电动机继电保护计算

电动机继电保护计算电动机继电保护计算 一 异步电动机 继电保护 计算 1 异步电动机 继电保护方式的选择 1 电压低于是 1000V 的电动机一般功率不大 重要性较小 可采用下列保护 熔断器保护 在一台电动机短路时 断开几台电动机的公用断路器 自动空气开关作为低电压保护 2 电压为 3 10KV 功率大于 150KW 小于 2000KW 的电动机 应装设电流速 断保护 当电流速断保护不能满足灵敏度要求时需装设纵联差动保护 3 电压为 3 10KV 的电动机 若生产过程中易发生过负荷时 或起动 自起 动等条件严重时 均应装设过负荷保护 另外 当单相接地电流大于 5A 时 需 装设单相接地保护 一般 5 10A 时可作用于信号 也可作用于跳闸 大于 10A 时作用于跳闸 4 3 35KV 网络的中性点是不接地的 为保护电动机 应在电动机母线上 装设 绝缘监视 装置 5 当电动机 有必要装设低电压保护装置时 可采用在线电压上的低电压继 电器将电动机断开 必要时可采用两个继电器的低电压保护 2 异步电动机 继电保护的整定 8 15 电压低于 1000V 异步电动机的继电保护整定计算 保护装置 名称 保护装置的整定值保护装置动作时 限 备注 熔断器 用自动空 气开关实 现过电流 保护 熔断器的电流正常起动的电 动机 Ir Iq 2 2 5 较严重情况下起动的电动机 Ir Iq 1 6 2 0 自动空气开关的动作电流整 定值 IDj Iq 用附有低 电压线圈 的电磁起 动器或自 动空气开 关实现低 电压保护 自动空气开关的动作电压整 定值 UDj2 过电流保护继电器的动作电流 Idzj k kjxIed khnl 1 25X 3 X 47 5 0 85X15 8 0A 取 8A 保护装置的一次动作电流为 Idz Idzjnl 8X15 120A 灵敏度校验 K 2 m Kmxd I 3 d min Idz 0 5X4800 120 11 7 1 5 二 同步电动机继电保护计算 1 同步电动机继电保护方式的选择 1 电压为 3 10KV 功率小于 2000KW 的电动机装设电流速断保护 当电 流速断保护不能满足灵敏度要求时应装设纵联差动保护 2 同异步电动机继电保护方式的选择 3 3 电压为 3 10KV 的电动机 均需装设失步保护 2 同步电动机继电保护的整定 3 灵敏度校验 1 电流速断保护灵敏度校验 同异步电动机电流速断保护灵敏度校验 2 纵联差动保护灵敏度校验 采用 BCH 2 型差动继电器时 先确定继电器的差动线圈和平衡的匝数 差动继电器计算匝数 Wjs 表 8 16 同步电动机继电保护的整定计算 保护装置的名 称 保护装置的整定值保护装置动作 时限 S 备注 电流速断保护保护装置动作电流整定值按躲过 电动机的起动电流整定 Idzj kkkjkIq n 按躲过外部适中时电动机的输出 电流整定 Idzj kkkjxI dd 3 选择其中最大值作为整定值 0 过电流保护同异步电动机同异步电动机 纵联差支保护 采用 BCH 2 型差动继电 器 按躲过电动机起动电流整定 Idzj kkkjx0 1Iq nl 按躲过外部短路时同步电动机输 出超睬变电流整定 Idzj kkkjx0 05I dd 3 n 0 纵联差动保护 采用 BCH 2 型差动继电 器 按电流互感器二次回路断线条件 整定 Idzj kkkjxIed nl 选择其中最大值作为整定值 0 纵联差动保护 采用 DL 11 型继电器 整定值 Idzj 1 5 2 Ied nl0 单相接地保护一次动作电流 按最灵敏系数 1 25 整定 Idz Ic Icd 1 25 或按下式整定 Idzj 1 5 2 Icd 0 KK Kjx n 同表 8 15 Iq电动机起动电 流 A I dd 3 同步电 动机出线端三相 适中时 输出 的超瞬变电流 A Icd 同步电动机 的电容电流 中 小型电动机的电 容电流可忽略不 计 A Ic 电网的总单 相接地电容电流 A 失步保护整定值 Idzj kkkjxIed Khnl 同过负荷保护 注 同步电动机出线端三相适中时 输出的超瞬变电流 I dd 3 1 05 x d 0 95sin e Ied x d为同步电动机超瞬变抗标公值 e 为同步电动机额定功率因数角 Ied为同步电动机额定电流 A Wjs AW Idzj 要求 Wjs W1 Wc W1 W2 式中 AW0 继电器动作安匝数 应采用实测值 如无测值 可取 60 W1 W2 第一和第二平衡线圈的实用匝数 Wc 差动线圈的实用匝数 适中线圈的抽头 一般选取抽头 3 3 或 2 2 功率大于 5000KW 的同步电动 机可选取 2 2 或 1 1 再进行保护装置的灵敏度校验 Km 2 W1 Wc AW0KmxdKjxI 3 d min 2 式中 Kmxd 相对灵敏系数 I 3 d min 最小运行方式下 电动机出线端三相短路时流过保护安装处的超瞬 变电流 A 其它符号同前 采用 DL 11 型电流继电器时 K 2 m Kmxd I 3 d min Idz 2 4 同步电动机自控设备基这设备的整定 1 低电压保护装置的整定 用于电源的低电压继电器 可采用 DJ 122 160 型电压继电器 Udzj 0 6 0 7 Uce 式中 Udzj 电压继电器动作电压整定值 V Uce 电网额定电压 V 保护装置动作时限为 0 5S 用于强励磁的低电压继电器 可采用 DJ 122 160 型电压继电器 Udzj 0 8ce 动作延时 10s 用于控制回路和保护与信号回路低电压继电器 可采用 JT3 11 1 型电压继 电器 Udzj 0 8Uke 动作延时 0 5s 式中 Uke 控制回路和保护信号回路的额定电压 V 2 辅助电动机联锁继电器时间的整定 考虑辅助电动机的自动起动时间 辅 助电动机停车联锁继电器时间可整定 3S 左右 星 三角起动器的选择 起动器在起动时将电动机 的定子绕组接星形 正常运转时接成三角形 以减小 起动电流 1 星 三角起动器原理 1 绕组接成星形起动时 Uy U 3 Iy Ixy Uy Z U 3 Z 式中 U 三相电源线电压 V Uy 电动机绕组接成 Y 形的相电压 V Iy Ixy 电动机绕组接成 形的线电 流和起动相电流 电动机起时的一相等效阻抗 绕组接成三角形起动时 3 Ix 3 U Z 3 U Z 式中 U 电动机绕组接成 形时的相电压 V I Ix 电动机绕组 接成 形时的线电流和起动相电流 A 由此得 Iy I U 3 Z 3 U Z 1 3 可见 电动机绕组接成 Y 形起动时的电流要比接成 形时的起动电流小 2 3 从而有效地限制起动电流 但 My U2y U2 3 M U2 U2 故 My M 3 可见 起动转矩却随之减小到 1 3 星 三角起动器多用于起动设备的转矩不大于电动机起动转矩的 1 3 功率 不大于 125KW 的三相鼠笼型异步电动机 三 自耦减压起动器的选择与计算 1 自耦减压起动器的选择 自耦减压起动器是利用自耦变压器降低电源电压 以减小起动电流 同时还能 通过选择自耦变压器的不同抽头改起动电流并达到改变起动转矩的目的 通常 用于控制 320KV 以下的三相鼠笼型异步电动机作不频繁起动 停止之用 具有 过载和失压保护功能 其原理接线如图所示 自耦减压起动器的起动电流和起动转达矩有如下关系 I1q k2Iqe Mq k2Mqe 式中 k 自耦变压器的变比 k U2 U1 1 I1q 降压起动时自耦变压器的一次侧电流 A Iqe 在额定电压下的起动电流 A Mq 降压起动时电动机的起动转矩 N m Mqe 在额定电压正气起动转矩 N m 四 星 三角变换的节电计算 当电动机负载低于 50 时可考 Y 变换的节电措施 1 接法改为 Y 接法后 电动机各种损耗的变化 改成 Y 接后 电动机相电压降压 3 倍 此时铁耗降低 3 倍 由于电动机转 速基本不弯 故机械损耗基本不变 附加损耗与电流平方成正比 改成 Y 接法 后 由于定子电流较小 所以定子附加损耗不大或加有正点降 功率因数得到 善 达到节电效果 但在电动机转矩不变的条件下 改拉忍气吞声转子电流增加了 3 倍 所以 转子铜耗也增加了 3 倍 转子附加损耗会增加 电动转差率增大 3 倍左右 2 改接的条件 lj时 改接意义不大 因为浪费电能负载区比节能负载区大 有功损耗可 能增加 lj时 改接没有意义 只有 lj时 改接才有意义 为 电动机实际负载率 lj为临界负载率 即 Y 接法与 接法的总损耗相等时的 负载率 可按下列公式计算 1 公式一 lj lj1 2 1 e 1 Pe P0 式中 lj1 0 67 P0 Pj K 3 UeI0 10 3 lj2 P0 etg 3 UeI0 10 3 K 符号同前 b 公式二 简化计算 lj 0 67PFe 0 75P0cu 2 1 e 1 Pe P0 式中 PFe 接法时的铁耗 KV P0cu 接法时的空载铜耗 KW P0 接法时的空载损耗 KW 其它符号同前 如用公式一计算 改接后节约的有功功率 KW 为 P 2 2 1 e 1 Pe P0 Pe etg 3 UeI0 10 3 K 0 67 P0 Pj K 3 UeI0 10 3 当当 P 0 时 表示节电 P 0 时 表示多用电 由于电动机极数不同 故临界负载率也汀同 为了便于计算 现将部