电动机继电保护计算.

1 电动机继电保护计算电动机继电保护计算 异步电动机继电保护计算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 1 熔断器保护 2 在一台电动机短路时 断开几台电动机的公用断路器 3 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 一组告警 一组低电压跳闸 一般 0 5s 跳不重要的电机 10s 跳重 要的电机 2 异步电动机继电保护的整定 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 根据可熔保 险器的特性 动作时限与 Ir 熔断器的电流 A Iq 电动机的起动电流 A 2 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 25 3 47 5 0 85 15 8 0A 取 8A 保护装置的一次动作电流为 Idz Idzjnl 8 15 120A 灵敏度校验 K 2 m Kmxd I 3 d min Idz 0 5 4800 120 11 7 1 5 5 6 二 同步电动机继电保护计算二 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 1 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 保护名称保护名称保护的整定值保护的整定值 保护动保护动 作时限作时限 S 备注备注 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 0KK 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 7 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 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 同过负 8 Idzj kkkjxIed Khnl 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 K Km m 2 2 W W1 1 W Wc c AW AW0 0K Kmxd mxdK KjxjxI I 3 3 d min d min 2 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 9 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 星星 三角起动器的选择三角起动器的选择 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 以减小起动电流 1 星 三角起动器原理 10 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 11 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 星四 星 三角变换的节电计算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 12 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 2 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 13 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