电动机整定计算及保护设置

1、一、 循 环 水 泵 ( 4 台 )Pe=450KW Ue=6.3KV cos =0.8 变 比 ： nl=100/5=20Ie=Pe 3Uecos =450/(1.732 6.3 0.8)=51.55AIqd=8 Ie=8 51.5=412A (是否是循环水泵启动电流) Ie2=51.55/20=2.57A(1) 速 断 保护 ( 过 流 I 段 )Idzj=Kk Iqd nl=1.2 8Ie nl=1.2 412/20=24.74A延 时 Tzd=0s(2) 过 流 保 护( 过 流 II 段 ，该 保 护 在 电 动 机 起 动过 程 中 被 闭 锁)Idzj=Kk Ie nl=1.4

2、Ie nl=1.4 51.55/20=3.61A延 时 Tzd=0.5s(3) 过 负 荷Ig= Kk Ie2/0.85 1.05 2.57/0.85=3.18A延 时 Tzd=6s(4) 负 序 电 流Idzj=Kk Ie nl=0.4 51.55 20=1.03A延 时 Tzd=0.5s(5) 起 动时 间 tqd=15s, 电机 厂 家 核 实(6) 低 电 压Udzj=0.5Ue=65V 延 时 Tzd=9s二、引风机Pe=900KW Ue=6.3KVcos =0.8nl=150/5=30Ie=Pe 3Uecos =560/(1.732 6.3 0.8)=108.5AIqd=8I=8

3、108.5=868A(1) . 速 断 保 护 ( 过 流 I 段 )Idzj=Kk Iqd nl=1.2 8Ie nl=1.2 868/30=34.72A 延 时 Tzd=0s(2) 过流 保护(过 流 II 段，该保护在电动机 起动过 程中被闭 锁) Idzj=Kk Ie nl=1.4 Ie nl=1.4 108.5/30=5.06A 延 时 Tzd=0.5s(3) 过负 荷 Ie2=108.5/30=5.06AIg= Kk Ie2/0.85 1.05 5.06/0.85=6.25A 延 时 Tzd=6s(4) 负 序 电 流 Idzj=Kk Ie nl=0.4 108.6 30=1.45

4、A 延 时 Tzd=0.5s(5) 起 动 时 间 tqd=20s 电 机 厂 家 核 实(6) 低 电 压 Udzj=0.5Ue=65V 延 时 Tzd=9s 高压电动机的几种常规保护一、电动机主要故障1、定子绕组相间短路、单相接地；2、一相绕组的匝间短路；3、电动机的过负荷运行；4、由供电母线电压降低或短路中断引起的电动机低电压运行；5、供 电 母 线 三 相 电 压 不 平 衡 或 一 相 断 线 引 起 电 动 机 三 相 电 流 不 平衡；6、由 于机械 故障、负 荷 过重、电 压过低造成 转子堵转 的故障 ;二 、电 动 机 主 要 保 护 类 型 及实现的功能基于以上电动机运行过

5、程中本 身和供电母线、负荷变化等可能引起的电 动 机 故 障 ，电 动 机 （尤其对于310KV等级 电机）可装设以下保护，以实现对电机的保护，或可称为电动机的主要保 护。1、二段式过电流保护（过流段、过流段）作用：主 要对于电机相间短路提供保护（过流段）；和 电动机的 堵转保护（过流段）。过流段按躲过电机的启动电流整定，可瞬时动作或带极短时限 过流段可根据启动电流或堵转电流整定，带一定时限动作。2、过负荷保护作用：用于保护电机运行过程中的过负荷状态， 对不易引起过负荷运行的电机可不装设此保护，一般动作于信号。3、零序过流保护作用 ：当电机 定子绕组单相接地，发出报警信号或动作于跳闸；当定子绕

6、组接地，零序电流测量值大于整定值时，一般整定为： 动作 电流 IOP= （4 5 ）倍 3IO C， 3IOC 为电机本身电容电流。4、负序电流保护作用 ：保护电 机三相电流存在较大不对称（供电母线三相电压不平衡、或一 相断 线引起） 对电动 机反相、断相、匝间短路等 异常状 况作保 护。5、低电压保护作用：A 当供 电母线电 压因短 路降低或 短时中 断又恢复 时，为 防止 电动 机自起动时使电源电压严重降低，致使电压恢复时间延长， 增加 重要负荷 ，如井筒提升电机的恢复运行时间。 因此，为保证重要电机自起动，电动机低电压保护动作时，要跳开一些 不重 要负 荷。 低电 压保 护动作 电压 整

7、定 为（ 0. 60. 7） UE ,时限 取 0.5S ；B 使 不 允 许 或 不 需 要 自 起 动 的 电 动 机 跳 闸 ， 其 动 作 电 压 整 定 为 （ 0.40.5 ） UE ， 以 0.51S 为 时 限 ;C 使因电源电压长时间消失而不许自起动的重要电动机跳闸 （如抽 风机 ）。其动 作电压 整定为：（0.40.5 ）UE ，以 9 S 为时限；以上 5 类保护基本上可以满足电机的安全运行工况，为电量保护，可用作我矿电动机的 常规保护整定参考之用。另外，除以上 5类保护外，还有以下保护；1 、过热保护；2、定子零序电压保护（与零序电流保护功能相 同，反映电机 定子接地时

8、引起的零序电压值变化） ；3、过电压保护；4、非电量保护。 高压电动机的继电保护高压电动机的定子绕组和其引出线，一般应装设电流速 断保护。对生产过程中容易发生过载的电动机，应装设过负 荷保护，过负荷保护可根据负荷特性带时限作用于信号、跳 闸或自动减负荷装置。当电源电压短时降低或短时中断后根据生产过程不允许 或不需要自启动的电动机，以及为了保证重要电动机自启动 而需要断开的次要电动机，应装设低电压保护，一般带有 0.51.5s 时 限 作 用 于 跳 闸 ， 但是 为了保证 人身和 设备的安全，在 电 源电压 长时间 小时后， 须从系统中自动断开的电动机，也需要装设低电压保护，一 般带 有 51

9、0s 时限 作用于跳 闸。一、 高压电动 机的相 间短路保护对 于功率小 于 2000kW 的 电动机，常 采用电流速断来作为电动机的相间短路保护，当 灵敏 度要求较高时，可以用 DL 型或 GL 型继电器构成两相 不完全 星型连接方式，其接线方式与电路线路或电力变压器的电路 速断 相 同。 也可 以采 用两 相差 接 线 ，即两 相 一继 电 器 接线 。ZG 电力自电流速断的动作电流按躲过电动机的最大启动电流来 整定。二、电动机的过压保护过负荷保护可以采用一相一继电器 接线 ，也 可 以 采 用 两 相 两 继电 器 不 完 全 星 型 连 接 或两 相 差 一继电器接线。由于电动机装有电

10、流速断保护，过负荷保护就 可以 利 用 GL 型 继 电 器的 反 时 限 过 电 流装 置 来 实 现 过负 荷 保 护。过负荷的动作电流按躲过电动机的最大启动电流来整 定。 过 负 荷 保 护的 动 作 时 间 应大 于 电 动 机 的 启 动 时 间 ， 一 般 取 10-16s， 如 用 GL 型 继 电 器 ， 可 取 两 倍 动 作 电 流 时 的 时 间 12-16s 。三、高压电机的低电压保护当电压互感器一次测隔离开关断开时，低电压保护即退 出工作，防止无动作。对保护动作不重要的电动机，电压继 电器 按 60 -70 额 定 电压 整 定 ， 动 作 时 间 取 0.5s ；

11、对 动作 较为 重 要 的 电 动机 ，电压继电器按 30 -50 额定 电 压 整 定 ，动 作时 间 取 5-10s 。四、高压电动机的差动保护在小电流接地的供电系统中，可以采用两相两继电器的 差动保护接线，差动保护的动作电流按躲过电动机额定电流 In 来 整 定 ， 主 要 考 虑二 次 回 路 断 线时 不 至 于 引 起 误动 作 。五、同步电动机的失步保护采用两相差接线对同步电动机的失步进行保护。当电动 机定子绕组内出现较大的由于失步引起的脉动电流时电流继 电器动作。反应转子回路内交变电流的失步保护在同步电动机的转子 回路中串接电流互感器，正 常运行时转子回路中流过直流电流，互 感

12、器的 二次侧不产生感应电动势，保护 装置不动作，当同步电动机发生失步运行时，转子回路中感 应出交变电流，通过电流互感器 使二次侧保护继电器动作。高压电动机保护配置： 大型发电厂的高压厂用电机及一些工 矿企业的高压电机普遍采用微机保护。1、对于 容量在 2000kW 及以下的高 压电动机 的相间 短路的 主保护为相电流速断。1.1 、电机启动过程 速断保护 按躲过 电机的最 大启动 电流整 定。动作 电流 Idz=Ih, Ih=K1*K2*In2.K1 为 可 靠 系 数 ， 取 1.5K2 为 电 机 启 动 电 流 倍 数 ， 一 般取7In2 为 电 机 一 次 额 定 电 流 /CT 变

13、 比 出口 时间：0s1.2 、启 动后按躲过母线出口三相 短路时的 电动机反馈电流计、对于真 空断路器 动作电流 Idz=IL IL=0.8I1出口 时 间 ： 0s1.2.2 、 对于 F-C 回 路 ， 由 于速 断 带 0.3-0.4s ， 取 I2=0.5I1出口 时 间 ：跟熔 断 器 配 合 ，对 于 额 定 电 流 小 的 熔 断 器 取 0.3s; 额定 电 流 较 大 的取 0.4s.1.3 、 电 机 启 动 时 间 t C 按 实 际 启 动 时 间 的 最 长时 间 的 1.2 倍整定。2、过流反时限（一般反时限）2.1 、 负 序 电 流 保 护Idz=I2Z I2

14、=0.06In2-2.2 、 正 序 电 流Idz=1.2-1.5In23、过热保护4、接地保护5 、 长启 动 保 护电压为3kV以上的异步电动机和同步电动机，对下列故障及异常运行方 式，应装设相应的保护：2V&B#g:G5 e! H中型高压三相异步电动机启动保护计算书一、电动机基本技术参数(西安西玛电机有限公司)： 二、电动机启动的继电保护整定计算： 1、瞬时电流速断：应躲过电机的启动电流保护装置一次动 作值：继电器动作电流：Id z. b h = K k KqIe. d = ( 1.82.0 )737. 7 4 =475.524528.36AIdz.j= Idz.bh nl =( 475

15、.524528.36A) 10=47.552452.836A2、过负荷：按电动机额定电流整定保护装置一次动作值： 继电器动作电流：Idz.bh= ( Kk Ie.d ) Kfh =( 1.2 37.74 ) 0.85 =53.28A Idz.j= Idz.bh nl=53.28 10 =5.328A瞬时 动作电流 倍数=瞬时电 流动作电 流整定值 =( 47.552452.836) 5.328 =8.9259.917按 10 倍整定动作电流。选 用 GL-16/10A 或 LL-14A/10A 过 电 流 继 电 器 ，整 定 电 流 按 5A，（4， 5， 6，7，8，9，10 ）A。10 倍整定动作电流下动作时间： 按 8s。3 、低电压保护：应 躲过最小运行电压保护装置一次动作值： 低电压继电器整定值Udz.bh= （ 0.40.6 ） Ue =（ 0.40.6 6 =2.43.6kV Udz.j= Udz.bh nr =2.43.6kV （ 6/0.1 ） =4060V选 用 DJ-132A/160 或 DY-36/160 ， 整 定 值 60V 。四、说明：Kk可 靠 系 数 ：用 于 电 流 速 断 保 护 时 ，D