电动机继电保护计算.

1、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

2、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动保护装置名称保护装置的整定值备注作时限1 熔断器的电流正常起动的电根据可熔保I r 熔断器的电流（ A）熔断器（用自动空气开动机 lr=lq/2 ? 2.5险

3、器的特性I q电动机的起动电流（ A）关实现过电流保护）较严重情况下起动的电动机动作时限与I Dj 自动空气开关整疋电-可编辑修改-2lr=lq/1.6? 2.0电流有关流值（ A ）| 自动空气开关的动作电流整 ”5 自动空气开关整定电定值 I Dj <lq压值（ V）ue电动机的额定电压（ V）用附有低电压线圈的电磁起 自动空气开关的动作电压整动器或自动空气开关实现低定值 Ubj<0.8U电压保护电压咼于 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值保护装置动作电流整定电流速断保护值 1 dzj =Kk kjx I q/n l过电流保护（可与整定值电流速断

4、共用一个I dzj =k k kjx I ed /k hni感应型过电流继电器）一次动作电流单相接地保护Idz w Ie 刀 /1.25整定值Udzj=（ 0.7 ? 0.8 ）U e/ny低电压保护Zhhk: 一般为60v o保护装置动作时限 S0躲过电动机起动的全部时间。0重要电动机10 ? 15s不重要电动机0.5 ? 0.7s备注Kk 可靠系数，采用DL 型电流继电器取 1.4 ? 1.6 ; 采用 GL 型的取 1.8 ? 2oKjx 接线系数，接于相电流时取1，接于线电流时取 14oK'K可靠系数，动作于信号时取1.05 ? 1.10 ，动作于掉闸时取1.2 ?1.25心一

5、断电器返回系数，取0.58 oni 电流互感器变比。ny电压互感器变比。I ed 电动机额定电流（ A）olq电动机的起动电流（ A ）oI e电网的总单相接地电容电流（A）-可编辑修改-3ue 电动机额定电压（ V）。注：对于一般电动机 tdz = （ 1.1 ? 1.2 ） , tq（其中 t dz 为保护装动作时间； t q 为电动机起动及自起3、电流速断保护灵敏度校验动时间）。对于传动风机负荷的电动机t dz = （ 1.2? 1.4 ）1 q o灵敏度校验的本质是：K（ 2）m= Kmxd I d ? min /I dz 2 , I dz =I dzj ni /k jx ；其中Kmx

6、d : 相灵敏系数，.（3）IId ? min :最小运行方式下，电动机出线端三相适中时流过保护安装处的超瞬变电流（A）；dz :保护装置的一次动作电流（A）,ni ：电流互感器变比；kjx:接线系数，接于相电流时取i，接于相电流差时取 3 o例：试选择一台6KV 380KW/ 电动机的保护。电动机装在经常有人值班的机房内，运行过程中有过负荷的可能。已知电动机的额定电流Ie 为 47.5A ，起动电流倍数kq 为 4。在最小运行方式下电动机出线端三相.（3）. （3）适中时，流过保护安装处的超瞬变电流I d - min 为 6500A , 稳态电流 I d- min为 4800A 。解：(1)

7、 保护装置的选择：因电动机在运行过程中有过负荷的可能性，故需装过负荷保护。电动机由于经常有值班人员照顾，因此不需装防止长时间失压的低电压保护。装设电流速断保护和过电流保护( 与电流速断共用一感应型电流继电器 ) 采用接于两相电流差的DL 11/100 型电流继电器。(2) 保护装置整定计算及灵敏度校验：-可编辑修改-电流速断保护继电器的动作电流：I dzj =k kkjxkql ed /n i =1.6* 3(4*47.5/15)=35.2A，取 4OA ；保护装置的一次动作电流为I dz =I dzj ni =40*15=600A灵敏度校验 k m =kmxd Id ? min/Idz= 0

8、.5*6500/600=5.4>2过电流保护继电器的动作电流：I dzj =k'k jxI ed/k hni=1.25* 3 * (47.5/0.85*15)=8.0A, 取 8A；保护装置的一次动作电流为I dz = I dzj ni =8*15=120A灵敏度校验：K miKn xd Id ? min /Idz=0.5*4800/120=11.7>1.5-可编辑修改-。5-可编辑修改-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

9、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W表 8- 16 同步电动机继电保护的整定计算保护动保护名称保护的整定值备注作时限 S电流速断保护保护装置动作电流整定值按KK、 Kx、n 同表 8 150躲过电动机的起动电流整定I dzj =kkkjk I q/nI q 电动机起动电流 ( A)按躲过外

10、部适中时电动机的输出电流整定I''dd一同步电动机出线端三相ldzj=kkkjxl''dd-可编辑修改-过电流保护纵联差支保护（采用 BCH-2型差动继电器）纵联差动保护（采用 BCH-2型差动继电器）纵联差动保护（采用 DL-11型继电器单相接地保护。选择其中最大值作为整定值同异步电动机同异步电动机按躲过电动机起动电流整定0I dzj =k kkjx 0.1I q /n l按躲过外部短路时同步电动机输出超睬变电流整定I dzj 二 kk kjxO.051'' dd /n按电流互感器二次回路断线0条件整定I dzj =k kkjx I ed /n

11、 1选择其中最大值作为整定值整定值 I dzj =（1.5 ? 2） I ed /ni0次动作电流（按最火敏系数01.25 整定）I dz W I cE -I cd /1.25或按下式整定I dzj =（ 1.5 ? 2）I cd适中时，输出的超瞬变电流（ A）I cd 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）I cE 电网的总单相接地电容电流（ A）-可编辑修改-失步保护整定值：同过负I dzj =k kkjx I ed /Khn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 =(1.05/x''d +0.95s

12、in少 JI ed,x'' d 为同步电动机超瞬变抗标公值；少 e 为同步电动机额定功率因数角；I ed 为同步电动机额定电流 ( A)WS=AW/l dzj 要求 W > W=W , W i=W式中： AW 继电器动作安匝数，应采用实测值；如无测值，可取60W 、W 第一和第二平衡线圈的实用匝数；W 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22 或 1 1。再进行保护装置的灵敏度校验:Km=(W+W)/AW 0Kmx Kx I ” d ? min > 2式中： Kmxd- 相对灵敏系数 ,(3

13、)一一一、一、I 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 :d ? min.dz>2-可编辑修改-。 94、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 =0.8 ce ,动作延时 1

14、0s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 =0.8U ke , 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-可编辑修改-（1 ）绕组接成星形起动时 :uy=u/ 3 , Iy=i xy=uy/z=u/ 1 3 Z,式中： u三相电源线电压（V）； 5电动机绕组接成 Y 形

15、的相电压（ V）;I y、 I xy 电动机绕组接成 Y 形的线电流和起动相电流 ；Z电动机起时的一相等效阻抗。(2)绕组接成三角形起动时：U U,I = /3 I x = 13 U /Z= 3 U/Z式中： U电动机绕组接成形时的相电压（V）； I 、1x4电动机绕组接成形时的线电流和起动相电流（ A）。由此得I y/l =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 M* L 2y=L 2 /3, M= J 故 M y=M/3 可见，起动转矩却随之减小到1/3 。星一一三角起动器多用于起动设备的转矩不大

16、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-可编辑修改-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:I 1q =k I qe , M q=k M e式中： k 自耦变压器的变比，k=U 2/U i<1I iq降压起动时自耦变压器的一次侧电流（A）;I

17、 qe - 在额定电压下的起动电流（A）；M降压起动时电动机的起动转矩（N? m）Me 在额定电压正气起动转矩（N? m四、星一一三角变换的节电计算当电动机负载低于50% 寸可考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。-可编辑修改 -12改成 Y 接后，电动机相电压降压I 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/ 厂倍，所以转子铜耗也增加了3 倍,转子

18、附加损耗会增加。电动转差率增大3 倍左右。2、改接的条件3 = 3 j 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j 时，改接没有意义。只有3<3 j 时，改接才有意义。 3 为电动机实际负载率； 3 j 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 :3 j =3 j /2 ( 1/ n e -1 ) Pe PoA 式中 3 Ij1 =0.67(P o-Pj+Kk U e l o x 10 -3 )3 j2=(P0/ n e tg C 1 3 Uel 0 10-3 )K符号同前( 2) 公式二 ( 简化计算 )3 j = /0.67P Fe A +O.75P ocu 厶 /2(1/ n e 1)P e P 0 式中： Re 接法时的铁耗（ KV-可编辑修改 -13Pocu 接法时的空载铜耗（ KW ）-可编辑修改 -14Po 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 3 2 ( 1/ n e 1 ) Fe Po + ( Pe/ n etg C 岭 U el 0 X 1。" ) K 0.67(P 0 P +KU el0X 10-3)当厶 Pv0 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，