华能电气培训-电动机

1、电气培训教材,电动机,电动机,分类,异步电动机原理和结构,异步电动机的主要用途和分类 异步电机主要用作电动机，去拖动各种生产机械。 异步电动机的优点:结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工作特征。 异步电动机的缺点:功率因数较差。异步电动机运行时，必须从电网或系统里吸收落后性的无功功率，它的功率因数总是小于。 异步电动机运行时，定子绕组接到交流电源上，转子绕组自身短路，由于电磁感应的关系，在转子绕组中产生电动势、电流，从而产生电磁转矩。所以，异步电机又叫感应电机。,异步电动机原理和结构,异步电动机的种类很多，从不同角度看，有不同的分类法： 按定子相数分有：

2、单相、两相、三相异步电动机。 按转子结构分有：绕线式、鼠笼式异步电动机。后者又包括单鼠笼、双鼠、深槽式异步电动机。 此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压、低压异步电动机之分。从其它角度看，还有高起动转矩异步电机、高转差率异步电机、高转速异步电机等等。,异步电动机原理和结构,异步电动机原理和结构,异步电动机定子：由机座、定子铁心和定子绕组三部分组成。 1、定子铁心：是电动机磁路的一部分，装在机座里。为了降低定子铁心里的铁损耗，定子铁心用0.5mm厚的硅钢片叠压而成的，在硅钢片的两面还应途上绝缘漆。下图所示为定子槽,其中(a)是开口槽，用于大、中型容量的高压异步电动机中；(b)是半开口

3、槽，用于中型500V以下的异步电动机中；(c)是半闭口槽，用于低压小型异步电动机中。,异步电动机原理和结构,2、定子绕组：定子绕组用绝缘的铜（或铝）导线绕成，嵌在定子槽内。高压大、中型容量的异步电动机定子绕组常采用Y接，只有三根引出线，如图所示。对中、小容量低压异步电动机，通常把定子三相绕组的六根出线头都引出来，根据需要可接成Y形或形。,异步电动机原理和结构,3、机座：主要是为了固定与支撑定子铁心。如果是端盖轴承电机，还要支撑电机的转子部分。因此，机座应有足够的机械强度和刚度。对中、小型异步电动机，通常用铸铁机座。对大型电机，一般采用钢板焊接的机座，整个机座和座式轴承都固定在同一个底板上。 气

4、隙： 异步电动机的气隙比同容量直流电动机的气隙小得多，在中、小型异步电动机中，气隙一般为0.20.7mm左右。,异步电动机原理和结构,异步电动机的转子：是由转子铁心、转子绕组和转轴组成的 。 1、转子铁心：是电机磁路的一部分，用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。铁心固定在转轴或转子支架上，整个转子的外表呈圆柱形。 2、转子绕组：分为笼型和绕线型两类。 1）笼型转子：笼型绕组是一个自己短路的绕组。在转子的每个槽里放上一根导体，在铁心的两端用端环连接起来，形成一个短路的绕组。如果把转子铁心拿掉，则可看出，剩下来的绕组形状像个松鼠笼子，如图（a) 所示，因此又叫鼠笼转子。导条的材料有用铜的，也有用铝的。

5、如果用的是铜料，就需要把事先做好的裸铜条插入转子铁心上的槽里，再用铜端环套在伸出两端铜条上，最后焊在一起，如图(b)所示。如果用的是铸铝，就连同端环、风扇一次铸成，如图(c)所示 。笼型转子结构简单、制造方便、是一种经济、耐用的电机，所以应用极广。,异步电动机原理和结构,2）绕线型转子：绕线型转子的槽内嵌放有用绝缘导线组成的三相绕组，一般都联接成Y形。转子绕组的三条引线分别接到三个滑环上，用一套电刷装置引出来，如图所示。这就可以把外接电阻串联到转子绕组回路里去，以改善电动机的启动性能或调节电动机的转速。与笼型转子相比较，绕线型转子结构稍复杂，价格稍贵，因此只在要求起动电流小，起动转距大，或需平

6、滑调速的场合使用。,异步电动机原理和结构,异步电动机的工作原理：当三相异步电动机定子绕组接通三相电交流源后，在电机空间内就形成一个圆形同步旋转磁场，转速ns，方向为逆时针旋转，若转子静止不转，此时转子绕组与旋转磁场间有相对运动，从而在转子绕组中感应出电动势e，方向由右手定则确定。由于转子导条彼此在端部短接，使转子绕组构成闭合回路，于是转子绕组中便有电流，不考虑电动势与电流的相位差时，电流方向与电动势方向相同。这样，转子电流便和旋转磁场相互作用，转子在磁场中受力f，产生电磁转矩T作用在转子上，方向由左手定则判定。方向与旋转磁场方向相同，从而使电机转子顺着旋转磁场的方向转动起来。,异步电动机原理和

7、结构,一般情况下异步机转速n总是小于同步旋转磁场的转速ns。 异步机之所以能够转动，关键在于转子绕组与磁场之间存在相对运动，而感应电势产生电流，从而产生电磁力。如n=ns，不存在磁场与转子之间的相对运动，在转子导条中就不感应电势，不产生转矩，电机就不能转动，所以n总是与ns异步的旋转，所以我们也称感应电动机为异步电动机。 我们定义转子转速n与旋转磁场的转速ns相差的程度与同步转速ns之比为转差率s。 转差率是异步电机的一个主要参数，根据s的正负和大小可以判断电机的运行状态。 作为电动机的运行状态。当转子的转向与ns相同且小于ns时（即1s0）为电动机运行状态，如图此时电磁转矩的方向与n相同，它

8、拖动转子旋转。,三相异步机铭牌与技术数据,1.型号 Y 132M4,转差率,三相异步电动机的使用,联接方式 ： Y/ 接法,额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。,如：,表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电流为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。,额定功率： 额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率 （ ），不等于从电源吸收的功率（ ）。两者的 关系为：,其中,额定负载时一般为0.7 0.9，空载时功率因数很低约为0.2 0.3。额定负载时，功率因数最大。,注意：实用中应选择合适容量的电机，防止“大马”拉“小车”的现象。,功率因数(cos1)：,P2,PN,cos1,启

9、动,异步电动机起动时的主要缺点是起动电流较大。为了减小起动电流，必须采用适当的起动方法。 三相异步机的起动方法：,（1） 直接起动。小容量的异步电动机一般 采用直接起动。,（3）转子串电阻起动。,启动,启动-直接启动,直接起动就是利用开关或接触器将电动机直接接到额定电源上。这种起动方法虽然简单，但如上所述，由于起动电流较大，将使线路电压下降，影响负载的正常工作。一般只有小容量异步电动机才能采用直接起动的方法来起动。而对于功率较大的异步电动机通常都采用降压起动。,启动-降压启动,所谓降压起动就是在电动机起动时，降低其所加的电压。其目的就是要减小起动电流。降压起动通常采用下面的几种方法。星形三角形

10、（Y-）换接起动：该方法只适合于电动机在工作时，其定子绕组接成三角形时的情况。如有一台三角形联接的电动机，接在电压为380V的电源上，其每相定子绕组上的电压就是380V；当采用星形联接并接在相同电源上，此时每相定子绕组上的电压是220V。,启动-降压启动,较大容量的三相异步电动机定子绕组多是三角形连接。当它有六个出线端子时，就可用星三角起动器作为它的减压起动设备。在起动时，将定子绕组接成星形，正常运行时接成三角形，以减小起动电流。 自动起动器是由三只接触器、一只热继电器和一只时间继电器组成的，其原理接线见图6-2-2。当触头1、6、4、3、7闭合时，电动机定子绕组接为星形；当触头5、1、2、6

11、、8、4闭合，触头3、7断开时，电动机定子绕组接为三角形。,自耦降压起动,自耦减压起动器是利用自耦变压器降低加在电动机定子绕组上的电压，以减小起动电流。同时还可借自耦变压器的不同抽头（额定电压的65%和80%两组），改变起动电流，以达到改变起动转矩的目的。,接起动电阻起动,对于绕线式电动机的起动，只要在转子电路中接入大小适当的起动电阻，就可达到减小起动电流的目的；同时起动转矩也提高了。,三相电动机的调速,调速就是在同一负载下能得到不同的转速，以满足生产过程的要求。,从三相异步电动机的转速公式,可以看到改变电动机的转速有三种可能：,（1）改变电源频率f1,（2）改变极对数p,（3）改变转差率s,

12、前两者是鼠笼式电动机的调速方法，后者是绕线式电动机的调速方法。下面我们分别讨论。,变极调速,由式,可知，如果极对数减小一半，,则旋转磁场的转速便提高一倍，转子转速差不多也提高一倍，因此，改变p可以得到不同的转速。,如何改变极对数呢？这同定子绕组的接法有关。,p=1的绕组接法,p=2的绕组接法,变频调速,变频调速就是改变电源电压的频率，从而改变电动机的转速。目前主要采用下图所示的变频装置,整流器先将50Hz的交流电变换为直流电，再由逆变器变换为频率可调、电压有效值也可调的三相交流电，供给鼠笼式异步电动机。由此可得到电动机的无级调速，并具有硬的机械特性。,变转差率调速,只要在绕线式电动机的转子电路

13、中接入一个调速电阻，改变电阻的大小，就可以得到平滑调速。如增大调速电阻时，转差率上升，而转速下降。这种调速方法的优点是设备简单、投资少；但能量损耗较大。,这种调速方法广泛应用于起重设备中。,三相电动机的制动,因为电动机的转动部分有惯性，所以把电源切断后，电动机还会继续转动一定时间后停止。为了缩短辅助工时，提高生产机械的生产率，并为了安全起见，往往要求电动机能够迅速停车和反转。这就需要对电动机制动。对电动机制动，也就是要求它的转矩与转子的转动方向相反。这时的转矩称为制动转矩。,制动方法： 1. 抱闸：加机械抱闸,三相异步电动机的制动,3.能耗制动,4.发电反馈制动,2. 反接制动：停车时，将电动

14、机接电源的任意两相反接，使电动机由原来的旋转方向反过来，以达制动的目的；,直流电动机原理和结构,直流电机的组成,直流电动机原理和结构,直流电机由静止的部分定子和旋转的部分转子两大部分构成： 定子部分：定子包括机座、主磁极、换向极和电刷装置等。 主磁极：在大多数直流电机中，主磁极是电磁铁，为了尽可能的减小涡流和磁滞损耗，主磁极铁心用11.2mm厚的低碳钢板叠压而成。整个磁极用螺钉固定在机座上。主磁极的作用是在定转子之间的气隙中建立磁场,使电枢绕祖在此磁场的作用下感应电动势和产生电磁转矩.,直流电动机原理和结构,换向极：换向极又称附加极或间极,其作用是用以改善换向。换向极装在相邻两主极之间，它也是

15、由铁心和绕组构成。 机座：一是作为电机磁路系统中的一部分，二是用来固定主磁极、换向极及端盖等，起机械支承的作用。因此要求机座有好的导磁性能及足够的机械强度与刚度。机座通常用铸钢或厚钢板焊成。 电刷装置：电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接，并与换向器相配合，起到整流或逆变器的作用。,直流电动机原理和结构,直流电动机原理和结构,转子部分：转子又称为电枢，包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、轴和轴承等。 电枢铁心：表示电机主磁路的一部分，用来嵌放电枢绕组的，为了减少电枢旋转时电枢铁心中因磁通变化而引起的磁滞及涡流损耗，电枢铁心通常用0.5mm厚的两面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。 电枢

16、绕组：电枢绕组是由许多按一定规律联接的线圈组成，它是直流电机的主要电路部分，也是通过电流和感应电动势，从而实现机电能量转换的关键性部件。 换向器也是直流电机的重要部件，在发电机中可将电枢绕组中交变的电流转换成电刷上的直流，起整流作用，而在直流电动机中将电刷上的直流变为电枢绕组内的交流，即起逆变作用。换向器由许多换向片组成，片间用云母绝缘，电枢绕组的每个线圈的两端分别接到两个换向片上.,直流电动机原理和结构,直流电动机原理和结构,直流电机的原理 直流电动机是将电能转变成机械能的旋转机械。 把电刷A、B接到直流电源上，电刷A接正极，电刷B接负极。此时电枢线圈中将由 电流流过。如右图。 在磁场作用下

17、，N极性下导体ab受力方向从右向左，S 极下导体cd受力方向从左向右。该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。当电磁转矩大于阻转矩时，电机转子逆时针方向旋转。,直流电动机原理和结构,当电枢旋转到右图所示位置时 原N极性下导体ab转到S极下，受力方向从左向右，原S 极下导体cd转到N极下，受力方向从右向左。该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。线圈在该电磁力形成的电磁转矩作用下继续逆时针方向旋转。 同直流发电机相同，实际的直流电动机的电枢并非单一线圈，磁极也并非一对。,直流电动机原理和结构,直流电机作为电动机运行时，将直流电源接在两电刷之间而使电流通入电枢线圈，通电后在磁场中转动时，线圈中也要产生感应电动

18、势由此产生电流。直流电机电枢绕组中的电流与磁通相互作用，产生电磁力和电磁转矩，直流电动机的电磁转矩是驱动转矩，它使电枢转动。,直流电动机原理和结构,直流电机的铭牌数据,直流电动机原理和结构,此外，电机铭牌上还标有其它数据，如励磁电压、出厂日期、出厂编号等。 电机运行时，所有物理量与额定值相同电机运行于额定状态。电机的运行电流小于额定电流欠载运行；运行电流大于额定电流过载运行。长期欠载运行将造成电机浪费，而长期过载运行会缩短电机的使用寿命。电机最好运行于额定状态或额定状态附近，此时电机的运行效率、工作性能等比较好。,直流电动机原理和结构,励磁方式：供给励磁绕组电流的方式称为励磁方式。分为他励和自

19、励两大类，自励方式又分并励、串励和复励三种方式。 他励：直流电机的励磁电流由其它直流电源单独供给。 并励：发电机的励磁绕组与电枢绕组并联。,厂用电动机运行规定,电动机运行要求 电动机在额定冷却介质温度时，可按铭牌规范运行；冷却介质温度大于额定值时，应通过试验确定其运行数据。 电能质量的指标是电压和频率。在电动机运行中，供电母线的电压和频率经常发生变化，如果变化较大时，对大家的运行将带来十分不利的影响。因此，规定了电压、频率的允许变化范围。当频率在额定值时，电动机可以在95105%额定电压范围内运行，其额定出力不变。,厂用电动机运行规定,对三相电动机，在运行中还需要注意三相电压是否平衡。电压不平

20、衡，三相电流也将不平衡。将使电动机出现负序电流，而由负序电流产生的阻止运行的反转矩，增加了电机的负担，从而使电流大的一相定子绕组发热量更大，严重时可能过热烧断。因此，电动机在额定出力下运行时，相间电压的不平衡度不得超过5%额定值，三相电流不平衡度不得超过10%额定值，且最大一相电流不超过额定值。当发现电机电压不平衡时，应查找原因消除。并应严密监视运行中的各部温度及温升变化，超过规定，停止其运行，防止电机损坏。,厂用电动机运行规定,当运行中的电动机电源电压超出上述范围时，应立即汇报值长，并采取措施，将电压恢复到允许范围内。电压变化会引起电流的变化其特点如下表： 当电源电压降低时，定子电流升高，但

21、最高不得超过额定电流的105%。,厂用电动机运行规定,频率变化对电动机的影响。频率的偏差超过额定值的1%时，电动机的运行情况将会恶化，影响电动机的正常运行当电源频率在额定值时出现下降趋势，电机内的定子旋转磁场（同步转速）相对减慢，电机转矩减小，因此电机出力降低，尤其电机带机、炉主要附属设备运行时，将会降低机炉出力，影响安全运行。若频率升高，会使电机固定损耗增大，从而使之发热。严重的频率变化，对电动机的运行及其产品质量会带来危害，因此，在正常运行中，必须保证频率在规定的允许范围内。,厂用电动机运行规定,振动严重时对电机及机械危害较大，不仅会使电机机械部分的零件疲劳断裂，而且会增加电机的发热和磨损

22、，影响电机的使用寿命，所以对电机的振动值也必须加强监视。 电动机运行时，在每个轴承测得的振动，不应超过下表所列数值： 运行中的电动机，滚动轴承一般不允许串轴，滑动轴承串轴最大不应超过0.4mm。,厂用电动机运行规定,电动机的温度规定 电动机在运行中，损耗主要是以热的形式转换的，他使电动机的绕组和铁心发热，温度升高。当电动机处于过负荷或通风不良等运行状态时，它的温度就会很快超过规定值，即使不会立即损坏，也将使电动机的绝缘随温度的升高而老化，使电动机寿命大大缩短。为了保证电动机的正常运行，电气值班员和机械值班员应密切监视电动机的各部温度及运行电流。使其不超过额定运行范围。,厂用电动机运行规定,电动

23、机在运行中，要加强对温升变化的监视。通过对电动机各部温升的监视，可以判断电机是否发热，及时准确的了解电机内部的发热情况，有助于判断电动机内部是否发生异常等。 电动机线圈和铁芯的最高监视温度，应根据铭牌规定，在任何方式下均不应超出此温度，如无铭牌规范时，可按下表监视（环境温度35）： 如果电动机铭牌未标绝缘等级或者温度时，按A级绝缘等级监视。运行中的“A级绝缘”电动机外壳温度不得大于75，“E级绝缘”电动机外壳温度不得大于80，“B级绝缘”电动机外壳温度不得大于85，“F级绝缘”电动机外壳温度不得大于90，超过时应采取措施降低出力。,厂用电动机运行规定,厂用电动机运行规定,电动机绝缘电阻的规定：

24、 380V及以下的电动机用500V摇表测定，其值不低于0.5M( 包括直流电机) 。 6KV电动机应使用1000V-2500V摇表测绝缘电阻，其值不应低于6M 容量为500KW以上的电动机吸收比R60“/R15”不得小于13，且与前次相同条件上比较，不低于前次测得值的1/2，低于此值应汇报有关领导 电动机送电前遇有下列情况之一者，应测绝缘电阻合格： 新安装的电动机或电动机本体、电缆回路检修工作后。,厂用电动机运行规定,备用超过15天的电动机或处于恶劣环境中的电动机送电前。 电动机停运期间有明显的进汽、进水或其他原因可能使电动机绝缘下降时。 处于备用状态的电动机，必须定期测量绝缘电阻，每月至少测

25、量两次。 处于备用状态的电动机测量绝缘电阻时，应得到单元长的同意并作好有关措施后方可进行测量。测量绝缘电阻合格后必须将电动机恢复到原来的备用状态。 测量绝缘前，先断开电机电源开关，将其拉至试验位置。并验电三相却无电压后方可测量。根据不同电压等级选择适当的摇表。测量后对被测设备进行放电。并记录。如绝缘不合格，联系检修进行处理。,厂用电动机运行规定,电动机在运行过程中除严格执行各种规定外，还应注意如下问题： (1)电动机的电流在正常情况下不得超过允许值三相电流之差不得大于10% (2)声音和气味：电机在正常运行时声音应正常均匀，无杂音；电动机附近无焦臭味或烟味，如发现有异音，焦臭味或冒烟应采取措施

26、进行处理 (3)轴承的工作情况：主要是润滑情况，润滑油是否正常、温度是否高、是否有杂物 (4)其它情况：如冷却水系统是否正常，绕线式电机滑环上的电刷运行是否正常等,厂用电动机运行规定,正常时，无特殊规定，鼠笼式异步电动机允许在冷态下启动两次，每次间隔不少于5分钟，热态只允许启动一次，只有在事故处理时，启动时间在2-3秒的电动机可多启动一次，以后再启动需间隔30分钟以上。,厂用电动机故障,电动机常见的故障： （1）电动机及其电动回路发生短路等故障，使得保护动作于熔断器熔丝熔断或动作于断路器跳闸。 （2）电动机所带机械部分严重故障，电动机负荷急剧增大而过负荷，使过电流保护动作于断路器跳闸。 （3）

27、电动机保护误动，如纯属此错误原因时，系统无冲击现象。 （4）电动机所带的设备受联锁条件控制，联锁动作。,厂用电动机故障,感应电动机定子绕组一相断线时： 三相星接的定子绕组，一相断线时，电动机就处于只有两相串联接在电源为线电压上，组成串联回路，成为单相运行 单相运行时将有以下现象：原来停着的电动机启动不起来，且“唔唔”作响，用手拔一下转子轴，也许能慢慢转动原来转动着的电动机转速变慢，电流增大，电机发热，甚至于烧毁,厂用电动机故障,鼠笼式感应电动机运行中转子断条： 鼠笼式感应电动机在运行中转子断条，电动机转速将变慢，定子电流时大时小，呈现周期性摆动，机身振动，可能发出有节奏的嗡嗡声,厂用电动机故障

28、,三相异步电动机的单相运行： 原因：三相异步电动机在运行中，如果有一相熔断器烧坏或接触不良，隔离开关，断路器，电缆头及导线一相接触松动以及定子绕组一相断线，均会造成电动机单相运行 现象：电动机在单相运行时，电流表指示上升或为零(如正好安装电流表的一相断线时，电流指示为零)，转速下降，声音异常，振动增大，电动机温度升高，时间长了可能烧毁电动机,厂用电动机故障,电动机起动不起来可能是 ： (1)电源方面 a无电：操作回路断线，或电源开关未合上 b一相或两相断电； c电压过低； (2)电动机本身 a转子绕组开路； b定子绕组开路； c定，转子绕组有短路故障； d定，转子相擦； (3)负载方面 a负载

29、带得太重； b机械部分卡涩,厂用电动机保护配置,3、4机6kV厂用段各电机主要配置了由合肥合能公司生产的HN-2000系列微机型综合保护测控装置，该装置集保护、控制、测量等功能于一体化。具有操作简单、二次接线清晰简洁、维护方便等优点，并且微机型保护测控装置具有自检和故障事故记忆功能。 0.4KV系统各电机主要配置了由珠海万力达电气股份有限公司生产的MMPR-301N/310N低压电动机综合管理 ，装置基本性能同上。,厂用电动机保护配置,6kV电动机综合保护装置配置 1、容量大于2000kW电动机（送风机、引风机、循环水泵）一次回路为断路器，二次配置了HN-2001电动机保护测控装置和HN-20

30、41电动机差动保护装置。 2、容量小于2000kW大于1250kW电动机（凝结水泵、磨煤机）一次回路为断路器，二次配置了HN-2001电动机保护测控装置。,厂用电动机保护配置,3、容量小于1250kW电动机（给水泵前置泵、开式水泵、炉水循环泵、空压机、除灰空压机、碎煤机、输煤皮带等）一次回路为FC回路，二次也配置了HN-2001电动机保护测控装置，由于一次为FC回路，所以FC回路的电动机主保护（主要是速断保护和接地零序电流保护）出口增设一短延时，并且增设了大电流闭锁功能，当一次回路发生严重故障，短路电流超过其接触器允许切断能力时，闭锁保护出口，由一次保险切除故障。,厂用电动机保护配置,HN-2

31、001型电动机保护测控装置，应用先进的软、硬件技术和专利抗干扰技术研制而成，具有继电保护、测量监控、四遥及远动功能，适用于容量小于2MW的310KV电压等级中高压异步电动机的综合保护、测量、控制。 HN-2001型电动机保护测控装置可与HN-2041型电动机差动保护装置（主保护）组成电动机成套保护装置，对2MW及其以上容量电动机提供完善的保护。,厂用电动机保护配置,实时参数又分为：测量电流、保护电流、过载量、电压值、电度、电度脉冲计数等 显示开入量、开出量状态。 事件记录：可记录32个事故，详细显示事故类型及事故时的实时参数。 可查看各保护功能的投退设定、定值设定、开入量的投退设定等 。 可进

32、行保护设定值的修改。 主要用于调试时测试开出回路,厂用电动机保护配置,实时参数又分为：机端保护电流、中性侧保护电流等 显示开入量、开出量状态。 事件记录：可记录32个事故，详细显示事故类型及事故时的实时参数。 可查看各保护功能的投退设定、定值设定、开入量的投退设定等 。 可进行保护设定值的修改。 主要用于调试时测试开出回路,厂用电动机保护配置,两套装置配置保护如下： 二段式过流保护（II段为堵转保护） 过负荷保护 反时限过流保护 过热保护 二段式负序过流保护 负序过流反时限保护 零序保护 低电压保护 过电压保护 起动保护 启动时间过长保护 非电量保护 PT断线检测及闭锁、报警 差动速断保护 分

33、相比率差动保护 电动机启动保护CT断线闭锁,厂用电动机保护配置,过流段保护（即速断保护）作为电动机机端CT以下的引线及定子绕组相间短路的主保护，反映故障电流，无延时，瞬时达到保护整定电流后动作于跳闸。 过流段保护可作为速断保护的后备，同样反映故障电流，达到整定值并经一定的延时，动作于跳闸。,厂用电动机保护配置,二段过流保护 每一段的电流及时限定值可分别整定，通过控制字可分别设定二段保护的投退。 a) 过流段保护的判据： b) 过流段保护的判据： 式中： 为三相电流中的最大值； 、 为各段电流的整定值； 、 为各段时限。 tqd 为电动机投入运行的计时，Tqd为整定的启动时间； I1FC 为真空

34、接触器最大开断电流。,厂用电动机保护配置,过流段主要针对电动机转子处于停滞状态时，电流将急剧增大而造成电动机烧毁事故。为此将过流段配置为堵转保护，在电动机启动完毕后自动投入。 因此增加判据： 其中 为电动机投入运行的计时，Tqd为整定的启动时间； Tqd为电动机从启动到电动机转速达到额定转速所需的时间，可以参考电动机本身的技术资料，考虑裕度，可整为最长启动时间的1.2倍。,厂用电动机保护配置,在电动机正常起动时，保护装置不应该动作。 对电动机而言，在启动过程结束后，电动机的速断定值不必躲过电动机的启动电流，应该考虑当区外部远方发生故障时，电动机应该不动作。 在与FC回路配合时，在过流段中增设一

35、定值（真空接触器的最大开断电流），在检测到的保护电流大于此值时，闭锁保护出口，由熔断器的熔体熔断来开断短路电流，以免因短路电流过大而引起真空接触器的爆炸。动作时限可整定为0s，即速断，也可带0.05s的延时。,厂用电动机保护配置,负序过流保护：当电动机三相电流有较大不对称时，电动机会出现较大的负序电流，而负序电流将在转子中产生2倍工频的电流，使转子附加发热大大增加，危及电动机的安全运行。本装置采用两段式负序电流保护，分别为负序过流速断I段保护、负序过流II段。当幅值大于整定值并达到整定延时保护动作。 装置设置的定时限负序过流段保护，对电动机反相断相，匝间短路以及较严重的电压不对称等异常运行工况

36、提供保护。 负序过流段作为灵敏的不平衡电流保护。,厂用电动机保护配置,过负荷保护反映设备的负荷电流，动作电流按躲开电动机长期允许的最大负荷电流整定，一般可以整定为1.05倍的额定电流。经整定的延时，动作于发信号。 零序电流保护反应电动机定子绕组及引出线接地的零序过流保护，其零序电流由零序电流互感器直接获得，是对单相接地的保护。当三相电流中零序电流分量大于整定值，且持续时间大于时间整定值，则零序电流保护动作。,厂用电动机保护配置,低电压保护当供电母线电压降低或短时中断时，为了防止电动机自起动时使电源电压严重降低（吸收无功导致），必须在一些次要电动机或不需要自起动的电动机上装设低电压保护。当三相线

37、电压最大值小于低电压整定值，实际低压持续时间大于低电压动作时限，且判断电机在合位，动作跳闸。 I段低电压70V，延时0.5S，跳次要电动机，除灰空压机，碎煤机，皮带等；II段低电压50V，延时9S，跳主要电动机，磨煤机，送风机，凝结水泵等。（引风机除外，未设低电压保护）； 此外3、4机组6kV电动机的低电压保护通过各自保护装置检测本段PT二次电压来完成的，所以装置能自动识别三相PT断线，并及时闭锁低电压保护。,厂用电动机保护配置,PT断线告警 装置具有PT断线检查功能，可通过控制字投退。装置检测母线电压异常时报PT断线，并闭锁相关的保护，待电压恢复正常后保护也自动恢复正常。 PT断线判据如下：

38、 a）最大相间电压小于30V，且任一相电流大于0.06In； b）负序电压大于8V。 满足以上任一条件延时3s报PT断线，同时闭锁相关保护并告警。PT断线消失后 延时10秒返回。,厂用电动机保护配置,起动保护 装置通过面板可整定二套保护定值： a) 电动机运行保护定值 b) 电动机起动保护定值 电动机的起动保护包括：起动电流I（速断）、II段、起动负序I（速断）段、起动零序保护、起动低电压、起动时间过长、起动过热保护等保护。装置能够自动判别电动机的起动及运行状态，通过整定电动机起动的时间，在电动机起动整定时间内，按照起动保护定值进行保护。电动机起动整定时间到后且装置判断电机已进入正常运行状态，

39、自动改为按照电动机运行保护定值进行保护。,厂用电动机保护配置,起动时间过长保护是防止电动机起动时间过长会造成转子过热。起动时间Tqd的整定按电动机的实际起动时间，即从起动到电动机转速达到额定转速的时间，可整定为实际起动时间的1.11.2倍。 电动机启动状态的判断：当电动机最大相电流从无流状态突变到10%Ie 时，认为电机进入起动状态；无流定值一般取0.20.3A。 起动保护是在起动时间Tqd到达后才启动，进入运行状态就退出，此时已经经过了电动机的起动时间，所以动作只需加一个很小的延时即可,一般不应超过1s。电动机起动结束后，整定值自动改为运行保护定值，由其继续提供保护。,厂用电动机保护配置,差

40、动速断保护：主要是针对非常严重的故障，即电动机内部严重故障时，任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作于出口。故本装置设置了差动速断保护，以提高电动机内部严重短路时保护的动作速度，可通过控制字投退该保护。 动作判据为： 即任一相差动电流大于差动速断整定值 时瞬时动作于出口继电器。 式中： 为差动电流， 为差流定值。,厂用电动机保护配置,比率差动保护：正常所说的差动保护，两相或三相电流变化大时保护动作于出口。装置分相采集电动机的端电流和中性线电流，计算出差电流和和电流。本保护在电动机启动时，带有约60ms延时，以避开启动开始瞬间的峰值电流。,厂用电动机保护配置,CT断线闭锁 装置有延时及瞬时C

41、T断线判别功能，具体判据如下： a） 延时判别： 当任一相差流大于0.1I，且持继时间超过10秒，发CT断线信号，此时并不闭锁比率差动保护（在保护每个采样周期内进行）。 b） 瞬时判别： 机端及中性点侧的六路电流同时满足下面两个条件时认为是CT断线： 1) 一侧CT的一相或两相电流减小至差动保护起动，其余各路电流不变； 2) 0.2In Ix1.2In 并且同时满足Imin Imax0.45。 瞬时CT断线可选择发信号的同时是否闭锁比率差动保护。为防止瞬时CT断线的误闭锁，满足下述任一条件时不进行瞬时CT断线判别： 1) 起动前各侧最大相电流小于0.1I； 2) 起动后最大相电流大于 1.5I

42、； 3) 起动后电流比起动前增加。,厂用电动机保护配置,二期实例： 循环水泵保护配置及定值如下： PE=2900kw，IE=358A。 Ie=2.98A。启动时间：10S。 过流I段:23.25A,0S；过流II段:4.20A，9S。 负序I段:1.79A,1S。过负荷:3.3A,5S（信号）。 零序电流:1.2A,0S。低电压:U=50V,9S。 PT断线检测投入，过热后禁止启动投入。 启动保护：过流I段:31.3A；过流II段:4.2A。 负序I段:2.98A。零序:1.2A。低压50V。 差动速断：运行时10.43A;启动时14.90A。 比率差动：运行及启动时K=0.5。CT断线闭锁投

43、入。 CT变比：600/5、100/5（零序），三相输入。 PT变比：6/0.1kV 。,厂用电动机保护配置,0.4KV电动机保护装置配置： 装置简单原理：MMPR-301N型低压电动机综合管理单元内置二次电流、电压互感器，主要用于交流380V1.2KV低压电动机综合控制及保护，而MMPR-310N型低压电动机综合管理单元配有外置一次电流互感器，主要用于交流380V660V低压电动机综合控制及保护。两者的特点：采用高性能16位单片机作控制器，计算速度快，保护功能齐全，动作可靠；所有定值均可通过键盘整定，中文液晶显示；具有多种电动机启动控制方式，可以实现电动机就地/远方的启停控制。,厂用电动机保

44、护配置,型号说明,厂用电动机保护配置,综合管理单元面板上共有信号灯5只，分别为：启动、运行、远方、告警、保护。当综合管理单元启动电动机时，“启动”灯绿色常亮；当电动机启动后进入运行状态，“运行”灯绿色常亮；当“就地/远方”选择开关拨到远方时，“远方”灯绿色常亮；当综合管理单元参数设置错时“告警” 信号灯黄色常亮；当保护动作时“保护”信号灯红色常亮。 综合管理单元面板上共有8个键：、取消、确认、启动、启动、停止和就地/远方选择开关。 正常运行情况下，实时循环显示保护Ia、Ib、Ic、I0、Uac、Ubc,厂用电动机保护配置,各菜单的含义如下： 查看测量数据-用于查看实时模拟量数据； 查看开入信号

45、-用于查看开入信号； 电机运行信息-用于查看运行时间和失电时间等信息； 查看事件-用于查看故障信息； 信号复归-用于故障信号复归； 系统参数整定-用于修改和查看额定电流、系统、时间等参数； 保护参数整定-用于修改和查看保护参数 保护投退-用于保护功能投退； 工程参数整定-用于测量值校正。 装置信息-用于显示综合管理单元型号及软件版本。,厂用电动机保护配置,电动机控制功能：用户可以通过面板上的“就地/远方”选择开关选择对电动机的控制方式。在“就地”控制方式下，通过面板上的“启动”、“启动”和“停止”按键对电动机进行启停控制（必须在装置的主循环显示界面下进行操作）。在“远方”控制方式下，面板“启动

46、”、“启动”和“停止”按键操作无效，此时，可以选择综合管理单元菜单中的“远方控制方式”，分别通过DCS端子输入或通讯对电动机进行控制。 注：综合管理单元若有保护动作或相关的保护动作信号未复归，则禁止所有的控制功能。,厂用电动机保护配置,直接启动：控制交流接触器将交流电直接送入电动机进行启动。 双向启动：通过两个交流接触器改变电动机交流电输入的相序，从而改变电动机的正转和反转启动。 双速启动：通过两个交流接触器改变绕组的接法来改变电机的极数来实现双速电动机高速和低速启动。 降压启动 电阻降压启动 星-三角启动 自耦变压器启动 支持与软启动器配合启动电动机,厂用电动机保护配置,上电自动重启动控制 上电自启动模式设定为恢复，当电源从掉电到有电时，若掉电前电动机处于运行状态，并且掉电时间没超过3秒（可根据用户需求设计，标准为3秒，最大可为10秒），则重新启动电动机，若掉电前电动机处于停车状态，则综合管理单元通电后不启动电动机。 上电自启动模式设定为启动，当电源从掉电到有电时，不管综合管理单元掉电前电动机处于什么状态，都启动电动机。 注：当“就地/远方”选择开关在“就地”位置时，上电自启动控制功能将被禁止。,厂用电动机保护配置,欠电压/失