电动机故障及保护构成.docx

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1.         故障类型及保护方式

电动机内部常见的故障是：

1）    定子绕组相间短路

2）    定子绕组单相接地

3）    定子绕组匝间短路

电动机最常见的不正常运行状态是：

1）    过负荷

2）    电压消失或降低

3）    同步电动机的异步状态

电动机的保护方式有以下几种：

1）    相间短路装设电流保护和纵差保护。

对1000V电压以下的电动机：

容量大的使用自动空气开关，设专用保护，或利用其脱扣器保护；容量小的用熔断器保护。

2）    为防止过负荷，装设电流保护和热力保护。

3）    为防止发生单相接地装设零序电流保护。

4）    欠电压保护。

5）    同步电动机的失步保护。

2.         电动机的保护构成方式

1）    差动保护

当电动机容量大于2000kW及其以上时，对于中性点侧有引出线的电动机，可采用差动保护作为电动机的多相短路保护。

对于差动保护的构成分两相式接线和三相式接线，后者可以保证在两点接地短路时快速跳闸。

差动保护就是在电动机中性点及进线端装设同样型号及变比的两组电流互感器，用导线环流法连接。

正常运行时，差动接地器流过的电流为两侧电流互感器的二次电流之差，故障时仅通过一侧电流。

2）    电流保护

考虑到大多数电动机都运行在中性点非直接接地系统中，因此，保护装置可接两相式接线构成，并采用单系统接线方式，即利用一只电流接地器接在两相电流之差上。

当应用单系统接线方式不能满足灵敏度要求时，改用两系统接线方式。

为了在电动机内部以及电动机与开关间连线发生故障时保护能够动作，电流互感器应尽可能安装在靠近开关侧。

电流保护分反时限和定时限过电流保护两大类。

3）    失压保护

失压保护（低电压）的用途有两个：

l     保证重要电动机的自起动。

对于电源电压短时降低或中断情况，根据自起动条件，必须切除部分不重要的电动机。

l     保证工艺过程和技术保安条件，在电压长时间下降或中断时，切除不允许自起动的电动机。

4）    单相接地保护

当接地电流大于10A时，才在电动机上装设单相接地保护。

保护装置是借助于连接到零序变流器上的过电流接地器实现。

零序变流器装在母线侧的电缆始端，这样就把电缆也包括在保护区内。

5）    同步电动机的失步保护

同步电动机的失步保护有几种类型，主要有：

l     有限反时限特性的电流保护，通常它用作过负荷保护。

它的反时限特性不变部分的时限应大于电动机起动和自起动时间。

l     反应励磁回路交变电流的专用电流保护装置。

保护装置由电流继电器及时间继电器构成。

电流继电器接于电流互感器的二次侧，电流互感器的一次侧串接在电动机的励磁回路内。

当同步电动机处在非同期方式下，励磁回路产生交变电流，通过电流互感器使继电器动作。

选择装置动作参数时，必须计及励磁回路中直流分量的影响，对于投入电动机时励磁回路的暂态过程及外部短路时的冲击等，可用延时躲过。