电动机的主要保护及计算.docx
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电动机的主要保护及计算
电动机的主要保护及计算
一、速断保护
1.速断高值：
动作电流高定值Isdg计算。
按躲过电动机最大起动电流计算，即：
Isdg=Krel×Kst×In
In=Ie/nTA
式中 Krel——可靠系数1.5；
Kst——电动机起动电流倍数（在6-8之间）；
In
——电动机二次额定电流；
Ie
——电动机一次额定电流；
n
TA
——
电流互感器变比。
2.
速断低值：
按躲过区外出口短路时电动机最大反馈电流计算。
厂用母线出口三相短路时，根据以往实测，电动机反馈电流的暂态值为5.8-5.9，考考虑保护固有动作时间为0.04-0.06S，以及反馈电流倍数暂态值的衰减，取Kfb=6计算动作电流低定值，即：
Isdd=Krel×Kfb×In=7.8In
式中 Krel——可靠系数1.3；
Kfb ——区外出口短路时最大反馈电流倍数，取Kfb=6。
3.动作时间整定值计算。
保护固有动作时间，动作时间整定值取：
速断动作时间:
tsd=0s.
二、单相接地零序过电流保护（低压电动机）
1.
一次动作电流计算。
有零序电流互感器TA0的电动机单相接地保护，一次三相电流平衡时，由于三相电流产生的漏磁通不一致，于是在零序电流2 互感器内产生磁不平衡电流。
根据在不同条件下的多次实测结果，磁不平衡电流值均小于0.005Ip（Ip为平衡的三相相电流），于是按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算，低电压电动机单相接地保护动作电流可取：
I0dz=（0.05-0.15）Ie
式中 I0dz——单相接地零序过电流保护一次动作电流整定值；
Ie——电动机一次额定电流。
当电动机容量较大时可取：
I0dz=（0.05-0.075）Ie 当电动机容量较小时可取：
I0dz=（0.1-0.15）Ie
由于单相接地保护灵敏度足够，根据具体情况，I0dz有时可适当取大一些。
根据经验，低电压电动机单相接地保护一次动作电流一般取
I0dz=10-40A。
2.动作时间t0dz计算。
取：
t0dz=0s。
三、负序过电流保护
电动机三相电流不对称时产生负序电流I2，当电动机一次回路的一相断线（高压熔断器一相熔断或电动机一相绕组开焊），电动机一相或两相绕组匝间短路，电动机电源相序接反（电流互感器TA
前相序接反）
等出现很
大的负序电流（
I
2
）时，负序电流保护或不平衡电流（
△
I
）保护（国产综合
保护统称负序过电流保护，而国外进口综合保护统称不平衡
△
I
保护）延时
动作切除故障。
1.
负序动作电流计算。
电动机两相运行时，负序过电流保护应可靠动作。
2.
国产综合保护设置两阶段负序过电流保护时，
整定计算可同时采用Ⅰ、
Ⅱ
3
段负序过电流保护。
（
1
）负序Ⅰ段过电流保护。
按躲过区外不对称短路时电动机负序反馈电流
和电动机起动时出现暂态二次负序电流，以及保证电动机在较大负荷两相
运行和电动机内部不对称短路时有足够灵敏度综合考虑计算。
1
）动作电流，采取经验公式，取：
I
22
dz
＝（
0.6-1
）
In
一般取
I
22
dz
=0.6In
2
）动作时间。
取：
t
22
dz
＝（
0.5-1
）
s
。
（
2
）负序Ⅱ段过电流保护。
按躲过电动机正常运行时可能的最大负序电
流和电动机在较小负荷时两相运行时有足够灵敏度及对电动机定子绕组匝
间短路有保护功能考虑。
1
）动作电流，用经验公式，取：
I
22
dz
＝（
0.15-0.3
）
In
一般取
I
22
dz
=0.15In
2
）动作时间。
一般取：
t
22
dz
＝（
10-25
）
s
。
四、长起动及正序过电流保护
长起动保护功能为起动过程中电动机堵转或重载起动时间过长，电动
机起动超过允许的起动时间，电动机起动失败，长起动保护出口动作跳闸。
如电动机起动正常，电动机起动结束后，长起动保护自动转为正常运行中
的正序过电流保护（电动机运行中过负荷保护）
。
1.
国产综合保护长起动保护
28
t
qy
：
低电压保护动作时间（
s
）
欠压保护投跳，
PT
断线未闭锁，保护启动前
U
max
＞
1.05U
qy
，当
U
max
≤
U
qy
，保护延时
t
qy
动作于跳闸。
例：
欠压保护投跳，
PT
断线未闭锁，欠压动作值
Uqy
整定为
65V
，欠
压保护动作时间
tqy
整定为
0.50s
。
先在
U
a
、
U
b
、
U
c
（分别对应
A
、
B
、
C
相）
施加
40V
电压，
U
max
（
=40*
3
=
69.28V
）＞
1.05U
qy
（
=1.05*65=68.25V
）
，然
后把三相电压都降为
30V
，
U
max
（
=30*
3
=
51.96V
）
＜
U
qy
，
保护动作于跳闸，
动作时间为
0.5s+
保护出口固有延时时间。
十二、厂用
380V
备用分支保护（
#1
鼓风机Ⅰ、Ⅱ送电开关）
1.
我厂
380V
备用分支采用
WDZ-461
线路保护测控装置，主要用于馈线、分
支或母线分段回路的综合保护和测控。
2.
完备的保护功能
（
1
）电流速断保护
（
低电压闭锁过流一段
）
（投跳）
（
2
）电流限时速断保护
（
低电压闭锁过流二段
）
（投跳）
（
3
）过电流保护
（
过流三段
）
（投跳）
（
4
）接地保护（零序过流保护）
（投跳）
（
5
）过负荷保护
（投信）
（
6
）后加速保护
（我厂退出）
3.
保护定值整定
序号
名称及含义
符号
单位
整定范围
1
二次额定电流
Ie
A
1.00-6.00
2
低电压闭锁
U
dybs
V
2.00-380.00
3
过流一电流
I
g
11
A
2.00-60.00
4
过流一时间
T
g
11
S
0.06-9.99
5
过流二电流
I
g
12
A
1.00-99.99
6
过流二时间
T
g
12
S
0.50-20.00
7
过流三电流
I
g
13
A
0.10-20.00
8
过流三时间
T
g
13
S
0.10-20.00
29
9
后加速电流
I
hjs
A
0.50-20.00
10
后加速时间
T
hjs
S
0.50-40.00
11
过负荷电流
I
gfh
A
0.06-9.99
12
过负荷时间
T
gfh
S
0.50-1.00
13
I
0
电流定值
I
0dz
A
1.00-80.00
14
I
0
动作时间
T
0dz
S
1.00-300.00
序号
名称
范围
缺省值
1
过流一投入
退出、投跳
投跳
2
闭锁过流一
退出、投入
退出
3
过流二投入
退出、投跳
投跳
4
闭锁过流二
退出、投入
.
退出
5
过流三段投入
退出、投跳
投跳
6
后加速投入
退出、投跳
退出
7
过负荷投入
退出、投信、投跳
投信
8
接地投入
退出、投信、投跳
投信
4.
主要保护功能
（
1
）过流一段
其动作判据为：
I
max
=max（I
a
I
b
I
c
）
●
I
max
＞
I
g11
●
t
＞
t
g11
●
U
min
＜
U
dybs
（低电压闭锁）
式中：
I
max
——
A
、
B
、
C
相电流（
I
a
I
b
I
c
）最大值（
A
）
I
g11
——过流一段保护动作电流值（
A
）
t
g11
——整定的过流一段保护动作时间（
s
）
U
dybs
——低电压闭锁整定值（
V
）
过流一段保护投跳，低压闭锁过流一段投入，在
A
、
B
、
C
三相电流
中任一相施加电流大于整定的过流一段保护电流
I
g11
，
U
min
＜
U
dybs
，
保护延
时
t
g11
动作于跳闸。
例：
过流一段保护投跳，低压闭锁过流一段投入，过流一段保护电
流
I
g11
整定为
5.00A
，过流一段动作时间
t
g11
整定为
0.10s
。
低电压闭锁定
值
U
dybs
整定为
80.0V
。
在
Ia,In （A
相
）
施加
5.50A
，不加电压（满足
U
min
30
＜
U
dybs
）
保护动作于跳闸，动作时间为
0.10s+
保护出口固有延时时间。
（
2
）过流二段
其动作判据为：
I
max
＞
I
g12
t
＞
t
g12
U
min
＜
U
dybs
（低电压闭锁）
式中：
I
g12
——过流二段保护动作电流值（
A
）
t
g12
——整定的过流二段保护动作时间（
s
）
过流二段保护投跳，低压闭锁过流二段投入，在
A
、
B
、
C
三相电流
中任一相施加电流大于整定的过流二段保护电流
I
g12
U
min
＜
U
dybs
，
保护延时
t
g12
动作于跳闸。
例：
过流二段保护投跳，
低压闭锁过流二段投入，
过流二段电流
I
g12
整定为
5.00A
，
过流二段动作时间
t
g12
整定为
0.50s
。
低电压闭锁定值
U
dybs
整定为
80.0V
。
在
Ia,In （A
相
）
施加
5.50A
，不加电压（满足
U
min
＜
U
dybs
）
保护动作于跳闸，动作时间为
0.50s+
保护出口固有延时时间。
（3）
过流三段
其动作判据为：
Imax
＞
Ig
13
t
＞
tg
13
式中：
Ig
13
——过流三段保护动作电流值（
A
）
tg
13
——整定的过流三段保护动作时间（
s
）
过流三段保护投跳，在
A
、
B
、
C
三相电流中任一相施加电流大于整定
的过流三段保护电流
I
g13
，
保护延时
t
g13
动作于跳闸。
31
例：
过流三段保护投跳，
过流三段电流
I
g13
整定为
5.00A
，
过流三段动
作时间
t
g13
整定为
2.00s
。
在
Ia,In （A
相
）
施加
5.50A
，保护动作于跳闸，
动作时间为
2.00s+
保护出口固有延时时间。
（
4
）过负荷保护
其动作判据为：
Imax
＞
Ig
fh
t
＞
tg
fh
式中：
Ig
fh
——过负荷保护动作电流值（
A
）
tg
fh
——整定的过负荷保护动作时间（
s
）
（
5
）接地保护
采用零序电流互感器获取馈线
/
母线分段的零序电流，构成馈线
/
母线分
段回路的单相接地保护。
为防止在馈线
/
母线分段中较大电流下，由于保护
平衡电流引起本保护误动，本保护采用了最大相电流
Ima
作制动量。
其动作判据为：
●
I
0
＞
I
0dz
当
I
ma
≤
1.05 Ie
时
●或
I
0
＞［
1+
（
I
ma
/Ie-1.05
）
/4
］
I
0dz
当
I
ma
＞
1.05 Ie
时
●
t
0
＞
t
0dz
●以上需三个条件同时满足。
式中，
I
0
：
馈线
/
母线分段的零序电流倍数
（零序额定电流视中性点接地方
式而定）
I
0dz
：
零序电流动作值（倍）
Ie
：
馈线
/
母线分段额定电流（
A
）
t
0dz
:
整定的接地保护动作时间（
s
）
32
t
0
：
接地保护动作时间（
s
）
本保护采用最大相电流
Ima
［
Ima=max（Ia,I
b
，
Ic）
］
做制动量，
所以在
A
相、
B
相或者
C
相需施加一相制动电流。
当
I
ma
≤
1.05Ie
时，施加的零序
电流大于零序电流动作值
I
0dz
，
保护延时
t
0dz
动作；
当
I
ma
＞
1.05Ie
时，
施
加的零序电流大于［
1+
（
I
ma
/Ie-1.05
）
/4
］
I
0dz
，保护延时
t
0dz
动作。
例：
接地保护投跳，零序动作电流
I
0dz
整定为
2.00
，零序保护动作时
间
t
0dz
整定为
0.50s
。
在
I
0
，
I
0
，
（零序电流）施加
2.20A
，保护动作于跳
闸，动作时间为
0.50s+
保护出口固有延时时间。
相对应的，接地保护投信时，保护动作于告警发信。
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