電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)計(jì)算

1、電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)計(jì)算一、異步電動(dòng)機(jī) 繼電保護(hù) 計(jì)算1、異步電動(dòng)機(jī) 繼電保護(hù)方式的選擇（1）電壓低于是1000V的電動(dòng)機(jī)一般功率不大，重要性較小，可采用下列保護(hù)： 熔斷器保護(hù)： 在一臺(tái)電動(dòng)機(jī)短路時(shí)，斷開幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)的公用斷路器； 自動(dòng)空氣開關(guān)作為低電壓保護(hù)。（2）電壓為310KV功率大于150KW小于2000KW的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)電流速 斷保護(hù)；當(dāng)電流速斷保護(hù)不能滿足靈敏度要求時(shí)需裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。（3）電壓為310KV的電動(dòng)機(jī)，若生產(chǎn)過(guò)程中易發(fā)生過(guò)負(fù)荷時(shí)，或起動(dòng)、自起動(dòng)等條件嚴(yán)重時(shí)，均應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。另外，當(dāng)單相接地電流大于5A時(shí)，需裝設(shè)單相接地保護(hù)，一般510A時(shí)可作用于信號(hào)，也可作用于跳閘；大

2、于 10A 時(shí)作用于跳閘。（4） 335KV網(wǎng)絡(luò)的中性點(diǎn)是不接地的，為保護(hù)電動(dòng)機(jī)，應(yīng)在電動(dòng)機(jī)母線上裝 設(shè)“絕緣監(jiān)視”裝置。（5）當(dāng)電動(dòng)機(jī) 有必要裝設(shè)低電壓保護(hù)裝置時(shí)，可采用在線電壓上的低電壓繼電 器將電動(dòng)機(jī)斷開；必要時(shí)可采用兩個(gè)繼電器的低電壓保護(hù)。2、異步電動(dòng)機(jī) 繼電保護(hù)的整定815電壓低于1000V異步電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)整定計(jì)算保護(hù)裝置 名稱保護(hù)裝置的整定值保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí) 限備注熔斷器用自動(dòng)空 氣開關(guān)實(shí) 現(xiàn)過(guò)電流 保護(hù)熔斷器的電流正常起動(dòng)的電 動(dòng)機(jī)lr=lq/2 2.5較嚴(yán)重情況下起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)Ir=Iq/1.62.0自動(dòng)空氣開關(guān)的動(dòng)作電流整定值I Dj <lq根據(jù)可熔保險(xiǎn)器 的特性動(dòng)作時(shí)

3、限 與電流有關(guān)lr 熔斷器的電流（A） lq電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流（A） I Dj自動(dòng)空氣開關(guān)整疋電流 值（A）5 自動(dòng)空氣開關(guān)整定電壓 值（V）u電動(dòng)機(jī)的額定電壓（V）用附有低 電壓線圈 的電磁起 動(dòng)器或自 動(dòng)空氣開 關(guān)實(shí)現(xiàn)低 電壓保護(hù)自動(dòng)空氣開關(guān)的動(dòng)作電壓整 定值UDj<0.8U電壓高于1000V異步電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)整定計(jì)算保護(hù)裝置名稱保護(hù)裝置的整值保護(hù)裝置動(dòng) 作時(shí)限S備注電流速斷保護(hù)保護(hù)裝置動(dòng)作電流整 定值 I dzj=K' kkjx I q/n i0Kk可靠系數(shù)，采用 DL型電流繼 電器取1.41.6 ;采用GL型的 取1.82Kx 接線系數(shù)，接于相電流時(shí)取 1接于相電流掩蔽時(shí)

4、取3K'k可靠系數(shù)，動(dòng)作于信號(hào)時(shí)取過(guò)電流保護(hù)（可 與電流速斷共用 一個(gè)感應(yīng)型過(guò)電 流繼電器）整定值I dzj =kkkjx I ed/k hg躲過(guò)電動(dòng)機(jī) 起動(dòng)的全部 時(shí)間。單相接地保護(hù)一次動(dòng)作電流Idz < Ie 刀 /1.2501.051.10，動(dòng)作于掉閘時(shí)取1.2 1.25&斷電器返回系數(shù)，取 0.58 ni電流互感器變比ny電壓互感器變比I ed電動(dòng)機(jī)額定電流（A）I q電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流（A）I e £電網(wǎng)的總單相接地電容電 流（A）ue電動(dòng)機(jī)額定電壓（V）低電壓保護(hù)整定值Udzj =（0.7 0.8）U e/ny重要電動(dòng)機(jī)10 15不重要電動(dòng) 機(jī)0.5

5、0.7注：對(duì)于一般電動(dòng)機(jī)tdz = （1.11.2）t q（其中tdz為保護(hù)裝動(dòng)作時(shí)間；tq為電動(dòng)機(jī) 起動(dòng)及自起動(dòng)時(shí)間）。對(duì)于傳動(dòng)風(fēng)機(jī)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)tdz = （1.21.4）1 q3、電流速斷保護(hù)靈敏度校驗(yàn)K n=Knxdd min/I dz A 2 , I dz =| dzj 口/k jx ；其中 Kmxd相靈敏系數(shù)，I d min最小運(yùn)行方式下，電動(dòng)機(jī)出線端三相適中時(shí)流過(guò)保護(hù)安裝處的超瞬變電流（A）;I dz 保護(hù)裝置的一次動(dòng)作電流（A）, ni 電流互感器變比；kjx 接線系數(shù)，接于相電流時(shí)取1,接于相電流差時(shí)取 3例：試選擇一臺(tái)6KV 380KW電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。電動(dòng)機(jī)裝在經(jīng)常有人值班的機(jī)

6、房?jī)?nèi)， 運(yùn)行過(guò)程中有過(guò)負(fù)荷的可能。已知電動(dòng)機(jī)的額定電流Ied為47.5A，起云貴電流倍數(shù)kq為4。在最小運(yùn)行方式下電動(dòng)機(jī)出線端三相適中時(shí)，流過(guò)保護(hù)按裝處的 超瞬變電流I''（3）d- min為6500A穩(wěn)態(tài)電流I''（3）d- min為4800A解（1）保護(hù)裝置的選擇：因電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中有過(guò)負(fù)荷的可能性，故需裝過(guò) 負(fù)荷保護(hù)。電動(dòng)機(jī)由于經(jīng)常有值班人員照顧，因此不需裝防止長(zhǎng)時(shí)間失壓的低電 壓保護(hù)。裝設(shè)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)（與電流速斷共用一感應(yīng)型電流繼電器） 采用接于兩相電流差的DL11/100型電流繼電器。（2）保護(hù)裝置整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)： 電流速斷保護(hù)繼電

7、器的動(dòng)作電流：I dzj=kkkjx kqI ed/ni=1.6X 3X（4X47.5/15）=35.2A ，取決 40A保護(hù)裝置的一次動(dòng)作電流為I dz=I dzjn1=40X15=600A靈敏度校驗(yàn)k （2）m=k mxd Id min/Idz= 0.5X6500/600=5.4>2 過(guò)電流保護(hù)繼電器的動(dòng)作電流I dzj=k'kjxI ed/k hni=1.25X飛X（47.5/0.85X15）=8.0A，取 8A保護(hù)裝置的一次動(dòng)作電流為I dz=I dzj ni=8X15=120A靈敏度校驗(yàn)K（2）m=Kmxd I'' （3）d. min /Id z=0.5

8、X4800/120=11.7>1.5二、同步電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)計(jì)算1、同步電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)方式的選擇（1）電壓為310KV功率小于2000KW勺電動(dòng)機(jī)裝設(shè)電流速斷保護(hù)；當(dāng)電流 速斷保護(hù)不能滿足靈敏度要求時(shí)應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。（2）同異步電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)方式的選擇 3。（3）電壓為310KV的電動(dòng)機(jī)，均需裝設(shè)失步保護(hù)2、同步電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)的整定3、靈敏度校驗(yàn)（1）電流速斷保護(hù)靈敏度校驗(yàn)：同異步電動(dòng)機(jī)電流速斷保護(hù)靈敏度校驗(yàn)。（2） 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)靈敏度校驗(yàn)： 采用BCH 2型差動(dòng)繼電器時(shí)：先確定繼電器的差動(dòng)線圈和平衡的匝數(shù): 差動(dòng)繼電器計(jì)算匝數(shù)W表8 16同步電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)的整定計(jì)算保護(hù)裝置的名 稱保

9、護(hù)裝置的整定值保護(hù)裝置動(dòng)作 時(shí)限S備注電流速斷保護(hù)保護(hù)裝置動(dòng)作電流整定值按躲過(guò) 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流整定I dzj =kkkjk I q/n按躲過(guò)外部適中時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出 電流整定I dzj =kkkjx I'' dd選擇其中最大值作為整定值0Kk、Kx、n 同表 815I q電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電 流（A）I'' dd一同步電 動(dòng)機(jī)出線端三相 適中時(shí)，輸出的 超瞬變電流（A） I cd冋步電動(dòng)機(jī) 的電容電流（中、 小型電動(dòng)機(jī)的電 容電流可忽略不 計(jì)）（A）I c£電網(wǎng)的總單 相接地電容電流（A）過(guò)電流保護(hù)冋異步電動(dòng)機(jī)冋異步電動(dòng)機(jī)縱聯(lián)差支保護(hù)（采用 BCH 2 型差動(dòng)

10、繼電器）按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流整定I dzj =kkkjx 0.1I q/n 1按躲過(guò)外部短路時(shí)同步電動(dòng)機(jī)輸 出超睬變電流整定Idzj=kkkjx0.05I''dd（3）/ n0縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)（采用 BCH 2 型差動(dòng)繼電器）按電流互感器二次回路斷線條件 整定I dzj =kkkjx I ed/n 1選擇其中最大值作為整定值0縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)（采用 DL11型繼電器整定值 I dzj =（1.5 2）I ed/ni0單相接地保護(hù)次動(dòng)作電流（按最靈敏系數(shù)1.25整定）I dz W I c£I cd/1.25或按下式整定I dzj =（1.5 2）I cd0失步保護(hù)整定值I dz

11、j =kkkjx I ed/Khni同過(guò)負(fù)荷保護(hù)注：同步電動(dòng)機(jī)出線端三相適中時(shí)，輸出的超瞬變電流I'' dd=（1.05/x'' d+0.95sin為e）I ed x'' d為同步電動(dòng)機(jī)超瞬變抗標(biāo)公值；為e為同 步電動(dòng)機(jī)額定功率因數(shù)角；led為同步電動(dòng)機(jī)額定電流（A）WS=AW/ldzj 要求 W > W=WW i=W式中：AW繼電器動(dòng)作安匝數(shù)，應(yīng)采用實(shí)測(cè)值；如無(wú)測(cè)值，可取 60W、W第一和第二平衡線圈的實(shí)用匝數(shù)；W差動(dòng)線圈的實(shí)用匝數(shù)適中線圈的抽頭：一般選取抽頭 3-3或2-2;功率大于5000KW的同步電動(dòng)機(jī) 可選取2 2或1 1。再進(jìn)行

12、保護(hù)裝置的靈敏度校驗(yàn)：K2）=（W+W）/AWoKmxdKxl'' % min> 2式中：Kmx相對(duì)靈敏系數(shù)，I'' （3）d min最小運(yùn)行方式下，電動(dòng)機(jī)出線端三相短路時(shí)流過(guò)保護(hù)安裝處的超瞬變 電流（A）； 其它符號(hào)同前采用DL11型電流繼電器時(shí)：KmFKmxd I''（3）d- min/l dz > 2 4、同步電動(dòng)機(jī)自控設(shè)備基這設(shè)備的整定（1）低電壓保護(hù)裝置的整定： 用于電源的低電壓繼電器，可采用DJ-122/160型電壓繼電器。Udzj=（0.60.7）U ce式中：Udzj 電壓繼電器動(dòng)作電壓整定值（V）UCe-電網(wǎng)額定電壓

13、（V） 保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)限為0.5S。 用于強(qiáng)勵(lì)磁的低電壓繼電器，可采用DJ-122/160型電壓繼電器。Udzj =0.8 ce,動(dòng)作延時(shí) 10s 用于控制回路和保護(hù)與信號(hào)回路低電壓繼電器，可采用JT311/1型電壓繼電器。Udzj=0.8Uke，動(dòng)作延時(shí) 0.5s式中：Uke控制回路和保護(hù)信號(hào)回路的額定電壓（V）（2）輔助電動(dòng)機(jī)聯(lián)鎖繼電器時(shí)間的整定：考慮輔助電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)起動(dòng)時(shí)間，輔助電動(dòng)機(jī)停車聯(lián)鎖繼電器時(shí)間可整定3S左右。星一三角起動(dòng)器的選擇起動(dòng)器在起動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī) 的定子繞組接星形，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)接成三角形，以減小 起動(dòng)電流。1、星一一三角起動(dòng)器原理（1）繞組接成星形起動(dòng)時(shí):uy=u/ |/3t

14、iy=ixy=u/z = u/vz式中：u三相電源線電壓（V）； Uy電動(dòng)機(jī)繞組接成丫形的相電壓（V）； Iy> Ixy 電動(dòng)機(jī)繞組接成Y形的線電流 和起動(dòng)相電流；z電動(dòng)機(jī)起時(shí)的一相等效阻抗。（2）繞組接成三角形起動(dòng)時(shí)：UU,I = 3 I 沁=3 U /Z= 3 U/Z式中：U電動(dòng)機(jī)繞組接成形時(shí)的相電壓（V）； I 、1x4電動(dòng)機(jī)繞組接 成形時(shí)的線電流和起動(dòng)相電流（A）。由此得 Iy/I =U/ 3 Z/ I 3 U/Z=1/3可見，電動(dòng)機(jī)繞組接成丫形起動(dòng)時(shí)的電流要比接成形時(shí)的起動(dòng)電流小2/3，從而有效地限制起動(dòng)電流。但lL=U/3, M *<=U故My=ML/3可見，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩卻

15、隨之減小到 1/3。星一一三角起動(dòng)器多用于起動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)矩不大于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的1/3、功率不大于125KW的三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)。三、自耦減壓起動(dòng)器的選擇與計(jì)算1、自耦減壓起動(dòng)器的選擇自耦減壓起動(dòng)器是利用自耦變壓器降低電源電壓， 以減小起動(dòng)電流，同時(shí)還能通 過(guò)選擇自耦變壓器的不同抽頭改起動(dòng)電流并達(dá)到改變起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的目的。 通常用于 控制320KV以下的三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)作不頻繁起動(dòng)、 停止之用，具有過(guò)載和 失壓保護(hù)功能，其原理接線如圖所示。自耦減壓起動(dòng)器的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)達(dá)矩有如下關(guān)系：I 1q=k I qe , M q = k Me式中：k自耦變壓器的變比，k=U2/Ui<1Iiq降壓

16、起動(dòng)時(shí)自耦變壓器的一次側(cè)電流（A）；Iqe在額定電壓下的起動(dòng)電流（A）；m降壓起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（nmMe在額定電壓正氣起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（Nm四、星一一三角變換的節(jié)電計(jì)算當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載低于50%寸可考 丫變換的節(jié)電措施1、接法改為丫接法后，電動(dòng)機(jī)各種損耗的變化改成丫接后，電動(dòng)機(jī)相電壓降壓I亍 倍，此時(shí)鐵耗降低3倍。由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速基本不彎，故機(jī)械損耗基本不變。附加損耗與電流平方成正比，改成丫接法后， 由于定子電流較小，所以定子附加損耗不大或加有正點(diǎn)降，功率因數(shù)得到善，達(dá)到節(jié)電效果。但在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不變的條件下，改拉忍氣吞聲轉(zhuǎn)子電流增加了 I3 倍，所以轉(zhuǎn)子銅耗也增加了 3倍，轉(zhuǎn)子附加損耗會(huì)增加。電動(dòng)轉(zhuǎn)

17、差率增大3倍左右。2、改接的條件B =B j時(shí)，改接意義不大，因?yàn)槔速M(fèi)電能負(fù)載區(qū)比節(jié)能負(fù)載區(qū)大，有功損耗可 能增加j時(shí)，改接沒有意義。只有j時(shí)，改接才有意義。B為電 動(dòng)機(jī)實(shí)際負(fù)載率；B j為臨界負(fù)載率，即丫接法與接法的總損耗相等時(shí)的負(fù)載 率，可按下列公式計(jì)算：(1) 公式一： B lj = j1 /2( 1/ n e-1 )PeF0 式中 B ji =O.67(Po-Pj+K 3 U eloX 10-3)Blj2=(P0/ n etg g 3 U el 0 10-3)K符號(hào)同前(b)公式二(簡(jiǎn)化計(jì)算)B lj = 0.67Fn e 1)P eP0式中：PFe 接法時(shí)的鐵耗(KVP°cuA 接法時(shí)的空載銅耗(KW接法時(shí)的空載損耗(KW 其它符號(hào)同前。如用公式一計(jì)算，改接后節(jié)約的有功功率(KW為 P=2B 2 (1/ n e 1 ) Pe P°+( Pe/ netg g 3| U el0 X 1。" ) K 0.67(P 0Pj +K 3 13uei 0X10-)當(dāng)厶Pv0時(shí)，表示節(jié)電； P>0時(shí)，表示多用電。由于電動(dòng)機(jī)極數(shù)不同，故臨界負(fù)載