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10kv高壓電機的保护方式
作者:山东西子電機 发布日期:2019-06-27 06:58

  

  
  
  
  
  
  
  

  
  
  (1)电流(Electron flow)速断保护
爲電動機相間短路的主保護。
(2)過負荷保護:對運行過程中容易出現過負荷的電動機應裝設過負荷保護。
(3)零序保護:用于電動機定子繞組的單相接地故障。
(4)啓動超時保護:在電動機啓動失敗後超時保護動作。

高壓電機指额定电压在1000V以上电动机。常使用的是6000V和10000V电压,由于国外的电网不同,也有3300V和6600V的电压等级。高壓電機分为:高压同步电机;高压异步电机;高压异步绕线式电动机;高压鼠笼型电机等。
(5)负序电流(Electron flow)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情况提供保护。
(6)低電壓保護:當電源電壓過低或者中斷時,低電壓保護動作跳開電動機。
1.差動電流速斷保護
按躲過電動機空載投入時最大暫態電流引起的不平衡電流量大部分以及短路時的不平衡電流整定一般取:
Idz=KIe/n
式中:
Idz:差動電流速斷的動作電流
Ie:電動機的額定電流
K:一般取6—12
2.縱差保護:
1)
縱差保護最小動作電流的整定,最小動作電流應大于電動機啓動過程中時的不平衡電流
Idzmin=Kk△mIe/n
式中:Ie:電動機額定電流;
n:
電流互感器器的變比;
Kk:可靠系數,取3~4
△m:由于电流(Electron flow)互感器变比未完全匹配产生的误差,一般取0.1
在工程實用整定計算中可選取Idzmin=(0.3~0.6)Ie/n。
2)比率制動系數K
按最大外部短路(電流不經用電器、直接連電源兩極)電流下差動保護不誤動的條件,計算最大制動系數K=
Kk
Kfzq
Ktx
Ke
式中:Ktx:電流互感器的同型系數,Ktx=0.5
Kk:可靠系數,取2~3
Ke:電流互感器的比誤差,取0.1
Kfzq:非周期分量系數,取1.5~2.0
計算值Kmax=0.3,但是考慮電流互感器的飽和和暫態特性畸變的影響,在工程實用整定計算中可選取K=0.5~1.0
3.相电流(Electron flow)速断保护
1)速斷動作電流高值Isdg
Isdg=
Kk/Ist
式中:Ist:電動機啓動電流(A)
Kk:可靠系數,可取Kk=1.3
2)
速斷電流低值Isdd
Isdd可取0.7~0.8
Isdg一般取0.7
Isdg
3)速斷動作時間tsd
當電動機回路用真空開關或少油開關做出口時,取Tsd=0.06s,當電動機回路用FC做出口時,應適當以保證熔絲熔斷早于速斷時間。
電動機啓動時間Tsd
按電動機的實際啓動時間並留有一定裕度整定,可取Tsd=1.2s倍實際啓動時間。
4.负序电流(Electron flow)保护
1)
負序動作電流
I2dz
I2dz按躲過正常運行時允許的負序電流整定
一般地保護斷相和反相等嚴重不平衡時,可取I2sd=(0.6-0.8)Ie
作爲靈敏的不平衡保護時,可取I2dz=(0.6~0.8)Ie
2)負序動作時間常數T2
在母線二相短路時,電動機回路有很大的負序電流存在,因此,T2應整定爲大于外部兩相短路的最長切除時間。在FC回路中,應躲過不對稱(symmetry)短路時熔斷,即負序保護不能搶在熔斷前動作。
3)設定兩段定時限保護
5.接地保護
保護裝置的一次動作電流,按躲過被保護分支外部單相接地故障時,從被保護元件流出的電容電流及最小靈敏系數1.25整定。Idz≥Kk
Icx
Idz≤(IcΣ-
Icx)/1.25
式中:
Icx:被保护线路外部发生单相接地故障时,从被保护元件流出的电容电流(Electron flow)
IcΣ:電網的總單相接地電容電流
Kk:可靠系數,可取Kk=4~5
6.過熱保護
1)過熱保護涉及發熱時間常數Tfr和散熱時間Tsr二個定值。
發熱時間常數Tfr
發熱時間常數Tfr应由电动机制造厂提供,若制造厂没有提供该值,则可按下列方法之一进行估算。高壓電機指额定电压在1000V以上电动机。常使用的是6000V和10000V电压,由于国外的电网不同,也有3300V和6600V的电压等级。高壓電機分为:高压同步电机;高压异步电机;高压异步绕线式电动机;高压鼠笼型电机等。
A.由制造廠提供的電動機過負荷能力數據(data)進行估算
如在X倍過負荷時允許運行t秒,則可得:
Tfr=(X2-1052)t
B.若已知電動機的溫升值和電流密度(單位:g/cm3或kg/m3),可用下式估算Tfr值
Tfr={(150
*
θe)*
(θm/θe-1)}/(1.05*Je2)
式中:θe::電動機定子繞組額定溫升
θm:電動機所采用絕緣(insulated)材料的極限溫升
Je:定子(組成:定子鐵芯、定子繞組和機座)繞組額定電流密度
例如:电动机采用B级绝缘,其极限温升θm=80?C,电动机定子绕组额定温升θe=45?C,定子绕组额定电流(Electron flow)密度Je=3.5A/mm2,则:
Tfr={(150
*45)/(1.05*3.52)}*(80/45-1)=408
(s)
C.由電動機啓動電流下的定子溫升決定發熱時間常數
Tfr=(θ*Ist2*
tst)/θIst
式中:θ:電動機額定連續運行時的穩定(解釋:穩固安定;沒有變動)溫升
Ist:電動機啓動電流倍數
tst:電動機啓動時間
θIst:電動機啓動時間的定子繞組溫升
D.根據電動機運行規程估算Tfr值
例如:某電動機規定從冷態啓動到滿轉速的連續啓動次數不超過兩次,又已知該電動機的啓動電流倍數Ist和啓動時間tst,則:
Tfr≤2(Ist2-1.052)tst
2)散熱時間Tsr
按電動機過熱後冷卻至常態所需的時間整定。
7、電動機過熱禁止再啓動電流啓動保護
過熱閉鎖θb按電動機再正常啓動成功爲原則整定,一般可取θb=0.5
8.長啓動保護
长启动保护涉及电动机额定启动电流(Electron flow)Iqde
和電動機允許堵轉時tyd
二個定值。
1)电动机额定启动电流(Electron flow)Iqde
取电动机再额定工况下启动时的启动电流(Electron flow)(A)
2)電動機允許堵轉時間tyd
取電動機最長安全堵轉時間(S)
9.正序過流保護
P
正序过流保护涉及(to involve)正序过流动作电流I1gl
和正序過流動作時間t1gl
二個定值。
1)正序过流动作电流(Electron flow)I1gl
一般可取I1gl=(1.5~2.0)Ie
2)正序過流動作時間t1gl
一般可取t1gl=(1.5~2.5)t
yd
10.低壓保護
1)按切除不重要電動機的條件整低電壓動作值:
對中溫中壓電廠Udz=60~65%Ue
對高溫高壓電廠
Udz=65~70%Ue
爲了保護重要電動機的自啓動,采用最小時限t=0.5s
2)按躲過保證電動機自啓動時供電母線的最小允許電壓,並計入可靠系數及電壓繼電器(relay)的返回系數
對中溫中壓電廠Udz=60~65%Ue/(KeKf)
一般取40%
Ue
對高溫高壓電廠
Udz=65~70%Ue/(KeKf)
一般取45%
Ue

  
  

  
  

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