在電動(dòng)機保護中,特別是低壓電動(dòng)機保護中,典型的辦法是熱繼電器+接觸器+空開(kāi)
為什么用接觸器:因為控制方便,空開(kāi)跳閘容易合閘難。
為什么用空開(kāi):因為接觸器本身不能分斷短路電流,如果電動(dòng)機短路了,用接觸器分斷,接觸器根本分不斷,只會(huì )燒死??臻_(kāi)可以分斷幾KA到幾十KA的短路電流。
熱繼電器保護號稱(chēng)可以保護過(guò)載和缺相,實(shí)際上一般不是燒電動(dòng)機就是燒熱繼電器。
因為熱繼電器的原理是用發(fā)熱原理(倒是平方率反時(shí)限)來(lái)做的。熱繼電器中的發(fā)熱元件的發(fā)熱特性雨那么大的一臺電動(dòng)機的發(fā)熱特性和冷卻特性根本不一樣。所以如果靈敏度調得高了,容易誤動(dòng),非常容易誤跳,因為其溫升時(shí)間遠遠小于電動(dòng)機。靈敏度低了,在電動(dòng)機過(guò)載時(shí)非常容易不動(dòng)作,燒毀電動(dòng)機。
而且在缺相時(shí),電動(dòng)機額定負載下,電流增大1.7倍,這時(shí)大家認為熱繼電器可以很好的保護電動(dòng)機。實(shí)際上,缺相情況下,熱繼電器基本保護不了電動(dòng)機。如果整定電流為額定電流,啟動(dòng)或者過(guò)載下非常容易誤動(dòng),電動(dòng)機偶爾過(guò)載一下沒(méi)有問(wèn)題的,而頻繁停機耽誤生產(chǎn)誰(shuí)也受不了。于是熱繼電器電流一般調得偏大,在缺相時(shí)基本沒(méi)有反映。
另外電動(dòng)機缺相時(shí)其發(fā)熱絕對不是正常的3倍,而是6~8倍,主要不是定子發(fā)熱而是轉子發(fā)熱,異步電動(dòng)機的轉子散熱總是很差,轉子熱力,就會(huì )加熱軸承,使得潤滑變差,形成惡性循環(huán)。所以熱繼電器保護電動(dòng)機時(shí)非常不完備的。能否把熱繼電器的參數和電動(dòng)機參數做成一樣????當然了,在電動(dòng)機上在串連一臺同樣的電動(dòng)機+溫度開(kāi)關(guān)。(笑話(huà))。 即使一樣也不能保護缺相的轉子過(guò)熱。
電子式電動(dòng)機保護器怎么做的呢??拿幾個(gè)運放和門(mén)電路+電阻電容+三極管+繼電器。同樣不能反映轉子過(guò)熱問(wèn)題。而且在電動(dòng)機過(guò)載問(wèn)題上還不如熱繼電器。為什么??電動(dòng)機發(fā)熱跟電流平方成正比,而靠運放不可能構造一個(gè)平方運算,除非用模擬乘法器,但是模擬乘法器太貴太貴了。電子式保護其保護特性?xún)H能實(shí)現線(xiàn)性反時(shí)限。缺相保護靠判定三相是否有電流,如果高壓缺相,呵呵,也是聾子的耳朵--擺設??梢赃^(guò)慮負序電流嗎??當然可以,需要精密的電阻和電容,要求互感器精度要高,還要復雜的調試。我見(jiàn)過(guò)德國的產(chǎn)品是這么做的,國內產(chǎn)品沒(méi)有見(jiàn)到過(guò)。
當然在電動(dòng)機繞組那里加幾個(gè)熱敏電阻,測量溫度,超溫度就跳閘是最為簡(jiǎn)單直接的方法,關(guān)鍵是電動(dòng)機出廠(chǎng)時(shí)都沒(méi)有測溫電阻(小電動(dòng)機,大電動(dòng)機都有的)。有什么辦法能比較好的保護電動(dòng)機呢??
當然有,微機保護。
為什么不用完備保護呢??太貴,買(mǎi)不起。只有1MW以上的電機保護有時(shí)可以稱(chēng)上完備(有時(shí)也不完備)。
怎么判定缺相呢??電力系統有負序電流的量,平常負序電流為0,缺相或者不平衡,立即就有負序電流,是特征量。這樣原理的保護不僅可以保護低壓缺相還可以保護高壓缺相。而靠判別電流大小的方法也是不可靠的,這就是為什么電子式保護器也不好用的原因。
怎么判別過(guò)載呢?? 最好的方法能夠建立一個(gè)數學(xué)模型,描述轉子溫度、繞組溫度和機體溫度。轉子溫度要靠負序反時(shí)限模型,繞組溫度要靠等效電流反時(shí)限模型,機體溫度要靠發(fā)熱散熱模型。在突然過(guò)載時(shí),可以認為繞組溫度是絕熱溫升模型,缺相時(shí)是轉子絕熱溫升模型,機體考慮溫升和散熱時(shí)間常數不等的升溫散熱模型。。。
怎么判定過(guò)壓呢??可以用測量電壓的辦法,但是要接線(xiàn)啊。麻煩。怎么辦?測量電流的三次諧波,如果三次諧波大,就說(shuō)明系統過(guò)壓,這也是電力系統常干的事。
扎間短路怎么辦:靠縱差保護,不過(guò)小電動(dòng)機上縱差保護太奢侈了,需要六個(gè)互感器啊,還有一大堆接線(xiàn),接不好可能誤跳。
相間短路怎么辦:靠差動(dòng)保護,不過(guò)小電動(dòng)機上縱差保護太奢侈了,需要六個(gè)互感器啊,還有一大堆接線(xiàn),接不好可能誤跳。
能滿(mǎn)足這樣的要求的保護找找就很少了,一般價(jià)格在3000~20000左右。帶差動(dòng)的保護怎么都在10000以上了。
缺相、漏電、過(guò)載、堵轉、過(guò)壓保護還不能涵蓋所有的電機損壞,但是能涵蓋98%以上。因為還有扎間短路和相間短路,這種保護只能靠差動(dòng)和縱差保護了,但是概率很低很低。
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