三相异步电动机的保护

三相异步电动机的保护0引言三相异步电动机应用比较广泛。电动机在运行的过程中常因一些外界因素使电动机绕组的电流过大使绕组过热导致线圈绝缘性能降低而使绕组短路烧毁电动机,给我们的企业造成了不同程度的经济损失,因此应在电动机的主回路和控制回路上根据使用情况加装保护装置,以避免电动机的烧毁。电动机最常见的故障是定子绕组的相间短路,将使电网电压下降,影响其它用户正常工作,因此,应尽快地切除这种故障。电动机的不正常状态主要是过负荷,引起过负荷的原因是电动机所带机械负荷过大或机械部分故障、长时间的过负荷运行,将使电动机温升超过允许值,造成绝缘老化,供电网路电压过低及缺相运行等,都将导致电动机烧毁。因此应给电动机加装短路保护、过载保护、欠电压保护、缺相保护。现根据实际使用情况分析三相异步电动机的保护:电动机短路保护1.1对于小容量的异步电动机使用熔断器做短路保护装置。熔断器的选择:按正常工作条件选择:电动机起动电流可达（4〜7）leD,起动持续时间约为5〜10s。在此条件下，熔断器既不应老化,也不能熔断。熔件的额定电流可按下式选择，le?rj>Iq/K式中lq-电动机起动电流，一般为（4〜7）IeD即为电动机额定电流的4〜7倍。K-比例系数，一般为1.5〜2.5。对不经常起动的电动机,取2.5,对频繁起动的电动机应取1.5。绕线式电动机起动电流较小,所取系数可降低为1.25。1.2对于高压电动机及容量在100KW以上的电动机，若生产工艺过程不易过负荷时通常采用电磁式继电器组成的电流速断保护,因为它是供电网络的末端,保护装置可不带时限。电流速断保护装置应满足在电动机正常启动时保护装置不应该动作,异步电动机电流速断保护装置的动作电流按IDZJ=KKKJXIQ/NL,式中KK电动机起动时,非周期分量影响的可靠系数。采用电磁式DL型和晶体管继电器时取KK=1.4-1.6;T1-1型取KK=2-2.5;采用感应式GL型继电器时取KK=1.8-2.0。KJX接线系数，根据互感器接线情况选择。IQ电动机起动电流周期分量有效值。NL电流互感器变比。电动机过载保护2.1热继电器属电动机的过载保护装置。热继电器是利用负载电流流过经校准的电阻元件,使双金属热元件加热后产生弯曲从而使继电器的触点在电动机绕组烧毁以前动作。热继电器动作时间准确性一般。通常要求当电动机过载20%运行时,热继电器应在20min内动作,如图所示,RJ为热继电器,当电动机过载时RJ1断开切断控制回路保护电动机。一般热继电器的动作电流整定值应为电动机额定电流的1.2倍。有些热继电器在出厂时是伪劣产品使用时不动作,热继电器的刻度数值不能作为动作值,因此使用时必须对动作电流进行校核。2.2对于高压电动机及容量在100KW以上的电动机，通常采用电磁式继电器组成的过电流保护装置,对异步电动机不正常的过电流作保护时,整定电流应按电动机的额定电流来整定IDZJ=KKKJXIED/KFNL式中:KK——可靠系数，取1.05,当作用于跳闸时取KJX=1.1-1.25;IED――电动机的额定电流；KF――返回系数，取0.85;KJF――接线系数,NL――电流互感器变比。电动机起动经历的起动时间一般约为10――15秒，所以继电器动作时限应不小于15秒,用反时限特性继电器保护过负荷时,应按起动电流整定时限。电动机欠电压保护当电网电压降低时,电动机便在欠压下运行,由于电动机载荷没有改变,所以欠压下电动机转速下降,定子绕组中的电流增加,因为电流增加幅度尚不足以使熔断器和热继电器动作,所以两种电器起不到保护作用,如不采取保护措施,长时间故障运行会造成电动机过热损坏,因此应避免电动机欠压运行,实现欠压保护的电器是接触器和电磁式电压继电器,电磁式电压继电器用在容量较大的电动机中使用.它的动作电压是电动机的额定电压的0.7倍,应用比较广泛的是接触器。因为电网电压降至额定电压的85%以下时,接触器释放,切断电路迫使电动机停止运行。电动机缺相保护电动机缺相运行也可称为电动机单相运行。当电源缺相,一相熔断器熔断,开关或接触器的一对触点接触不良时,就使三相电动机单相运行。这时电动机仍能旋转,故障难以发觉。但单相运行时由于电动机负载功率没有改变,电动机绕组的电流增加,致使电动机严重过热而损坏。如果停止的电动机缺一相电源合闸时,一般只会发生嗡嗡声而不能启动。缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时,由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。在电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。为预防缺相事故的发生,我们对控制电路的分析如图所示,即在电动机主电路接入两个中间继电器K1,K2,并将K1,K2的常开触点K1-1,K2-1串接到接触器控制回路辅助常开接点JC1-1上后,并联到启动按钮QA的两端。缺相保护工作原理是:合上开关DK,如果线路正常，按下启动按钮QA,接触器JC线圈获电吸合，同时接触器JC的三对主触点JC1吸合,K1和K2获电吸合，常开触点K1-1和K2-1闭合，接触器JC实现自锁，电动机运转。如果电路中电源缺相,DK接触不良,RD某相熔断或接触器JC的一对主触点接触不良时，必然会导致K1或K2中的一个或两个同时失压或欠压,于是它们中的一个或两个同时释放，切断了接触器JC线圈的电源,接触器JC释放,使电动机脱离了缺相的电源，从而避免了电动机由于缺相运转而损坏。小结电动机的故障在运行中经常出现,因此我们应采取可靠的保护措施,使用人员应严格遵守电动机操作,检修人员工作认真,应保证保护动作的可靠性和灵敏性,以保障电动机正常运行。