电动机的低电压保护精
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TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
电动机的低电压保护
系别：机电系
班级：测控（1）班
姓名：方芳
学号： 05
电动机的低电压保护
当供电网络电压降低时，异步电动机的转速都要下降，而当供电母线电压又恢复时，大量电动机自启动，吸收较其额定电流大好几倍的起动电流，致使电压恢复时间拖长。为了防止电动机自起动时使电源电压长时间严重降低，通常在次要电动机上装设低电压保护，当供电母线电压降低到一定值时，延时将次要电动机切除，使供电母线有足够的电压，以保证重要电动机自启动。
低电压保护的动作时限分为两级：一级是为保证重要电动机的自起动，在其他不重要的电动机或不需要自启动的电动机上装设带0．5–1s 时限的低电压保护，动作于断路器跳闸；另一级是当电源电压长时间降低或消失时，为了人身和设备安全等，在不允许自启动的电动机上，应装设低电压保护，经5–l0s时限动作于断路器跳闸。
一、低电压保护的装设原则
（1）对于能自启动的I类电动机，不装设低电压保护。但是，当有备用设备自动投入时，为了保证I类电动机的自启动，在II、III类电动机上应装设低电压保护，动作于跳闸。
（2）当电源短时消失或降低时，为了保证I类电动机的自启动，在II、III类电动机上应装设低电压保护，动作于跳闸。
（3）当电压长期消失或降低时，根据生产过程和技术保安等的要求，不允许自启动的电动机应装设低电压保护作用于跳闸。
二、低电压保护装置的接线
对于 3–KV高压厂用电动机的低电压保护装置的接线，一般要满足以下四点基本要求：
（1）能反映对称的和不对称的电压下降。因为在不对称短路时电动机也可能被制动，因而当电压恢复时，也会出现自启动问题。
(2)当电压互感器一次侧发生一相和两相断线或二次侧发生各种断线时，保护装置均应不动作，并应发出断线信号。但是在电压回路发生断线故障期间，若厂用电母线上电压真正消失或下降到规定值时，低电压保护仍应正确动作。
(3)当电压互感器一次侧隔离开关或隔离触头因误操作被断开时，低电压保护不应动作，并应该发出信号。
(4)接线中应该采用能长期耐受电压的时间继电器。
(5)与10s的低电压保护的动作电压应分别整定。
三、异步电动机低电压保护的整定原则
1、保证重要电动机自起动
当电网出现低电压时，网络中所有异步电机的转速都要下降，而当电压恢复时，大量电动机同时自起动，以致使母线电压恢复时间拖长，增加了起动时间，甚至使自起动失败。因此，为保证重要电动机的自起动，应在一些不重要的电动机上装低电压保护，其动作电压整定为倍的额定电压，以秒钟跳开电动机。
2、使不需要自起动的电动机跳闸
当电源电压短时间消失或降低时，根据生产过程不允许或不需要自起动的电动机，低电压保护动作电压为倍的额定电压，以秒钟跳开电动机。
3、使因电压长时间消失自起动有困难的电动机跳闸
当电源电压长时间消失，自起动有困难的电动机，如电厂的球磨机电动机，低电压保护动作电压为倍的额定电压，以5-10秒钟跳开电动机。
四、同步电动机低电压保护的整定
当电网出现低电压时，网络中的同步电机可能失步。当电网电压低于倍的额定电压时，同步电动机稳定运行可能被破坏，故低电压保护动作电压按倍的额定电压整定，以秒钟跳开电动机。
五、低电压保护实现的注意事项
低电压保护的接线应反应对称的电压降低，并且在电压互感器回路断线时，低电压保护不应动作。为了达到此目的，一般在AB和BC相之间各接一只低电压继电器，两只低电压继电器的接点串联后去起动时间继电器和跳闸中间继电器，这样，当电压互感器回路断线、任一保险FU熔断、任一低电压继电器故障时，都不会引起低电压保护误动，通过观察线电压表或相电压表指示，能及时发现PT回路断线等故障。
关于我厂高压电机低电压保护的问题 一、高压电机低电压保护的重要性。 高压电机的低电压保护在电力系统中具有重要意义。当电动机的供电母线电压短时降低或者短时中断又恢复时，为了防止电动机自启动时使电源电压严重降低，通常在次要厂用电动机上装设低电压保护或者重要电机比次要电机在低电压延时上要长。当供电母线电压降低要一定值时，低电压保护动作将次要电动机切除，使供电母线电压迅速恢复到正常电压，以保证重要电动机的自启动。因此装设低电压保护可以提高我厂化工生产的稳定性。 二、我厂高压电机低电压保护现状。 我厂大部分高压电机（包括热电站）均采用ABB公司REF521综合保护装置，低电压保护作为其保护的一部分均投入运行。在一次的偶然故障中，我们发现一台设备PT一相断线后低电压保护动作，并没有按逻辑规定而进行低电压PT断线闭锁。经过我们的反复试验以及与ABB公司的技术沟通发现，现在我厂所有正在使用的电机REF521装置均存在以上无法PT断线闭锁低电压的缺陷。这个缺陷的存在具有及其大的隐患，一旦我高压母线有PT断线的情况，那么所有在此母线上工作的高压电机均会跳闸断电，进而中断我厂生产，造成巨大经济损失。经调查发现，此缺陷为最初安装程序设置缺陷，ABB公司在我建厂初期调试设备程序时并未将此逻辑勾选完善，因此留下此巨大隐患。因此，我厂所有的高压电机REF521保护装置的程序更新改造刻不容缓。 三、由PT断线所引申出来的备自投问题。 我厂高压母线均分段运行，均有备自投装置。所用保护装置均为ABB REF542综保，该备自投装置在检测备自投条件时只检测无压，并不检测无电流，同时没有PT断线闭锁程序，一旦发生PT断线，备自投将自动启动，切换电源。这无疑会造成一部分设备停电，生产中断，造成经济损失。因此备自投也必须有所改造，使其在PT断线时闭锁备自投。 三、改造建议及措施。 1、关于低电压的改。 经过我部门几天的不断试验以及与ABB公司的技术沟通，我们通过电脑程序，对REF521综保装置内部逻辑的修改，可以在PT断线时，启动PT断线闭锁低电压保护，使低电压保护不再误动作，因此提高了保护的可靠性。 2、关于备自投保护的改造。 我们在备自投装置闭锁回路里，加入PT断线闭锁节点，此节点引自备自投所管辖的两段母线上的电机柜，此节点为电机柜REF521装置里的PT断线闭锁所启动的常开节点。当母线PT断线时，电机柜REF521装置启动PT断线闭锁，利用其启动的出口串入REF542装置的闭锁回路之中，闭锁备自投。因此备自投不会因为PT断线而启动。 但此改造方式还存在一定缺陷，当PT断线闭锁备自投时，如果此时进线开关偷跳或者保护跳进线，那么备自投将无法自投，故障段将停电。
电机与变压器试题答案 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）。 1.如下图所示二端网络的戴维宁等效电路中，电压源的电压= （D ） A．9V B．3V C．-9V D．-3V 2. 把一个三相电动机的绕组连成星形接于UL＝380V的三相电源上，或绕组连成三角形接于UL＝220V的三相电源上，这两种情况下，电源输出功率（A ）A．相等 B．差√3倍 C．差1/√3 倍 D．差3倍 3. 三相四线制的中线不准安装开关和熔断器是因为（ C） A、中线上无电流，溶体烧不断 B、中线开关接通或断开对电路无影响 C、中线开关断开或溶体熔断后，三相不对称负载承受三相不对称电压作用， 无法正常工作，严重时会烧毁负载 D、安装中线开关和熔断器会降低中线的机械强度，增大投资 4. 整流的目的是（A ） A、将交流变为直流 B、将高频变为低频 C、将正弦波变为方波 5. 直流稳压电源中滤波电路的目的是（C ）。 A、将交流变为直流 B、将高频变为低频 C、将交、直流混合量中的交流成 分滤掉 6. 串联型稳压电路中的放大环节所放大的对象是（C ） A、基准电压 B、采样电压 C、基准电压与采样电压之差 7．以下不属于变压器基本结构部件的是（C ） A、绕组 B、分接开关 C、转子
8. 一台频率为50 的三相异步电动机的转速为，该电机的极数和定子旋转 磁场转速为（ C ） A、4极， B、6极， C、8极， 9. 单相变压器铁芯叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流（A ） A、增大 B、减小 C、不变 10. 高频保护通道中耦合电容器的作用是（ A ） A、对工频电流具有很大的阻抗，可防止工频高压侵入高频收发讯机； B、对工频电流具有很小的阻抗，可防止工频高压侵入高频收发讯机； C、对高频电流阻抗很大，高频电流不能通过； D、滤除高次谐波的作用。 11. 变压器中性点接地属于（ B ） A、保护接地 B、工作接地 C、保安接地 D、接零 12. 对放大电路进行静态分析的主要任务是（B ） A、确定电压放大倍数Au B、确定静态工作点Q C、确定输入电阻，输出电阻 13．在单相桥式整流电路中，若有一只整流管接反，则（C ） A、输出电压约为2UD B、变为半波整流 C、整流管将因电流过大而烧坏 14．变压器绝缘老化速度主要决定于（ B ） A、湿度 B、温度 C、氧气 D、油中的分解物 15．新安装、检修后、长期停用和备用的变压器，超过（C）天，在投入运 行前，应测定绝缘电阻。 A、5天 B、10天 C、15天 D、30天 16．在同一个小接地电流系统中，所有出线装设两相不完全星形接线的电流保护，电流互感器装在同名相上，这样发生不同线路两点接地短路时，可保证只
低电压保护分析 一.低电压保护的用途 1.保护重要电动机的自启动 当电压消失或降低时，电动机的转速下降，当电压恢复时，在电动机绕组内开始流过比额定电流大好几倍的自启动电流，这样大的自启动电流将使电网的电压降加大，使电压恢复的过程延长，增加了电动机达到正常转速的困难，严重时甚至不能自启动，必须切除一部分不重要的电动机，使电网的电压降减少。因此，在不重要的和次要的电动机上可装设低电压保护，当电压消失或降低时动作，将电动机从电网上断开。 发电厂中重要的电动机，是指那些短时将它们断开也不会引起发电厂出力降低甚至停电的厂用机械的电动机，如给水泵、凝结水泵、送风机、吸风机、排粉机等的电动机。 当电动机断开时，并不影响发电厂出力的，为不重要电动机，如具有中间煤仓的磨煤机及灰渣浆等的电机。 2.保证技术安全及工艺过程的特点 在某些情况下，当电压长期消失时（如10S左右）根据技术安全的条件及生产工艺过程的特点，需将某些电动机切除。因为在这段时间内锅炉已熄灭，自启动已经没有必要了。为了保证工艺联锁动作，应装设低电压保护动作于跳闸。另外，还有一些带恒定阻力矩机械的电动机，如磨煤机等，在电压降低时不可能自启动，这些电动机也应在电压降低时切除。 二.低电压保护的装设原则 见厂用电动机低电压保护装设原则表。
注：1.当吸风机与送风机不接在同一电压母线时，吸风机所接母线上的低电压保护装置以9～10S时限动作于送风机断路器跳闸。此外，尚应装设防止送风机继续运转造成炉膛正压的保护装置。 2.当排粉机与送风机不接在同一电压母线时，排粉机应装设低电压保护装置，以9～10S时限动作于跳闸。 三.低电压保护装置的接线要求 无论是在电压完全消失时，或处于电网内的短路故障引起电动机制动时，低电压保护的接线方式，应当能够保证将电动机断开。为此，低电压保护的接线应满足以下几点要求： 1.能反映对称的和不对称的电压下降。因为在不对称短路时的电动机也可能被制动，因而当电压恢复时也会出现自启动问题。 2.电压互感器一次侧一相或两相断线，二次侧各相断线时（例如熔断时），保护装置不应误动作，并且发出信号。但在二次回路断线故障期间，如果这时厂用母线真正失去电压（或电压降到规定值时），低电压保护仍应正确动作。 3.电压互感器一次侧的隔离开关或隔离触头因误操作而被断开时，保护装置不应该误动作，并应发出信号。 4.0.5与9s的低电压保护的动作电压应分别整定。在电压消失时，用接在线电压上的一只电压继电器构成的保护就能达到目的，并能可靠的反应三相短路。但当两相短路时，用一只电压继电器构成的保护，只有在接继电器的两相间发生短路时才能起作用，因而不能完全反应不对称的电压下降。为了保证在所有两相短路的情况下保护都能动作，可采用三相继电器接线方式。 在同一段厂用母线供电的若干台电动机，通常共同装一套低电压保护装置。电压继电器接在厂用母线的互感器上。
《电机与变压器》练习题班别：姓名：学号：一、填空题 1．变压器的外特性是原边电压U 1和负载的功率因数COSφ 2 一定时， __________________与__________________的变化关系。 2．变压器的主要作用是_________、___________、____________和___________。 3．变压器原绕组接_________，副绕组_________的运行状态叫空载运行。 4．变压器负载运行并且其负载的功率因数一定时，变压器的效率和________的关系叫变压器负载运行的效率特性。 5．有一台变压器原边接在50赫、380伏的电源上，副边输出的电压是12伏，若把它的原边接在60赫、380伏的电源上，则副边输出电压为_________伏，输出电压的频率是_________赫。 6．变压器空载运行时，由于_________损耗很小，_________损耗近似为零，所以变压器空载损耗近似等于_________损耗。 7．电力变压器的冷却方式根据容量不同，可分为___________、_______________、____________________和___________________四种。 8．收音机输出变压器副边所接扬声器的阻抗为4欧，如果要求原边等效阻抗为16欧，则该变压器的变化应为_________。 9．变压器主要根据____________原理工作。 10．三相变压器铭牌上标注的额定电压，是指原、副边的_________电压值。 11．变压器空载试验的目的是测定_________、_________、_________和_________等参数。 12．铁芯结构的基本型号有_________结构和_________结构两种，_________结构特点是“绕组包围铁芯”。 13．变压器的主要损耗有_________和_________两种。 14．电动机是一种将___________转换成___________的动力设备，按其所需电源不同，电动机可分为___________和___________两种。 15．交流电动机按工作原理可分为___________电动机和___________电动机两大类，目前应用最广泛的是___________电动机。 16．三相异步电动机均由___________和___________两大部分组成。它们之间的气隙一般为___________至___________mm。 17．三相异步电动机定子铁心的作用是作___________为的一部分，并在铁心槽内放置___________。定子铁心的槽型有___________、___________、___________等三种。 18．三相异步电动机转子绕组的作用是产生__________而使转子转动。 19．旋转磁场的产生必须有两个条件：（1）___________；（2）___________。 20．旋转磁场的转向是由接入三相绕组中电流的___________决定的，改变电动
答：过载是指电动机运行电流超过其额定电流但小于倍额定电流的运行状态，此运行状态在过电流运行状态范围内。若电动机长期过载运行，其绕组温升将超过允许值而绝缘老化或损坏。要求不受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作，通常采用热继电器作元件。当6倍以上额定电流通过热继电器时，需经5s后才动作，可能在热继电器动作前，热继电器的加热元件已烧坏，所以在使用热继电器作时，必须同时装有熔断器或低压断路器等短路保护装置。1）失压保护电动机正常运转时如因为电源电压突然消失，电动机将停转。一旦电源电压恢复正常，有可能自行起动，从而造成机械设备损坏，甚至造成人身事故。失压保护是为防止电压恢复时电动机自行起动或电器元件自行投入工作而设置的保护环节。采用接触器和按钮控制的起动、停止控制线路就具有失压保护作用。因为当电源电压突然消失时，接触器线圈就会断电而自动释放，从而切断电动机电源。当电源电压恢复时，由于接触器自锁触头已断开，所以不会自行起动。但在采用不能自动复位的手动开关、行程开关控制接触器的线路中，就需采用专门的零电压继电器，一旦断电，零电压继电器释放，其自锁电路断开，电源恢复时，就不会自行起动。2）欠电压保护当电源电压降至60%~80%额定电压时，将电动机电源切断而停止工作的环节称为欠电压保护环节。除了采用接触器有按钮控制方式本身的欠电压保护作用外，还可采用欠电压继电器进行欠电压保护。将欠电压继电器的吸合电压整定为~、释放电压整定为~。欠电压继电器跨接在电源上，其常开触头串接在接触器线圈电路中，当电源电压低于释放值时，欠电压继电器动作使接触器释放，接触器主触头断开电动机电源实现欠电压保护。
高压电动机的保护一般有以下几种：速断保护、过负荷保护、起动时间过长保护、堵转保护、两段式负序过流保护、反时限负序过流保护、低电压保护、过电压保护、接地保护等。 电流速断保护反映的是电动机的定子绕组或引线的相间短路而动作。动作时限可整定为速断（无延时）或带较短的延时（一般为零点几秒）。其整定值应躲过电动机的起动电流。在电动机运行时任一相电流大于整定值，电流速断保护动作即动作于跳闸。 电动机起动时间这个参数一般是由电机厂家提供，然后设计人员根据厂家提供的电动机的几个参数来计算电动机的各个保护定值（一般计算定值需要由厂家提供以下几个参数：电动机的额定电流、额定功率、起动电流倍数、起动时间和铭牌上的其它参数等）。 起动时间过长保护的定值由设计给出，为一个电流定值，和一个动作于跳闸的延时时间。综保装置这样判断电动机是否为起动过程阶段：起动前电流为零，合上断路器后，电流瞬间增大，随着电动机转速的升高，电动机的电流逐渐减小，当电动机到额定转速后，电动机的电流也稳定在额定电流的附件（一般低于额定电流）。综保装置根据电流特征来判断电动机的状态。电动机的电流小于0.1倍的额定电流时，认为电动机处于停止状态。当从一个时刻t1（合上断路器那一时刻）开始，电动机电流从无到有，装置即认为电动机进入了起动状态。当电流由大变小，并稳定在t2时刻（额定电流附近），则认为电动机已经进入稳定运行状态。起动时间过长保护是在电动机起动过程中对电动机进行保护。而在电动机运行过程中，装置自动将起动时间过长保护退出。当在电动机起动过程中，任一相电流大于整定值，起动时间过长保护即经过延时而动作于跳闸相电流速断保护 1）速断动作电流高值Isdg Isdg = Kk / Ist 式中，Ist：电动机启动电流（A） Kk：可靠系数，可取Kk = 1.3 2）速断电流低值Isdd Isdd可取0.7~0.8Isdg，一般取0.7Isdg 3）速断动作时间tsd 当电动机回路用真空开关或少油开关做出口时，取tsd =0.06s，当电动机回路用FC做出口时，应适当延时以保证熔丝熔断早于速断保护。 4、电动机启动时间tqd 按电动机的实际启动时间并留有一定裕度整定，可取tqd =1.2倍实际启动时间。 修正：Isdg = Kk* Ist Pe=710KW，COS=0.8，CT：150/1A，零序：100/1A，启动时间按18S (CT变比要按照实际变比，有的二次侧可能是5A的，自己换算一下） 速断 躲过电机启动电流： Ie=710/(0.8×√3×6.3)=81.3A Izd=Kk×I_qd=(1.5×6×81.3)/150=4.9A
绪论 一、教学目标 1、了解电机在电能产生、传输、转换中的作用 2、了解电机的发展概况 3、明确本课程的任务和要求 二、教学重点与难点 1、电机在电能产生、传输、转换中的作用 2、明确本课程的任务和要求 三、教学时间：1学时 四、教学过程及主要内容 一、电机在电能产生、传输、转换中的作用 一）电能是怎样产生的？ 一般情况下，水能、热能、核能等其他自然能源水水轮机、气轮机等原动机转动，再由原动机带动三相同步发电机转动产生三相电能。 二）变压器在电能的传输中有什么作用？ 1、减少输电线电阻 2、提高输电电压 三）电动机在电能的使用上有什么优点？ 二、电机发展概况 三、本课程的任务和要求 一）任务 1、掌握变压器、异步电动机、直流电动机的结构、原理、主要特性、使用和维护知识； 2、了解同步电动机和特种电动机； 二）要求 1、学习要理论联系实际 2、注重对电机故障的分析、判断和检修能力的培养 3、为生产实习课与解决实际技术问题奠定理论和技能基础 第一单元变压器的分类、结构和原理 课题一变压器的分类和用途 一、教学目标 1、学生掌握变压器的定义 2、学生了解变压器的用途和分类 二、教学重点与难点 变压器的用途和分类
三、教学时间：1学时 四、教学过程及主要内容 一、变压器的主要用途 变压器是一种通过电磁感应作用将一定数值的电压、电流、阻抗的交流电转换成同频率的另一数值的电压、电流、阻抗的交流电的静止电器。在电力系统中，专门用于升高电压和降低电压的变压器统称为电力变压器。 变压器是利用电磁感应原理制成的静止电气设备。它能将某一电压值的交流电变换成同频率的所需电压值的交流电，以满足高压输电、低压供电及其他用途的需要。 二、变压器的分类 变压器可以按照用途、绕组数目、相数、冷却方式、调压方式分类。 1、按照用途分，主要有电力变压器、调压变压器、仪用互感器（如测量用电流互感器和电压互感器）、供特殊电源用的变压器（如整流变压器、电炉变压器、电焊变压器、脉冲变压器）。 2、按照绕组数目分，主要有双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器。 3、按照相数分，主要有单相变压器、三相变压器、多相变压器。 4、按照冷却方式分，主要有干式变压器、充气式变压器、油浸式变压器（按照冷却条件，又可细分为自冷、风冷、水冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷变压器）。 5、按照调压方式分，主要有无载调压变压器、有载调压变压器、自动调压变压器。容量大小：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。 五、作业 变压器的分类方式有很多，按用途可以分为哪几种？ 课题二变压器的结构与冷却方式 一、教学目标 1、学生掌握变压器的基本结构 2、学生了解变压器的冷却方式 3、熟悉变压器的主要附件 二、教学重点与难点 1、变压器的基本结构 2、变压器的主要附件 三、教学时间4学时
对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。 (1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。 (2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。 (3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。 (4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。 (5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。 (6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。 (7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。 (8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。 (9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。 (10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。 (11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。 变压器保护配备一般根据变压器的容量和电压等级。小型变压器配过流和速断保护就够了，甚至可以用熔断器保护；中型变压器（1250kVA以上）可以再加上瓦斯保护；更大的变压器（如6300kVA以上）一般应再配备差动保护。 变压器保护配置的基本原则 1、瓦斯保护: 800KVA及以上的油浸式变压器和400KVA以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。瓦斯保护用来反应变压器油箱内部的短路故障以及油面降低，其中重瓦斯保护动作于跳开变 压器各电源侧断路器，轻瓦斯保护动作于发出信号。 2、纵差保护或电流速断保护: 6300KVA及以上并列运行的变压器，10000KVA及以上单独运行的变压器，发电厂厂用或工业企业中自用6300KVA及以上重要的变压器，应装设纵差保护。其他电力变压器，应装设电流速断保护，其过电流保护的动作时限应大于0.5S。对于2000KVA以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不能满足要求时，也应装设纵差保护。纵差保护用于反应电力变压器绕组、套管及引出线发生的短路故障，其保护动作于跳开变压器各电源侧断路器并发相应信号。 3、相间短路的后备保护: 相间短路的后备保护用于反应外部相间短路引起的变压器过电流，同时作为瓦斯保护和纵差保护（或电流速断保护）的后备保护，其动作时限按电流保护的阶梯形原则来整定，延时动作于跳开变压器各电源侧断路器，并发相应信号。一般采用过流保护、复合电压起动过电流保护或负序电流单相低电压保护等。
6kv电机低电压保护分析 一.低电压保护的用途 1.保护重要电动机的自启动 当电压消失或降低时，电动机的转速下降，当电压恢复时，在电动机绕组内开始流过比额定电流大好几倍的自启动电流，这样大的自启动电流将使电网的电压降加大，使电压恢复的过程延长，增加了电动机达到正常转速的困难，严重时甚至不能自启动，必须切除一部分不重要的电动机，使电网的电压降减少。因此，在不重要的和次要的电动机上可装设低电压保护，当电压消失或降低时动作，将电动机从电网上断开。 发电厂中重要的电动机，是指那些短时将它们断开也不会引起发电厂出力降低甚至停电的厂用机械的电动机，如给水泵、凝结水泵、送风机、吸风机、排粉机等的电动机。 当电动机断开时，并不影响发电厂出力的，为不重要电动机，如具有中间煤仓的磨煤机及灰渣浆等的电机。 2.保证技术安全及工艺过程的特点 在某些情况下，当电压长期消失时（如10S左右）根据技术安全的条件及生产工艺过程的特点，需将某些电动机切除。因为在这段时间内锅炉已熄灭，自启动已经没有必要了。为了保证工艺联锁动作，应装设低电压保护动作于跳闸。另外，还有一些带恒定阻力矩机械的电动机，如磨煤机等，在电压降低时不可能自启动，这些电动机也应在电压降低时切除。 二.低电压保护的装设原则 见厂用电动机低电压保护装设原则表。
注：1.当吸风机与送风机不接在同一电压母线时，吸风机所接母线上的低电压保护装置以9～10S时限动作于送风机断路器跳闸。此外，尚应装设防止送风机继续运转造成炉膛正压的保护装置。 2.当排粉机与送风机不接在同一电压母线时，排粉机应装设低电压保护装置，以9～10S时限动作于跳闸。 三.低电压保护装置的接线要求 无论是在电压完全消失时，或处于电网内的短路故障引起电动机制动时，低电压保护的接线方式，应当能够保证将电动机断开。为此，低电压保护的接线应满足以下几点要求： 1.能反映对称的和不对称的电压下降。因为在不对称短路时的电动机也可能被制动，因而当电压恢复时也会出现自启动问题。 2.电压互感器一次侧一相或两相断线，二次侧各相断线时（例如熔断时），保护装置不应误动作，并且发出信号。但在二次回路断线故障期间，如果这时厂用母线真正失去电压（或电压降到规定值时），低电压保护仍应正确动作。 3.电压互感器一次侧的隔离开关或隔离触头因误操作而被断开时，保护装置不应该误动作，并应发出信号。 4.0.5与9s的低电压保护的动作电压应分别整定。在电压消失时，用接在线电压上的一只电压继电器构成的保护就能达到目的，并能可靠的反应三相短路。但当两相短路时，用一只电压继电器构成的保护，只有在接继电器的两相间发生短路时才能起作用，因而不能完全反应不对称的电压下降。为了保证在所有两相短路的情况下保护都能动作，可采用三相继电器接线方式。 在同一段厂用母线供电的若干台电动机，通常共同装一套低电压保护装置。电压继电器接在厂用母线的互感器上。
《电机与变压器》第四版教材教案 ＸX市XX学校XX教研室 使用班级XX级X班XＸＸ教室 绪论 一电机在电能产生、传输、转换中的作用 电能在产生、传输、使用上拥有诸多的优势,这个过程中,电机起了关键性的作用。电动机的作用是将电能转换为机械能。现代各种生产机械都广泛应用电动机来驱动、 二、电能的产生 发电机:其她形式的能转化为电能 ⑴火力发电:燃料的化学能→水与水蒸气的内能 →发电机转子的机械能→电能 ⑵水力发电: 水的机械能→水轮机的机械能 →发电机转子的机械能→电能 ⑶核能发电: 核能→水与蒸汽的内能 →发电机转子的机械能→电能 三、变压器在电能的传输中的作用 1、减小输电线电阻的方法来提高电能的传输效率,有色金属消耗大,安全系数低。 2、提高输电电压,有色金属消耗小,输电成本较低,安全系数高,故广泛使用。 四、电动机在电能的使用上的优点 三相异步电动机具有高效、节能、性能好、振动小、噪音低、寿命长、可靠性高、维护方便、启动转矩大等优点。 五、电机发展概况 蒸汽机启动了18世纪第一次产业革命以后,19世纪末到20世纪上半叶电机又引发了第二次产业革命,使人类进入了电气化时代、20世纪下半叶的信息技术引发了第三次产业革命。发展趋势:高密度、高效率、轻量化、低成本、宽调速。 第一单元变压器的分类、结构与原理 教学目的与要求:熟悉变压器的分类、结构、用途。掌握变压器工作原理,理解变压器空载试验与短路试验的目的、方法、 教学重点:变压器结构、原理、阻抗变换、外特性、损耗与效率。 教学难点:变压器原理分析、电压方程式、效率分析。 教学内容与步骤: ?课题一变压器的分类与用途 变压器是一种能够改变交流电压的设备。除了用于改变电压之外,变压器还用于变换交流电流、变换阻抗以及相位等。变压器的种类特不多,分类方法也特不多。电压在３5kv及以下,容量在5～500kＶＡ称为小型变压器,63０～６300kVA称为中型变压器。2、大型变压器、电压在１1０ｋV及以下,容量为８000～630００kVA的变压器、3、特大型变压器、电压在220kＶ及以上,容量为315０kVA及以上的变压器。按用途能够把变压器分为 1、电力变压器:( 1)升压变压器(2)降压变压器(3)配电变压器(4)联络变压器。(5)厂用或所用变压器。 2、仪用变压器。诸如电流互感器、电压互感器,作为测量与保护装置、 3、电炉变压器、特点是输出电压低,限制短路状态下的工作电流。 4、试验变压器。特点是输出电压特不高,能够高达100万伏,而电流特不小,用于电气设备与绝缘材料的工频耐压试验。 5、整流变压器、一次侧输入交流,二次侧输出直流。用于需要直流电源的情况。 6、调压变压器。有自耦式调压变压器、感应式调压变压器与移圈式调压变压器等。
电动机的保护方式 电动机应装设短路保护和接地故障保护，并应根据具体情况分别装设过载保护、断相保护及低电压保护等。 一．电动机的短路保护和接地故障保护 1.每台交流电动机应分别装设相间短路保护和接地故障保护。当符合下列条件时，数台电动机可共用一套短路保护电器和接地故障保护电器。 a.总计算电流不超过20A，且可以无选择地切换时。 b.工艺上要求必须同时启停的一组电动机，不同时切断将危及人身设备安全时。 2.电动机的短路保护器件宜采取熔断器或低压短路器的瞬动过电流脱扣器，必要时可采用带瞬动元件的过电流继电器。保护器件的装设应符合下列规定： a.短路保护兼作接地故障保护时，应在每个不接地的相线上装设。 b.仅作相间短路保护时，熔断器应在每个不接地的相线上装设，过电流脱扣器或继电器应至少在两相装设。 c.当只在两相上装设时，在有直接电气联系的同一网络中，保护器应装设在相同的两相上。 3.当电动机的短路保护器件满足要求时，应兼作接地故障保护。在TN 系统中的末端线路，通常采用一套短路和接地故障保护电器完成这两种功能。 二．电动机的过载保护
1.电动机过载保护的装设应符合下列规定： a.运行中容易过载的电动机、启动或自启动条件困难而要求限制启动时间的电动机，应装设过载保护。额定功率大于3kW的连续运行的电动机宜装设过载保护；但断电将导致比过载损失更大时，不宜装设过载保护，或使过载保护动作于信号。 b.短时工作或断续周期工作的电动机，可不装设过载保护，但运行中可能堵转时，应装设保护电动机堵转的过载保护 2..过载保护器件的动作特性应与电动机的过载特性相配合。过载保护器件宜采用热继电器或反时限特性的过载脱扣器，也可采用反时限过电流继电器。有条件时可采用温度保护或其他适当保护。 三．电动机的断相保护 1.电动机断相保护的装设应符合下列规定： a.连续运行的三相电动机当采用熔断器保护时，应装设断相保护；当采用低压断路器保护时，宜装设断相保护；低压断路器兼作电动机控制电器时，可不装设断相保护。 b.短时工作或断续周期工作的电动机或额定功率不超过3kW的电动机，可不装设断相保护。 2.断相保护器件宜采用断相保护热继电器也可采用温度保护或专用的断相保护器件。 四．电动机的低电压保护 1.电动机的低电压保护的装设应符合下列规定；
一、电动给水泵组保护 1．主要技术参数： 额定容量：5400KW CT配置：1000/5 LXZ1-0.5 额定电压：6KV 额定电流I s：649.5A 启动电流：6I n 2．开关类型：真空断路器 保护配置：HN2001 HN2041 3．HN2041定值整定： 3．1电动机二次额定电流I e计算： I e=I n/n r=649.5/(1000/5)=3.25(A) 启动时间：8S 3．2分相最小动作电流I seta、I setc: 1）最小动作电流整定，保证最大负荷下不误动。 按标准继电保护用的电流互感器在额定电流下10P级的比值误差为+3℅，即最大误差为6℅。 I dz= K k. 6℅I s/n lh =2×0.06×3.25=0.39 取I seta= I setc=0.39A 3．3制动系数K Z.的整定原则： 保护动作应避越外部最大短路电流的不平蘅电流，K k应等于其比率制动曲线的斜率I dzmax/I resmax即 K z = I dzmax/I resmax = （K k K fzq K st F j I kmax）/I kmax = 1.5╳2╳0.5╳0.1
=0.15 3．4差动保护时间：t dz=0 s 3．5拐点制动电流I res =3.25A(额定电流作为拐点) 4．HN2001定值整定： 配置：速断保护，定时限过电流I段保护，正序电流定时限保护，负序电流定时限保护，低电压保护，零序定时限过电流保护，过载反时限保护（投信号）. 4．1电动机二次额定电流I e计算： I e=I n/n r=649.5/(1000/5)=3.25(A) 4．2速断保护I>>计算： 启动时速断保护定值: 按躲过电动机启动电流整定，可靠系数取1.2。启动电流6 I e根据设计院图纸。 I qd=6 I e=6×3.25=19.5(A) I dz =K k×I qd=1.2×19.5=23.4A 灵敏度校验:取最小运行方式下电动机出口两相短路电流校核灵敏系数K lm: K lm=I(2)d.min/ I dz=16520/4680>2. 运行时速断保护定值： I dz= K k×3Ie=1.1×3×3.25=10.7 A 保护动作时间:t取0秒. 4．3定时限I段过电流保护：
电动机直接启动与变压器容量的关系 交流电动机以其结构简单、运行可靠、维护方便、价格便宜、转子惯量小等特点，得到了最广泛的应用。 但其启动电流高达电机额定电流的5～10倍，不仅对电动机及所拖动的设备造成电气和机械损伤，而且引起电网电压下降，影响同一电网的其他电气设备的运行。 为了保证电动机启动时对端电压的要求和避免对同一电网的其他电气设备的运行的影响，就需要增大电源变压器的容量，一般来说，需要经常直接启动的电动机其功率不大于变压器容量的20％；不需要经常直接启动的电动机其功率不大于变压器容量的30％。 如果采用直接启动方式，不仅需要增大变压器的一次投资，而且更重要的是增大了变压器的基本电费（容量电费）。因此，这种启动方式，大型电动机已极少采用。需要采用降压启动和软启动方式。 验证电动机能否直接起动的经验公式 电动机能否直接起动，可有下列经验公式来确定： 式中：C——系数，随电源总容量的比值而变动，见下表； I ——电动机的起动电流，安； Q I ——电动机额定电流，安； n 例：设电源总容量为2000千瓦，电动机的容量为910千瓦。则：
从表中查出C值为0.625 因此,在这种情况下电动机是可以直接起动的。
三相异步电动机的启动控制线路 三相异步电动机具有结构简单，运行可靠，坚固耐用，价格便宜，维修方便等一系列优点。与同容量的直流电动机相比，异步电动机还具有体积小，重量轻，转动惯量小的特点。因此，在工矿企业中异步电动机得到了广泛的应用。三相异步电动机的控制线路大多由接触器、继电器、闸刀开关、按钮等有触点电器组合而成。三相异步电动机分为鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机，二者的构造不同，启动方法也不同，其启动控制线路差别很大。 一、鼠笼式异步电动机全压启动控制线路 在许多工矿企业中，鼠笼式异步电动机的数量占电力拖动设备总数的85%左右。在变压器容量允许的情况下，鼠笼式异步电动机应该尽可能采用全电压直接起动，既可以提高控制线路的可靠性，又可以减少电器的维修工作量。 电动机单向起动控制线路常用于只需要单方向运转的小功率电动机的控制。例如小型通风机、水泵以及皮带运输机等机械设备。图1是电动机单向起动控制线路的电气原理图。这是一种最常用、最简单的控制线路，能实现对电动机的起动、停止的自动控制、远距离控制、频繁操作等。 图1单向运行电气控制线路 在图1中，主电路由隔离开关QS、熔断器FU、接触器KM的常开主触点，热继电器FR的热元件和电动机M组成。控制电路由起动按钮SB2、停止按钮SB1、接触器KM线圈和常开辅助触点、热继电器FR的常闭触头构成。
异步电动机的电气保护及检修 发表时间：2019-04-11T16:48:34.157Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：钱亮亮[导读] 摘要：异步电动机的保护是涉及电气装置和机械设备可靠、正常运行的关键之一。（浙江大唐国际江山新城热电有限责任公司浙江省衢州市 324100）摘要：异步电动机的保护是涉及电气装置和机械设备可靠、正常运行的关键之一。直接检测电动机绕组的温度来保护过载引起的过热是很有效的保护方法，但由于需要直接埋入电动机绕组里，价格较贵、维修困难等原因，仅在部分频繁操作的场合使用；从经济性考虑，采用电流检测型更为有利，如热继电器仍是一种价廉、简单、可靠的电动机保护形式；对动作性能要求较高及功能要求全或价格昂贵的大 容量电动机保护，则可采用电子式或固态继电器；对一般要求，则可采用带热—磁脱扣的电动机保护用断路器更实用。但不管采用何种保护装置，必须考虑过载保护装置与短路保护装置的协调配合。关键词：异步电机；电气保护电动机的保护往往与其控制方式有一定关系，即保护中有控制，控制中有保护。如电动机直接起动时，往往产生4—7 倍额定电流的起动电流。若由接触器或断路器来控制，则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断考核，即使是可频繁操作的接触器也会引起触头磨损加剧，以致损坏电器；对塑料外壳式断路器，即使是不频繁操作，也很难达到要求。因此，使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用，此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的考核，而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核，至于保护功能，由配套的保护装置来完成。 一、异步电动机的电气保护装置电动机的损坏主要是绕组过热或绝缘性能降低引起的，而绕组的过热往往是流经绕组的电流过大引起的。从这方面来讲的话，对电动机的保护就主要有电流、温度检测两大类型。 1．电流检测型保护装置（1）电子式过电流继电器。通过内部各相电流互感器检测故障电流信号，经电子电路处理后执行相应的动作。电子电路变化灵活，动作功能多样，能广泛满足各种类型的电动机的保护。其特点是：多种保护功能。主要有三种：过载保护，过载保护+断相保护，过载保护+断相保护+反相保护。 (2)带有热—磁脱扣的电动机保护用断路器。热式作过载保护用，结构及动作原理同热继电器，其双金属热元件弯曲后有的直接顶脱扣装置，有的使触点接通，最后导致断路器断开。电磁铁的整定值较高，仅在短路时动作。其结构简单、体积小、价格低、动作特性符合现行标准、保护可靠，故日前仍被大量采用．特别是小容量断路器尤为显著。 (3)热继电器，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坏以前动作。其动作特性与电动机绕组的允许过载特性接近。热继电器虽然动作时间准确性一般，但对电动机可以实现有效的过载保护。随着结构设计的不断完善和改进，除有温度补偿外，它还具有断相保护及负载不平衡保护功能等。 (4)固态继电器。它是一种从完成继电器功能的简单电子式装置发展到具有各种功能的微处理器装置。其成本和价格随功能而异，最复杂的继电器实际上只能用于较大型、较昂贵的电动机或重要场合。它监视、测量和保护的主要功能有：最大的起动冲击电流和时间；热记忆；大惯性负载的长时间加速；断相或不平衡相电流；相序；欠电压或过电压；过电流(过载)运行；堵转；失载(机轴断裂，传送带断开或泵空吸造成工作电流下跌)；电动机绕组温度和负载的轴承温度。上述每一种信息均可编程输入微处理器，主要是加上需要的时限，以确保在电动机起动或运转过程中产生损坏之前，将电源切断。还可用发光二极管或数字显示故障类别和原因，也可以对外向计算机输出数据。 (5)带有电子式脱扣的电动机保护用断路器。其动作原理类同上述电子式过电流继电器或固态继电器。 (6)软起动器，软起动器的主电路采用晶闸管，控制其分断或接通的保护装置一般做成故障检测模块，用来完成对电动机起动前后的异常故障检测，如断相、过热、短路、漏电和不平衡负载等故障，并发出相应的动作指令。其特点是系统结构简单，采用单片机即可完成，适用于工业控制。 2．温度检测型保护装置 (1)热保护器。它是装在电动机本体上使用的热动式过载保护继电器。与温度继电器不同的是带2个触头的碗形双金属片作为触桥串在电动机回路，既有流过的过载电流使其发热，又有电动机温度使其升温，达到一定值时，双金属片瞬间反跳动作，触点断开，分断电动机电流。它可作小型三相电动机的温度、过载和断相保护。 (2)检测线圈测温。电动机定子每相绕组中埋入1—2 个检测线圈，由自动平衡式温度计来监视绕组温度。 (3)双金属片温度继电器。它直接埋入电动机绕组中。当电动机过载使绕组温度升高至接近极限值时，带有一触头的双金属片受热产生弯曲，使触点断开而切断电路。 (4)热敏电阻温度继电器。它直接埋入电动机绕组中，一旦超过规定温度，其电阻值急剧增大10—1000 倍。使用时，配以电子电路检测，然后使继电器动作。保护装置与异步电动机的协调配合，为了确保异步电动机的正常运行及对其进行有效的保护，必须考虑异步电动机与保护装置之间的协调配合。特别是大容量电网中使用小容量异步电动机时，保护的协调配合更为突出。 3．过载保护装置与电动机的协调配合 (1)过载保护装置的动作时间应比电动机起动时间略长一点。电动机过载保护装置的特性只有躲开电动机起动电流的特性，才能确保其正常运转；但其动作时间又不能太长，其特性只能在电动机热特性之下才能起到过载保护作用。 (2)过载保护装置瞬时动作电流应比电动机起动冲击电流略大一点。如有的保护装置带过载瞬时动作功能，则其动作电流应比起动电流的峰值大一些，才能使电动机正常起动。 (3)过载保护装置的动作时间应比导线热特性小一点，才能起到供电线路后备保护的功能。 4．过载保护装置与短路保护装置的协调配合一般过载保护装置不具有分断短路电流的能力。一旦在运行中发生短路，需要由串联在主电路中的短路保护装置(如断路器或熔断器等)来切断电路。若故障电流较小，属于过载范围，则仍应由过载保护装置切断电路。故两者的动作之间应有选择性。 二、异步电动机的维护检查
高压电动机的继电保护高压电动机的定子绕组和其引出线，一般应装设电流速断保护。对生产过程中容易发生过载的电动机，应装设过负荷保护，过负荷保护可根据负荷特性带时限作用于信号、跳闸或自动减负荷装置。对于高压电动机容量在2000kW以上的，在电流速断不能满足灵敏度要求时，应装设纵联差动保护。当电源电压短时降低或短时中断后根据生产过程不允许或不需要自启动的电动机，以及为了保证重要电动机自启动而需要断开的次要电动机，应装设低电压保护，一般带有~时限作用于跳闸，但是为了保证人身和设备的安全，在电源电压长时间小时后，须从系统中自动断开的电动机，也需要装设低电压保护，一般带有5~10s时限作用于跳闸。一、高压电动机的相间短路保护－对于功率小于2000kW的电动机，常采用电流速断来作为电动机的相间短路保护，当灵敏度要求较高时，可以用DL型或GL型继电器构成两相不完全星型连接方式，其接线方式与电路线路或电力变压器的电路速断相同。也可以采用两相差接线，即两相一继电器接线。ZG电力自电流速断的动作电流按躲过电动机的最大启动电流来整定。二、电动机的过压保护－过负荷保护可以采用一相一继电器接线，也可以采用两相两继电器不完全星型连接或两相差一继电器接线。由于电动机装有电流速断保护，过负荷保护就可以利用GL型继电器的反时限过电流装置来实现过负荷保护。过负荷的动作电流按躲过电动机的最大启动电流来整定。过负荷保护的动作时间应大于电动机的启动时间，一般取10-16s，如用GL型继电器，可取两倍动作电流时的时间12-16s。 三、高压电机的低电压保护－当电压互感器一次测隔离开关断开时，低电压保护即退出工作，防止无动作。对保护动作不重要的电动机，电压继电器按60％-70％额定电压整定，动作时间取；对动作较为重要的电动机，电压继电器按30％-50％额定电压整定，动作时间取5-10s。 四、高压电动机的差动保护－在小电流接地的供电系统中，可以采用两相两继电器的差动保护接线，差动保护的动作电流按躲过电动机额定电流In来整定，主要考虑二次回路断线时不至于引起误动作。五、同步电动机的失步保护－采用两相差接线对同步电动机的失步进行保护。当电动机定子绕组内出现较大的由于失步引起的脉动电流时电流继电器动作。反应转子回路内交变电流的失步保护－在同步电动机的转子回路中串接电流互感器，正常运行时转子回路中流过直流电流，互感器的二次侧不产生感应电动势，保护装置不动作，当同步电动机发生失步运行时，转子回路中感应出交变电流，通过电流互感器使二次侧保护继电器动作。高压电动机保护配置：大型发电厂的高压厂用电机及一些工矿企业的高压电机普遍