三相异步电动机群反馈电流对继电保护整定方案的影响
- 格式:doc
- 大小:23.50 KB
- 文档页数:4
三相异步电动机电流异常运行分析三相异步电动机在运行过程中,可能会出现各种不正常的情况,其中之一就是电流异常。
电流异常的出现可能会影响电动机的正常运行,甚至造成电动机损坏。
因此,对电流异常进行分析并找出原因,是保障电机正常运行的重要前提。
一、电流异常现象1.电流偏高:当电动机运行时,如果三相电流偏高,可能是由于负载过重或电机内部故障导致。
此时电动机需要及时停机检修,以免进一步损坏。
2.电流不平衡:在正常情况下,三相电流应该是平衡的,但如果出现了电流不平衡的情况,可能是由于供电电源不稳定或电机内部故障引起。
此时需要检查供电电源和电机状态,及时处理。
3.电流波动:在电动机运行过程中,如果电流出现不稳定的波动,可能会引起电机振动或噪音,甚至损坏电机。
这种情况可能是由于供电电源波动或电机内部故障引起,需要及时检修。
4.电流过载:电动机在运行时,如果出现电流过载的情况,可能是由于负载过重或电机内部故障导致。
此时需要及时停机检修,以免电机受损。
二、电流异常的原因分析1.负载过重:电动机在运行时承载的负载过重,会导致电流增大,进而影响电机的正常运行。
此时需要减轻负载或更换适合的电机。
2.电机内部故障:电机内部的绕组、轴承、定子等部件出现故障,会导致电机运行时电流异常。
此时需要对电机进行全面检修,修复故障部件。
3.供电电源不稳定:如果供电电源电压波动或频率变化较大,会影响电机的正常运行,导致电流异常。
此时需要调整供电电源,保证其稳定。
4.过载运行时间过长:如果电动机长时间处于过载状态下运行,会使电机内部温度升高,导致电流异常。
此时需要减轻负载或增大散热措施,防止电机过热。
5.电机冷却不良:电机在运行时,如果冷却不良导致温度升高,会使电机负荷增大,进而引起电流异常。
此时需要加强电机冷却措施,确保电机正常运行。
三、电流异常的解决方法1.根据实际情况减轻负载或更换适合的电机,避免负载过重导致电流异常的出现。
2.定期对电机进行全面检修,修复内部故障部件,确保电机内部正常运行。
三相异步电机是工业生产中常见的一种电动机,其最大电流和额定电流是其运行时需要重点考虑的参数。
本文将从三相异步电机的基本原理、最大电流和额定电流的定义和计算方法、影响最大电流和额定电流的因素等方面进行探讨。
一、三相异步电机的基本原理1. 三相异步电机的结构和工作原理三相异步电机是由定子和转子组成的。
定子上绕有三组对称分布的绕组,每组绕组都通过电源进行供电,并依次相位延时。
转子则由绕组和铁芯构成,转子的绕组被异步电机运行时产生的转子感应电动势激励,从而产生转矩,驱动机械设备运行。
2. 三相异步电机的运行特性三相异步电机在运行时,其最大电流和额定电流是其电气特性的重要指标。
最大电流通常是指在短时间内,电机能够承受的最大电流值,而额定电流则是指电机长时间运行时所能承受的电流值。
二、最大电流和额定电流的定义和计算方法1. 最大电流的定义和计算方法最大电流是指在短时间内,电动机能够承受的最大电流值。
其计算方法一般是根据电机的额定功率和额定电压来确定的,计算公式如下:最大电流= 3 × 额定功率÷ (√3 × 额定电压× 功率因数)2. 额定电流的定义和计算方法额定电流是电机长时间运行时所能承受的电流值。
其计算方法也是根据电机的额定功率和额定电压来确定的,计算公式如下:额定电流 = 额定功率÷ (√3 × 额定电压× 功率因数)三、影响最大电流和额定电流的因素1. 电机的轴向长度电机的轴向长度会影响其铁心的长度和导体的布置,从而影响电机的最大电流和额定电流。
2. 绕组的绕组方式电机的绕组方式,如圆排绕组、梯形绕组等,会影响绕组的填充系数和电机的电磁特性,进而影响最大电流和额定电流。
3. 电机的冷却方式电机的冷却方式,如自冷却方式和强迫通风冷却方式,会影响电机的散热能力,进而影响最大电流和额定电流。
4. 电机的工作环境电机的工作环境,如温度、湿度等,也会对电机的散热和绝缘性能产生影响,从而影响最大电流和额定电流。
函授大专毕业论文论文题目:三相异步电动机保护浅谈专业名称:学生姓名:学号:指导教师:年月日三相异步电动机保护浅谈摘要电动机因具有结构简单、价格低廉、使用维护方便等优点,在国民经济各方面被广泛采用。
然而,由于供电状态和机械负荷的多变性,使得电动机的故障率较高,不仅会损坏电动机本身,而且会影响整个生产,造成较大的经济损失。
因此,电动机的安全运行对保证厂矿企业的正常生产是非常重要的。
本文分析了三相异步电动机的常见故障,以对称分量法为依据,采用检测过流幅值、负序电流、零序电流的方法,得出了电动机故障的准确判据,确定了各种故障的保护措施,对电动机实现了短路、堵转、过热、负序电流、零序电流、低电压、过电压、启动时间过长、频繁启动、漏电闭锁等保护功能。
关键词:三相异步电动机,故障分析,保护目录摘要 01电动机及其保护器的发展及现状 (1)2电动机故障分析 (2)3电动机保护原理分析 (5)4结束语 (9)参考文献 (10)1电动机及其保护器的发展及现状随着当今社会的飞速发展,电动机以广泛应用于纺织、化工、石油、冶金等工业部门之中,但常因断相、过载、堵转、短路等原因被烧毁或殃成事故。
随着电动机在各行各业的应用领域不断扩大,对电动机的保护也愈来愈受到人们的关注。
作为重要的驱动执行机构的电动机来说,其控制技术也越来越受到人们的重视,尤其异步电动机作为应用最广泛的电动机,约占电动机总数的70%,根据统计,通用三相异步电动机每年的耗电量约为全球总发电量的50%,其起动电流高达额定电流的5~10倍,故大中型异步电机在直接起动时会产生很大的冲击电流,不仅对电动机及所拖动的设备造成电气和机械的损伤,而且会造成电网电压下降,影响电网其他电气设备的正常运行。
为了安全可靠地运行这些电机,对电动机的保护系统提出了越来越高的要求。
电动机保护系统必须正确无误地保护电动机,使电动机在允许的热极限负载范围内工作,减少电动机损坏事故的发生。
电动机和供电线路的短路必须能迅速检测出来,使得短路影响减小到最小。
电动机反馈对短路冲击电流的影响仅当短路点附近所接用电动机额定电流之和大于短路电流的1%时,才予以考虑其反馈电流的影响,即:通常在下列情况可以不考虑感应电动机反馈冲击电流对短路电流的影响:(1)高压电动机总功率小于100kW ;(2)低压电动机的单机功率小于20kW ;(3)反馈冲击电流必须通过变压器方能送到短路点;(4)反馈冲击电流与系统的冲击短路方向和路径一致时;(5)在电动机附近发生不对称短路时。
由异步电动机馈送的短路冲击电流可由下式计算异步电动机起动电流倍数可取为6~7异步电动机的短路电流冲击系数可取1.4 ~ 1.7,具体可查图4-15(手册p151)异步电动机的额定电流由短路点附近的异步电动机送到短路点的超瞬变(次暂态)短路电流,kA如果有多台异步电动机异步电动机起动电流倍数可取为6~7 I I M r ''>∑∙01.0KA I K K irMqM M ch M ch ⋅⋅=29.0r MqM M IK I 9.0=''r MqM M I K I∑'=''9.0rMrM qM qMP P K K ∑∑=')(如果有多台异步电动机计入异步电动机影响后的电流短路冲击电流由系统送到短路点的短路冲击电流 由异步电动机反馈短路冲击电流短路全电流最大有效值由系统送到短路点的超瞬变(次暂态)短路电流由短路点附近的异步电动机送到短路点的超瞬变(次暂态)短路电流0秒短路电流周期分量的标么值,称为起始次暂态电流KAi i i Mch s ch ch ⋅⋅+=KAI K I K I I I M M ch s s ch M s ch 22])1()1[(2)(''-+''-+''+''=⋅⋅对称分量法1、不对称短路计算一般采用对称分量法。
它的意义是:三相网络内任一组不对称三相相量(电流、电压等)都可以分解成三组对称的分量。
49电工电气 (2010 No.11)大容量电动机反馈电流对10kV配电网的影响作者简介:许慧一(1981- ),女,助教,硕士,研究方向为电力系统及故障分析、电力市场。
摘 要:介绍了异步电动机反馈电流及决定反馈电流的因素,经过实例分析表明,通过计算短路时不同容量电动机对系统提供反馈电流的大小以及该电流所占短路电流总值的比重,得出小容量电动机其对短路点提供的反馈电流相对于短路点总电流过小,可以忽略不计。
但随着高压大用户电动机容量的不断增大,电动机对短路点提供的反馈电流所占比重也越来越大,应增强大容量异步电动机对系统短路故障影响的意识。
关键词:系统故障;异步电动机;反馈电流;三相短路中图分类号:TM343+.2 文献标识码:B 文章编号:1007-3175(2010)11-0049-03许慧一1,王道刚2(1 福建水利电力职业技术学院,福建 永安 366000;2 启东市供电公司,江苏 启东 226200)Abstract: Introduction was made to asynchronous motor feedback current and factors determining feedback current. Actual example analysis shows that when short circuit took place, according to the volume of feedback current to the system provided by different ca-pacity motors and the current in the proportion of total short-circuit current value, the feedback current from small capacity motors to their short-circuit points was too small to calculate, relatively compared with total current of short-circuit points. With the high-voltage big user’s motor capacity increasing, the feedback portion current provided by motor to short-circuit points is getting larger and larger, so the attention should be paid to the impacts of large capacity motor on short-circuit system faults. Key words: system fault; asynchronous motor; feedback current; three-phase short circuitXU Hui-yi 1, WANG Dao-gang 2(1 Fujian College of Water Conservancy and Electric Power, Yong’an 366000, China ;2 Qidong Power Supply Company, Qidong 226200, China )Impacts of Large Capacity Motor Feedback Current on 10kV Distribution Network0 引言电力系统配电网在电力网中起到分配电能的重要作用,是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源的通道[1]。
有关异步发电机的保护配置与整定计算浅析发布时间:2022-07-06T06:59:20.451Z 来源:《福光技术》2022年14期作者:吴桂林罗荣[导读] 针对用于直接并网保护的比率差动保护装置,在暂态冲击电流过大时容易误动的问题,通过对其起动电流的分析,简要介绍了几种保护配置和整定计算方法。
湖北三宁化工股份有限公司湖北宜昌 443206摘要:随着异步发电机的广泛应用,其功率越来越大。
针对用于直接并网保护的比率差动保护装置,在暂态冲击电流过大时容易误动的问题,通过对其起动电流的分析,简要介绍了几种保护配置和整定计算方法。
关键词:大功率异步发电机;保护配置;冲击电流0序言根据异步发电机原理,利用定子与转子间气隙旋转磁场与转子绕组中感应电流相互作用,它转速略高于同步转速,输出功率随转差率大小而增减,是由电网激磁或用电力电容器自行激磁。
异步发电机相对于同步发电机有着低能耗、体积小、维护简单等优点,关键是不受使用场所的限制,应用日益广泛。
但是在直接并网方式下的并网暂态却比同步发电机严重得多,当异步发电机采用直接并网时,由于发电机并网前本身无电压,造成并网瞬间会产生比发电机额定电流大数倍的暂态冲击电流,异步发电机励磁自激发电的瞬间,中性点电流互感器检测的电流波形干扰较大。
本文按异步发电机10kV/3550kW接入系统时的保护监测数据展开分析。
1异步发电机接入系统主接线图图2 异步发电机当电机拖动时启动电流、保护启动、差流最大、差流完全消失时时间波形图㈡“投入”比率差动—异步发电机发电图3为按正常发电机保护装置整定时,异步发电机并网发电时比率差动动作跳闸时录波图,图中记录了有关启动电流、保护启动、比率差动动作、开关跳位等的时间波形图。
从该录波图中分析得知,在发电并网过程中,按坐标-12.542ms时电机启动有电流,0.458ms时保护启动,机端两侧差流最大,瞬时电流峰值达12.853Ie,22.458ms比率差动启动动作,仅22.458+12.542=35ms,94.458ms时开关跳开。
使用过程中有必要加强三相异步电动机的
过电流保护
为达到平安牢靠的全面爱护,只靠设计一种爱护方法是不行的,必需全面分析各种故障引起的电流特别状况,采纳智能爱护器或多功能爱护器来爱护三相步电动机的平安运行,爱护器的设计应具有下面的功能:
1、设置电流速断爱护
用于电动机内部定子绕组以及进线所发生的相间短路故障或相间接地短路故障,短路电流很大时,快速切断电源。
常见的电流速断爱护是熔断器和低压断路器。
熔断器的熔体串联在被爱护的电路中,当电路正常工作时,熔断器不起作用,相当于一根导线,其上面的压降很小,可忽视不计。
当电路短路时,很大的短路电流流过熔体,使熔体马上熔断,切断电动机电源,电动机停转,起到爱护作用。
同样,若电路中接入低压断路器,当再现短路时,低压断路器会马上动作,切断电源,使电动机停转。
2、设置定时限过流爱护
作为电动机运行过程中短路爱护的后备爱护,以提高爱护整定的敏捷性。
3、设置反时的过负荷爱护
防止电动机长时间过负荷运行而引起的电流过大,防止由于电流热效应的累积作用,使定子部分过热而引起的损坏。
4、设置负序电流爱护
防止电动机的各类非接地性不对称故障。
5、设置起动时间过长爱护防止由于各种缘由使得电动机不能胜利起动时,大起动电流对绕组的损坏以及起动转矩对轴承的损坏。
大型交流异步电动机轴电流的危害与防治大型交流异步电动机轴电流的危害与防治随着工业化进程的不断发展,大型交流异步电动机在生产过程中发挥着越来越重要的作用。
然而,由于运行环境和工艺条件的不同,这些设备往往会受到轴电流的干扰,给设备和生产安全带来很大的威胁。
因此,减少轴电流的危害成为我们工程技术人员必须认真解决的问题。
一、大型交流异步电动机轴电流的危害1. 加速度降低:轴电流反向旋转,产生的磁场会对定子产生小于同步速度的带电力,从而降低了电动机的加速度。
2. 定子铜损耗:由于轴电流是由电机端子直接流向接地支路,经过定子的路径会产生铜损耗。
3. 非正常噪音和振动:由于轴电流引起的定子铜损耗和轴承位置随机振动引起了非正常噪音和振动。
4. 波纹电流:由于轴电流产生的磁场作用,电机转子上的铁芯会产生压差,由此创造出波纹电流,使定子铜线中的电流呈现出低频有杂波的特点,造成电机的噪声增加,影响到其使用寿命。
二、大型交流异步电动机轴电流的防治方法1. 提高电机绝缘等级:选择更高的电机绝缘等级,能够更好的解决磁通漏磁现象的出现,而且不是很依赖于驱动器性质和电机使用环境。
2. 三角—星降压:将电机的供电方式从三相三线变为三相四线,然后通过星形连接,能使定子绕组的中心电势点上升,从而减小电流的大小。
3. 电路滤波:在电机端子处插入L-C或 L-C-R滤波器,滤除高频噪音,从而达到抑制波纹电流的目的。
4. 寻找感应出的路径:将所有带电部件的感应路径通过轴承和地支路意外捆绑,从而避免感应出轴电流。
在此过程中,需要注意地支路的链接方式为单点接地,并与轴承共振频率不相同,方可保证防护的效果。
大型交流异步电动机轴电流的危害不容小觑,只有采取合适的防治措施才能保障设备安全、生产稳定。
失当的防治则不仅难以起到好的效果,还可能加剧过程中的安全风险,甚至带来更大的经济损失。
因此,我们应密切监控设备运行情况,并根据实际情况采取相应的措施。
三相异步电动机群反馈电流对继电保护整定方案的影响
摘要:电力系统发生三相短路时,大功率三相异步电动机群向短路点反馈的电流将很大,在进行继电保护方案整定时必须予以考虑。
本文通过事故案例对短路电流和电动机反馈电流进行了详细分析,并应用edsa 电力系统分析软件对相应数据进行了计算,最终给出了案例中电力系统继电保护整定优化方案。
关键词:短路大功率三相异步电动机群反馈电流 edsa软件继电保护整定方案
《三相交流系统短路电流计算》(gb/t 15544-1995)第12.2条指出,高压电动机和低压电动机对对称短路电流初始值ik〞,短路电流峰值ip和开断电流ib都有影响。
电力系统发生三相短路时,大功率三相异步电动机群向短路点反馈的电流很大,在进行继电保护方案整定时必须予以考虑,否则将造成保护误动,影响生产,造成经济损失。
本文以实际发生的事故案例为例,对短路电流和电动机反馈电流进行了详细分析,并应用edsa 电力系统分析软件对相应数据进行了计算,最终给出了案例中电力系统继电保护整定优化方案。
一、某大型工厂电气系统组成、运行方式、保护配置简述
该厂电气运行方式为6kv i、ii段分段运行,6kv i-ii母联热备。
6kv i段所带负荷为:3台1000kva的变压器和5台580kw的电动机。
6kv ii段所带负荷为:2台1000kva和2台800kva的变压器和4台580kw的电动机。
2条进线都安装有光纤纵差保护装置,6kv i-ii母联柜安装有快切装置。
二、案例分析
1.故障现象
某日,6kv 2#进线电缆头发生短路故障,光纤纵差保护装置动作,2#进线跳闸,同时2#进线光纤纵差保护装置打出过流i段动作信号,造成6kv i-ii段快切装置闭锁,无法切换,造成6kv ii母线及其所带负荷全部失压,导致全厂大部分装置停车,损失严重。
2.故障过程分析
2.1 1#进线及2#进线a相电流波形分析
如图1,故障发生在波前时间-77ms,在波前时间50ms时故障电流达到最大,其瞬时值为1542a,方向由母线指向故障电缆;该反馈故障电流经过2.5个周波后,其交流分量衰减完毕,平均周期21.92hz。
2.2 1#进线及2#进线c相电流波形分析
如图2,故障发生在波前时间-56.5ms故障电流达到最大,其瞬时值为1606a,方向由母线指向故障电缆;该反馈故障电流经过3个周波后,其交流分量衰减完毕,平均周期22hz。
2.3 i段母线及ii段母线ab相电压波形分析
如图3,故障发生在波前时间-77ms,经过0.75个周波后故障相电压迅速衰减完毕,衰减后的电压维持在大约300v(线电压有效值)左右,此时的电压波形为非正弦周期波形。
在故障断路器分闸后,
该电压抬升值1000v(有效值)左右。
电压相角差较大。
2.4 i段母线及ii段母线ac相电压波形分析
3.分析结果
故障发生后,6kv 2#进线电压在0.75个周波内衰减到300v,快切装置接到差动切换指令时母线电压已经仅剩5%un《70%un,系统不同步,快切模式将被闭锁;同样的,由于频率变化率闭锁及首次同相角的原因,此时的首次同相切换模式也将被闭锁。
因此,无论本次故障有无过流闭锁,装置的快切及首次同相切换模式都将被闭锁,而无过流闭锁时残压、延时及低压备自投切换模式将被执行。
4.存在的问题及解决措施
4.1快切过流闭锁存在问题。
本次故障前2#进线负荷电流为208.7a,故障后从母线反馈流向故障电缆的电流值达到1606a左右,应用edsa软件计算最大运行方式时6kv 2#进线电缆三相短路时电动机反馈电流可达3648a。
如果仅仅通过调高过流闭锁定值来躲过该故障反馈电流,且要兼顾到一定的灵敏度,该值很难选择及实现。
解决措施:(1)采用方向过流保护闭锁快切装置,过电流定值整定按躲过最大工作电流加启动最大一台电机考虑;(2)光差保护装置增加一个输出口,使方向过流闭锁和过流跳闸闭锁信号分别输出给快切装置;(3)上述措施落实后对快切逻辑进行相应改进。
4.2 残余电压切换功能投用面临晃电时运行电机全起问题。
在最大运行方式下(仅ii段高压电机总功率即为2190kw)切换母联合闸,无疑会对电气系统造成二次冲击,采用方向过流闭锁时宜退出
残余电压切换功能。
4.3低压备自投功能闭锁问题。
当采用方向过流信号和跳闸信号分别输出给快切装置且对快切逻辑进行相应改进后,低压备自投功能闭锁只采用过流跳闸信号闭锁可解决问题。
参考文献
[1] 并联运行电动机短路故障仿真及保护对策,电力自动化设备,2007年4月,第27卷,第四期:p42-45页.
[2] 低压大功率异步电动机对三相短路电流的影响,建筑电气,2010年第三期:p10-13页.
作者简介:李炳军,男,本科学历,工程师,主要从事电气工程施工和电气设备维护工作。