电动机的主要保护及计算

(一)一般方法

保护长期工作或间断长期工作的电动机时热继电器的选用计算方法是：

(1)一般情况下，按电动机的额定电流选取，使热继电器的整定值为(0．95—1．05)IN(IN为电动机的额定工作电流)，或选取整定范围的中值为电动机的额定工作电流。

(2)保护Y—Δ起动电动机，当热继电器的3个热元件分别串接在Δ联结的各相绕组内，热继电器的整定电流应按电动机

的额定电流整定。

(3)保护并联电容器的补偿型电动机，只有有功电流流经热继电器，热继电器的整定电流可按下式近似进行整定:

式中 It——热继电器整定电流．A；

IN——电动机额定电流，A；

cosφ——电动机功率因数。

(二)作图法

用于保护反复短时工作电动机的热继电器，每小时允许的操作次数，与电动机的起动过渡过程、通电持续率及负载电流等因素有关。复合加热的热继电器，在反复短时工作下每小时允许的操作次数，可按图1所示的速查曲线选用。

间接加热的热继电器每小时允许的操作次数，比按图1速查曲线选用的次数稍高。当电动机每小时的操作次数较高时，可选用带速饱和电流互感器的热继电器。

图3—1及其应用方法是根据下列公式绘制和确定的。反复短时工作允许操作频率为

式中 f。——允许操作频率，次/h；

Kc——计算系数，Kc＝0.8—0.9；

ts——电动机起动时间，s：

Ks——电动机起动电流倍数(即其起动电流与其额定电流之比)；

KL——电动机负载电流倍数(即其负载电流与其额定电流之比)：

K1——热继电器额定整定电流与电动机额定电流之比：

TD——通电持续率。

高压电机保护定值计算举例

高压电机保护定值计算是指根据电机的额定参数和所需保护的要求，确定各种保护装置的定值参数。下面将以高压电机过载保护定值计算为例，详细介绍计算过程。

一、定值计算前准备工作

在进行过载保护定值计算之前，需要明确以下几个参数：

1. 电机额定功率：电机的额定功率是指在额定电压和额定频率下，电机能够连续运行的功率。

2. 电机额定电流：电机的额定电流是指在额定电压和额定频率下，电机运行时的电流。

3. 电机启动方式：电机的启动方式有直接启动、自耦变压器启动、星角变压器启动等。

4. 过载保护装置类型：常见的过载保护装置有热继电器、电流继电器、电子保护器等。

二、过载保护定值计算步骤

1. 确定电机额定电流：根据电机额定功率和电压频率，可通过电机额定功率除以电压频率乘以1.732来计算电机额定电流。例如，某电机额定功率为1000kW，电压为380V，频率为50Hz，则电机额定电流为1000 / (380 × 50 × 1.732) ≈ 1142A。

2. 确定过载保护装置的动作时间特性：根据电机的启动方式和过载保护装置的特性曲线，确定过载保护装置的动作时间。

3. 计算过载保护装置的定值电流：根据过载保护装置的动作时间和电机额定电流，可通过查找过载保护装置的特性曲线，确定过载保护装置的定值电流。定值电流一般为电机额定电流的一定倍数。

4. 验证过载保护装置的定值电流：通过实际操作或模拟实验，验证过载保护装置的定值电流是否满足实际保护要求。若不满足要求，则调整定值电流，重新进行验证，直至满足要求。

5. 调整过载保护装置的灵敏度：通过调整过载保护装置的灵敏度，使其能够准确地对电机的过载情况进行保护。

三、举例说明过载保护定值计算

以某高压电机为例，额定功率为800kW，额定电流为1446A，采用热继电器作为过载保护装置。根据热继电器的特性曲线，动作时间特性如下：

1. 热继电器动作时间特性曲线：在电机额定电流下，热继电器的动作时间为30s；在1.2倍电机额定电流下，热继电器的动作时间为10s。

电动机差动保护及差动速断保护的整定计算

Revised by Liu Jing on January 12, 2021 电动机差动保护及差动速断保护的整定计算

目前，国内生产及应用的微机型电动机的差动保护，由差动速断元件和具有比率制动特性的差动元件构成。 差动速断元件没有制动特性，实质上是差流越限的高定值元件。 与发电机差动保护一样，差动元件的动作特性为具有二段折线式的比率制动特性。 对电动机差动保护的整定计算，就是要整定计算差动元件的初始动作电流Idz0、拐点电流Izd0、比率制动系数及差动速断元件的动作电流。

1、差动元件的初始动作电流Idz0

与发电机差动保护相同，电动机差动元件的初始动作电流，应按照躲过电动机额定工况下的最大不平衡电流来整定。 即：Idz0＝Krel×IHeδmax＝Krel（K1+K2)IN

IHeδmax－最大不平衡电流

Krel－可靠系数，取1.5~2

IN－电动机的额定电流

K1－两侧TA变比误差，由于电动机的TA通常精度较低，可取0.1。

K2－通道调整及传输误差，取0.1。

综上所述，得Idz0＝（0.3~0.4）IN，实取0.4IN（TA二次值）。

2、拐点电流Izd0

在厂用电压切换的暂态过程中，由于电动机两侧差动TA二次回路中的暂态过程不一致，将在差动回路产生较大的差流。因此，为防止电动机差动保护误动，应减少拐点电流。为此拐点电流可取Izd0＝（0.5~0.6）IN。（TA二次值）

3、比率制动系数KZ 电动机的启动电流很大，最大启动电流高达电动机额定电流的8倍以上。另外电动机电源回路上发生短路故障时，电动机将瞬间供出较大的电流。

为了防止在上述过程中差动保护误动，差动元件的比率制动系数KZ应按躲过电动机启动及电源回路故障时产生的最大不平衡电流来整定。

高压电机保护定值计算举例

高压电机保护定值是指在高压电机运行过程中，通过设置合适的参数来保护电机的安全运行。下面列举了一些常见的高压电机保护定值计算举例，以帮助读者更好地理解和应用高压电机保护定值。

1. 电流保护定值计算

根据高压电机的额定电流和负载情况，可以计算出电流保护定值。一般来说，当电流超过额定电流的一定比例时，就会触发电流保护。具体的计算方法是根据电流保护器的特性曲线进行计算。

2. 温度保护定值计算

高压电机在工作过程中会产生一定的热量，如果温度过高，就会对电机的绝缘材料造成损害。因此，设置适当的温度保护定值非常重要。一般来说，可以根据电机的额定功率和绝缘材料的耐热温度来计算温度保护定值。

3. 轴承温升保护定值计算

高压电机的轴承是电机运行的关键部件，如果轴承温度过高，就会影响电机的正常运行。因此，设置适当的轴承温升保护定值非常重要。一般来说，可以根据电机的额定功率和轴承的耐热温度来计算轴承温升保护定值。

4. 电压保护定值计算

高压电机在运行过程中，电压过高或过低都会对电机的正常运行产生影响。因此，设置适当的电压保护定值非常重要。一般来说，可以根据电机的额定电压和电网的电压波动范围来计算电压保护定值。

5. 频率保护定值计算

高压电机在运行过程中，频率偏离额定频率都会对电机的正常运行产生影响。因此，设置适当的频率保护定值非常重要。一般来说，可以根据电机的额定频率和电网的频率波动范围来计算频率保护定值。

6. 功率因数保护定值计算

高压电机在运行过程中，功率因数过高或过低都会对电机的正常运行产生影响。因此，设置适当的功率因数保护定值非常重要。一般来说，可以根据电机的额定功率因数和电网的功率因数要求来计算功率因数保护定值。

7. 过载保护定值计算

高压电机在运行过程中，如果负载过大，就会导致电机过载，从而对电机的正常运行产生影响。因此，设置适当的过载保护定值非常重要。一般来说，可以根据电机的额定功率和负载要求来计算过载保护定值。