在電動機保護中,特別是低壓電動機保護中,典型的辦法是熱繼電器+接觸器+空開
為什么用接觸器:因為控制方便,空開跳閘容易合閘難。
為什么用空開:因為接觸器本身不能分斷短路電流,如果電動機短路了,用接觸器分斷,接觸器根本分不斷,只會燒死。空開可以分斷幾KA到幾十KA的短路電流。
熱繼電器保護號稱可以保護過載和缺相,實際上一般不是燒電動機就是燒熱繼電器。
因為熱繼電器的原理是用發(fā)熱原理(倒是平方率反時限)來做的。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(diào)得高了,容易誤動,非常容易誤跳,因為其溫升時間遠遠小于電動機。靈敏度低了,在電動機過載時非常容易不動作,燒毀電動機。
而且在缺相時,電動機額定負載下,電流增大1.7倍,這時大家認為熱繼電器可以很好的保護電動機。實際上,缺相情況下,熱繼電器基本保護不了電動機。如果整定電流為額定電流,啟動或者過載下非常容易誤動,電動機偶爾過載一下沒有問題的,而頻繁停機耽誤生產(chǎn)誰也受不了。于是熱繼電器電流一般調(diào)得偏大,在缺相時基本沒有反映。
另外電動機缺相時其發(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(zhuǎn)子發(fā)熱,異步電動機的轉(zhuǎn)子散熱總是很差,轉(zhuǎn)子熱力,就會加熱軸承,使得潤滑變差,形成惡性循環(huán)。所以熱繼電器保護電動機時非常不完備的。能否把熱繼電器的參數(shù)和電動機參數(shù)做成一樣?。??當然了,在電動機上在串連一臺同樣的電動機+溫度開關(guān)。(笑話)。 即使一樣也不能保護缺相的轉(zhuǎn)子過熱。
電子式保護怎么做的呢??拿幾個運放和門電路+電阻電容+三極管+繼電器。同樣不能反映轉(zhuǎn)子過熱問題。而且在電動機過載問題上還不如熱繼電器。為什么??電動機發(fā)熱跟電流平方成正比,而靠運放不可能構(gòu)造一個平方運算,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僅能實現(xiàn)線性反時限。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(shè)??梢赃^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(fù)雜的調(diào)試。我見過德國的產(chǎn)品是這么做的,國內(nèi)產(chǎn)品沒有見到過。
當然在電動機繞組那里加幾個熱敏電阻,測量溫度,超溫度就跳閘是最為簡單直接的方法,關(guān)鍵是電動機出廠時都沒有測溫電阻(小電動機,大電動機都有的)。有什么辦法能比較好的保護電動機呢??
當然有, 微機電動機保護器。
為什么不用微機電動機保護器呢??以前太貴,買不起?,F(xiàn)在電動機保護器價格也已經(jīng)是很實惠了,而且保護功能更齊全,具有:過載、缺相、三相不平衡、堵轉(zhuǎn)、短路、欠載、空載、過欠壓等功能,大部分故障都是可以起到保護作用。
怎么判定缺相呢??電力系統(tǒng)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。
怎么判別過載呢?? 最好的方法能夠建立一個數(shù)學(xué)模型,描述轉(zhuǎn)子溫度、繞組溫度和機體溫度。轉(zhuǎn)子溫度要靠負序反時限模型,繞組溫度要靠等效電流反時限模型,機體溫度要靠發(fā)熱散熱模型。在突然過載時,可以認為繞組溫度是絕熱溫升模型,缺相時是轉(zhuǎn)子絕熱溫升模型,機體考慮溫升和散熱時間常數(shù)不等的升溫散熱模型。。 。
怎么判定過壓呢??可以用測量電壓的辦法,但是要接線啊。麻煩。怎么辦?測量電流的三次諧波,如果三次諧波大,就說明系統(tǒng)過壓,這也是電力系統(tǒng)常干的事。
扎間短路怎么辦:靠縱差保護,不過小電動機上縱差保護太奢侈了,需要六個互感器啊,還有一大堆接線,接不好可能誤跳。
相間短路怎么辦:靠差動保護,不過小電動機上縱差保護太奢侈了,需要六個互感器啊,還有一大堆接線,接不好可能誤跳。
能滿足這樣的要求的保護找找就很少了,一般價格在3000~20000左右。帶差動的保護怎么都在10000以上了。
缺相、漏電、過載、堵轉(zhuǎn)、過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和縱差保護了,但是概率很低很低
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