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技術(shù)文章
電動(dòng)機(jī)電流速斷保護(hù)繼電器的選型方法
點(diǎn)擊次數(shù)：1625 發(fā)布時(shí)間：2012-6-28
1.電動(dòng)機(jī)保護(hù)繼電器的選擇
無(wú)論哪一種電動(dòng)機(jī)，對(duì)其保護(hù)的原理基本上都是以反映電動(dòng)機(jī)內(nèi)部故障時(shí)正序和零序電流急劇升高這一特征來(lái)設(shè)計(jì)的。反映短路故障的裝置一般是電流速斷保護(hù)和單相接地保護(hù)。
電動(dòng)機(jī)保護(hù)繼電器的選擇及其整定正確與否，直接影響到安全運(yùn)行。實(shí)踐表明，由于保護(hù)繼電器和定值沒(méi)有根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇和計(jì)算，造成電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置誤動(dòng)、拒動(dòng)的情況時(shí)有發(fā)生。本文簡(jiǎn)介電流速斷保護(hù)的構(gòu)成及其定值計(jì)算，供電工參考。
電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生金屬多相短路時(shí)，理論上說(shuō)電流幅值會(huì)趨向于無(wú)窮大，電流速斷保護(hù)就是利用這一特征快速啟動(dòng)繼電器，使故障電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)中退出來(lái)。由于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流大小懸殊，因此，能夠把短路電流和起動(dòng)電流有效區(qū)分開(kāi)來(lái)就成為電流速斷保護(hù)繼電器選擇的關(guān)鍵。現(xiàn)在通常采用DL電磁型電流繼電器和GL感應(yīng)型電流繼電器。使用DL型電流繼電器構(gòu)成速斷保護(hù)時(shí)，當(dāng)短路電流達(dá)到繼電器的整定值后，繼電器的動(dòng)作時(shí)間與電流大小無(wú)關(guān)，因而切斷故障速度快、靈敏度高，但不容易躲開(kāi)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流，往往在電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷或者起動(dòng)時(shí)造成誤動(dòng)作。感應(yīng)型繼電器構(gòu)成速斷保護(hù)時(shí)，動(dòng)作時(shí)間與短路電流大小成反比，因而稱為反時(shí)限繼電器。這種繼電器具有瞬時(shí)動(dòng)作元件作用于跳閘，延時(shí)動(dòng)作元件作用于信號(hào)或跳閘，其動(dòng)作可靠性好，能夠較好地躲避起動(dòng)電流和過(guò)負(fù)荷電流，并且能夠把速斷保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)結(jié)合在一塊，大大簡(jiǎn)化了保護(hù)接線。但它也存在兩相短路故障時(shí)動(dòng)作時(shí)間較慢、調(diào)試較復(fù)雜、動(dòng)作特性也不如前者穩(wěn)定等缺點(diǎn)。因此，在選擇保護(hù)繼電器時(shí)，對(duì)于空載起動(dòng)和不易遭受過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)宜采用DL型繼電器，對(duì)于帶載起動(dòng)或者易遭受過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)宜采用GL型繼電器。
2.保護(hù)繼電器的整定計(jì)算
無(wú)論采用何種繼電器構(gòu)成電流速斷保護(hù)，其整定的原則都是要躲開(kāi)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流和瞬間過(guò)負(fù)荷。繼電器一次動(dòng)作電流的保護(hù)定值一般按下式計(jì)算：
I=KIS
式中：K—可靠系數(shù)。對(duì)于DL型取1.4~1.6，對(duì)于GL型取1.8~2.0
IS—電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，一般取額定電流的5~7倍
在整定中，可靠系數(shù)和起動(dòng)倍率如果掌握不好，往往容易造成繼電器誤動(dòng)作或拒動(dòng)，一般情況下，可按以下原則掌握。
可靠系數(shù)整定主要考慮兩個(gè)因素。一是電動(dòng)機(jī)是否容易過(guò)負(fù)荷，容易過(guò)負(fù)荷的取大值；反之，則取小值。二是電動(dòng)機(jī)與繼電器電流測(cè)量元件的電氣距離。我們知道，電動(dòng)機(jī)發(fā)生金屬對(duì)稱性短路時(shí)，在電網(wǎng)電壓不變的情況下，其電流衰減的幅值和時(shí)間取決于短路點(diǎn)與電流測(cè)量元件之間的阻抗。阻抗大時(shí)，衰減的幅值和時(shí)間就快；反之，就慢。而阻抗之大小與電動(dòng)機(jī)連接電纜的長(zhǎng)度、截面和材料等因素有關(guān)。因此，對(duì)于重要的電動(dòng)機(jī)，需要進(jìn)行短路電流計(jì)算以確定可靠系數(shù)。一般情況下，電動(dòng)機(jī)連接電纜較長(zhǎng)時(shí)取小值；反之，則取大值。
電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流倍率選定是整定計(jì)算的另一個(gè)因素。電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)瞬間，轉(zhuǎn)子是靜止的，反電勢(shì)尚未建立，形如堵轉(zhuǎn)，相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)短路。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)以后，電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)隨轉(zhuǎn)子的加速而上升，起動(dòng)電流逐漸接近額定值。因此，起動(dòng)電流的大小與電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩有關(guān)。一般而言，空載或電動(dòng)機(jī)直徑較大時(shí)，倍率取小值；反之，則取大值。
無(wú)論哪一種電動(dòng)機(jī)，對(duì)其保護(hù)的原理基本上都是以反映電動(dòng)機(jī)內(nèi)部故障時(shí)正序和零序電流急劇升高這一特征來(lái)設(shè)計(jì)的。反映短路故障的裝置一般是電流速斷保護(hù)和單相接地保護(hù)。
電動(dòng)機(jī)保護(hù)繼電器的選擇及其整定正確與否，直接影響到安全運(yùn)行。實(shí)踐表明，由于保護(hù)繼電器和定值沒(méi)有根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇和計(jì)算，造成電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置誤動(dòng)、拒動(dòng)的情況時(shí)有發(fā)生。本文簡(jiǎn)介電流速斷保護(hù)的構(gòu)成及其定值計(jì)算，供電工參考。
電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生金屬多相短路時(shí)，理論上說(shuō)電流幅值會(huì)趨向于無(wú)窮大，電流速斷保護(hù)就是利用這一特征快速啟動(dòng)繼電器，使故障電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)中退出來(lái)。由于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流大小懸殊，因此，能夠把短路電流和起動(dòng)電流有效區(qū)分開(kāi)來(lái)就成為電流速斷保護(hù)繼電器選擇的關(guān)鍵。現(xiàn)在通常采用DL電磁型電流繼電器和GL感應(yīng)型電流繼電器。使用DL型電流繼電器構(gòu)成速斷保護(hù)時(shí)，當(dāng)短路電流達(dá)到繼電器的整定值后，繼電器的動(dòng)作時(shí)間與電流大小無(wú)關(guān)，因而切斷故障速度快、靈敏度高，但不容易躲開(kāi)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流，往往在電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷或者起動(dòng)時(shí)造成誤動(dòng)作。感應(yīng)型繼電器構(gòu)成速斷保護(hù)時(shí)，動(dòng)作時(shí)間與短路電流大小成反比，因而稱為反時(shí)限繼電器。這種繼電器具有瞬時(shí)動(dòng)作元件作用于跳閘，延時(shí)動(dòng)作元件作用于信號(hào)或跳閘，其動(dòng)作可靠性好，能夠較好地躲避起動(dòng)電流和過(guò)負(fù)荷電流，并且能夠把速斷保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)結(jié)合在一塊，大大簡(jiǎn)化了保護(hù)接線。但它也存在兩相短路故障時(shí)動(dòng)作時(shí)間較慢、調(diào)試較復(fù)雜、動(dòng)作特性也不如前者穩(wěn)定等缺點(diǎn)。因此，在選擇保護(hù)繼電器時(shí)，對(duì)于空載起動(dòng)和不易遭受過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)宜采用DL型繼電器，對(duì)于帶載起動(dòng)或者易遭受過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)宜采用GL型繼電器。
2.保護(hù)繼電器的整定計(jì)算
無(wú)論采用何種繼電器構(gòu)成電流速斷保護(hù)，其整定的原則都是要躲開(kāi)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流和瞬間過(guò)負(fù)荷。繼電器一次動(dòng)作電流的保護(hù)定值一般按下式計(jì)算：
I=KIS
式中：K—可靠系數(shù)。對(duì)于DL型取1.4~1.6，對(duì)于GL型取1.8~2.0
IS—電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，一般取額定電流的5~7倍
在整定中，可靠系數(shù)和起動(dòng)倍率如果掌握不好，往往容易造成繼電器誤動(dòng)作或拒動(dòng)，一般情況下，可按以下原則掌握。
可靠系數(shù)整定主要考慮兩個(gè)因素。一是電動(dòng)機(jī)是否容易過(guò)負(fù)荷，容易過(guò)負(fù)荷的取大值；反之，則取小值。二是電動(dòng)機(jī)與繼電器電流測(cè)量元件的電氣距離。我們知道，電動(dòng)機(jī)發(fā)生金屬對(duì)稱性短路時(shí)，在電網(wǎng)電壓不變的情況下，其電流衰減的幅值和時(shí)間取決于短路點(diǎn)與電流測(cè)量元件之間的阻抗。阻抗大時(shí)，衰減的幅值和時(shí)間就快；反之，就慢。而阻抗之大小與電動(dòng)機(jī)連接電纜的長(zhǎng)度、截面和材料等因素有關(guān)。因此，對(duì)于重要的電動(dòng)機(jī)，需要進(jìn)行短路電流計(jì)算以確定可靠系數(shù)。一般情況下，電動(dòng)機(jī)連接電纜較長(zhǎng)時(shí)取小值；反之，則取大值。
電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流倍率選定是整定計(jì)算的另一個(gè)因素。電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)瞬間，轉(zhuǎn)子是靜止的，反電勢(shì)尚未建立，形如堵轉(zhuǎn)，相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)短路。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)以后，電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)隨轉(zhuǎn)子的加速而上升，起動(dòng)電流逐漸接近額定值。因此，起動(dòng)電流的大小與電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩有關(guān)。一般而言，空載或電動(dòng)機(jī)直徑較大時(shí)，倍率取小值；反之，則取大值。