微机型电动机综合保护装置的研制.doc

[ 2007-4-26 21:54:00 | By: perfectczp ]
 
目前我国发电厂及其他大型厂矿企业广泛使用电磁型或感应型继电器构成电动机保护装置, 由于这类保护装置主要是以电流增大作为故障判据,因此其保护的动作特性与电动机的实际运行情况差异很大,如感应型继电器构成电动机过负荷保护,其反时限特性与电动机实际的过负荷能力相差很大,使电动机的过负荷能力得不到充分利用,再有对于断相、不平衡运行等不对称故障,常常不能及时有效地保护。针对目前电动机保护存在的这些问题,对电动机保护的原理以及数学模型作了较深入的研究,并应用MCS-51系列单片微机研制并开发出一种新型微机型电动机综合保护装置,该装置充分利用了微机快速计算分析能力和智能化的特点,能准确快速反映故障,具有装置动作指示,可记录和查询装置动作类型、动作时间以及故障特征值,便于故障分析,正常运行时可对电机的运行状况进行监测。以下着重介绍微机型电动机综合保护装置所配置的各项保护的原理以及该装置的硬件结构。
1 微机型保护装置的保护配置及原理
所研制的微机型电动机综合保护装置通过对电动机运行过程中电流及电压的测量,采用负序算法将测量电流分解为正序分量和负序分量,进而与相应的保护整定值进行比较,可有效地对各种大中型电动机提供短路保护、堵转保护、过负荷保护、启动时间过长保护、不平衡保护、接地保护以及低电压保护等。
短路保护(电流速断)
短路保护用于对电动机内部定子绕组以及进线所发生的相间短路故障的保护,为电动机的主保护。,整定计算方法不同:
(1) 在启动过程中,为保证电动机在满载启动过程中短路保护可靠地不动作,,即:
=KkIqd=KkKqdIs (1)
式中 Kk--可靠系数,~;
Kqd--电动机启动电流倍数,一般取4~7;
Is--电动机的额定电流归算到CT二次测的值。
(2) 在启动过程结束后的运行过程中,,可按电动机额定电流的倍数整定,即
= (2)
式中n的取值一般为4~8,这样可大大地提高电动机在启动过程结束后的运行过程中短路保护的灵敏度。
短路保护反映A、C相电流的最大值I
A、C,当满足IA、C≥I ,短路保护无时限地动作于出口跳闸。
堵转保护
电动机因机械原因、负荷过大等转子被卡死或低速运转会造成过热而危及电机,必须予以切除。所研制的微机型保护装置能可靠地区分电动机的正常运行和堵转,当运行过程中,电动机的A、 时,本保护动作于出口跳闸。堵转保护在电动机的启动过程中闭锁,启动结束后自动投入。在一定意义上,堵转保护可作为电动机运行过程中短路保护的后备保护,堵转电流定值可按电动机额定电流的倍数整定,即:
= (3)
式中n一般在2~4范围内取值。
过负荷保护
过负荷保护反映电动机的过负荷程度,电动机长时间过负荷运行势必要引起其定子部分过热,过热是引起电机绝缘老化、电机烧毁以及发生严重短路故障的