电动机简单保护课件

我厂低压电机保护器简介
供热中心一期400V各电机大部分采用苏州万龙智能控制器 实现电机的保护及控制。 采用的型号主要有：YSK、ST500。其中YSK有两种，分别 是单向启动和双向启动。YSK集智能控制器、接触器、热继 电器等于一体，占用空间小，维护简单，操作方便。ST500 一般用于功率稍大的电机，像皮带电机、凝泵电机等，是一 种单独的智能控制器。
1、过流（速断）保护
过流保护
过流保护一般分两段： I段（速断保护）要求能躲过起动电流； II段（过流保护）在电动机起动完毕后自动投入，过 流II段应能躲过电动机自起动和区外出口故障时电动 机最大反馈电流。
过流保护整定
电流速断保护（过流I段）按躲过电动机最大起动电流的 原则整定 ，电动机起动电流一般在6～8倍的额定电流。
堵转保护
不引入转速开关接点：动作电流一般整定为1.3～ 1.5Ie，动作时间整定为1.2倍的电动机实测最长启 动时间。 引入转速开关接点：动作电流一般整定为1.５～２ Ie，动作时间整定为０.8倍的电动机实测最长启动 时间。
堵转保护
堵转保护可以由其他保护兼顾：过负荷保护、过热 保护、过流保护。
3、过热保护
远程 上位机操作
起动、停车、复位、选择、 紧急停车（停车＋复位）
通讯协议
MODBUS 协议，PROFIBUS 协议
输入 起动时间
站地址
MODBUS 协议
0－225
复位时间
0.5－60min＋off 波特率
PROFIBUS协议 对MODBUS 协议
0－125
可恢复时间
0.5－60min＋off
1.2k，2.4k，4.8k，9.6k， 19.2k
过负荷保护在我厂电机中的应用
目前我厂低压电机所用保护器过负荷保护一 般投跳，作为电动机保护的主保护，动作特 性是反时限的，根据启动电流和动作值来选 择曲线。框架式断路器也可选择过载短延时 和过载长延时。
5、接地保护
接地保护
反应电动机定子接地的零序过流保护，可选择为报警 或跳闸，以供不同场合使用。 接地保护应能够躲过电动机启动时零序不平衡电流和 区外单相接地的影响。 为了提高可靠性，防止在电动机较大的启动电流下产 生的零序不平衡电流引起保护误动作,零序保护可采用 相电流比率制动原理。
电动机的保护知识
二○一一年六月
1、概述
电动机保护概述
电动机保护的发展主要经历了以下几个阶段： ①以熔断器、接触器和热继电器构成的保护 ②由晶体管型发展至集成电路型的电子式保护 ③采用了微机技术的微机电动机保护
电动机故障情况分析
电动机故障和异常运行状态主要有： 定子绕组相间短路故障（包括供电电缆的相间短路 故障）； 定子绕组匝间短路故障； 定子绕组单相接地故障（包括供电电缆的单相接地 故障）； 异步电动机起动时间过长； 电动机运行过程中三相电流不平衡或运行过程中发 生一相断线；
堵转过流保护 Ir2
电流整定值范围 延时时间整定值 起动时间 过流保护方式
欠流保护Ir3
电流整定值范围 延时动作时间 保护方式
缺相保护或 不平衡保护Ib
不平衡整定范围 动作时间 不平衡动作方式
其他功能技术参数
项目 起动方式 功能 直接起动 内容 累积运行时间 单位：小时，量程
正反转起动
累积操作次数 时间方式：星形时间可整 定：1S－63S。 电流方式：起动后降至 110％Is。 电平方式 脉冲方式
2、堵转保护
堵转保护
电动机起动过程中或运行中发生堵转，电动机电流 急剧增大，容易烧毁电动机，因此设置堵转保护。 堵转保护作用于跳闸或发信。 （1）当不引入转速开关触点的堵转保护时，在电动 机起动结束后自动投入。在起动过程中发生堵转， 由起动超时保护起堵转保护作用。 电子转速开关能够测量 （2）当引入转速开关触点时，转速开关触点成了堵 转动速度。 转动速度。在超速或速 转保护动作条件之一。 度不足时， 度不足时，该装置会发 出信号。 出信号。
电动机故障情况分析
造成电动机轴承损坏的原因主要是: (1)机械负荷过大或振动太大。 (2)使用润滑剂不合适、缺少润滑油甚至无油。 (3)环境恶劣，如多尘、腐蚀性气体等。 (4)绕组温度过高，热量传至轴承，致使轴承烧损
电动机保护
针对异步电动机可能发生的故障及异常运行工况， 一般配置以下保护功能： 差动保护 过流保护 负序过流 堵转保护 过电压保护 针对同步电动机，还需配置: 失磁失步保护 非同步冲击保护 过热保护 过负荷保护 保护接地保护 低电压保护
τ
=
θ e ×
K
2
× T
q d
θ
0
式中，为电动机的额定温升，K为启动电流倍数，为电动机的启动时 的温升，为电动机启动时间Tqd（定值）。
过热保护整定
散热时间常数可单独整定，一般取30min，电动给 水泵可取45min，一般情况下散热时间常数是发热时间 常数的4倍。 在需要电动机紧急启动的情况下，可通过热复归 清除热积累。
量程1000000次
星－三角起动
操作权限
测控方式 保护方式
本地 外部操作 ST520直接操作
起动、停车、复位、选择、 紧急停车（停车＋复位）
输入，输出
输出
两个标准继电器输出 最大开关电压值 125VDC ，380VAC 电次寿命 105 次 机械寿命 5×107次 AC250V、8A，DC30V、 5A触点输出 9种信号光隔输入 输出电流4 mA —26 mA 0－50S
电动机故障情况分析
运行过程中电动机发生堵转； 电动机机械过负荷、供电电压降低和频率降低引起异 步电动机过负荷； 供电给电动机的电压过低或过高； 运行中电动机轴承温度过高以及转子鼠笼断条等； 对同步电动机来说，还有失步、失磁故障以及非同步 冲击等。
电动机故障情况分析
故障形式主要在绕组损坏和轴承损坏两方面 造成绕组损坏的主要原因有： (1)由于电源电压太低使得电动机不能顺利启动，或者短时间 内重复启动，使得电动机因长时间的大启动电流而过热。 (2)长期受电、热、机械或化学作用，使绕组绝缘老化和损坏， 形成相间或对地短路。 (3)因机械故障造成电动机转子堵转。 (4)三相电源电压不平衡或波动太大，或者电动机断相运行。 (5)冷却系统故障或环境温度过高。
低电压保护
吸风机类电动机不装设低电压保护 低电压保护有时配置在PT综合保护装置中。
低电压保护整定
电动机分类 电压整定值（额定电压的百分数） 电压整定值（额定电压的百分数） 高压电动机 低压电动机
Ⅰ类电动机
45～50
40～45
Ⅱ、Ⅲ类电动机
65～70
60～70
过压保护
当电压超过预定最大值时，使电源断开，使 受控设备电压降低或报警的一种保护方式。
接地保护
反应电动机定子接地的零序过流保护， 可选择为报警或跳闸，以供不同场合使 用。 一般原理是，零序 CT引入电流量给综合 保护器或智能控制器，达到整定值时， 动作发信或跳闸。
6、低电压保护
低电压保护
当供电电压降低或供电短时中断后，为防止电动 机自起动时使供电电压进一步降低，以致造成重要电 动机自起动困难，所以在一些次要电动机或不需要自 起动的电动机上装设低电压保护，保护动作后跳开电 动机。
过热保护整定
发热时间常数HEAT由电动机厂家提供，如果厂家没有 提供，可考虑按下述方法整定： （1） 如果厂家提供了电动机的热限曲线或一组过负 荷能力的数字，则可根据式
τ = t∗
[(I / Ie )
2
− (1 . 05
)2 ]
求出一组τ后取较小的值作为HEAT。
过热保护整定
（2）根据下式来得到HEAT。
2 I eq = K1 * I12 + K 2 * I 2 2
式中 K1=0.5，防止电动机正常起动中保护误动； 在整定的起动时间Tqd以后,K1=1.0 K2 = 3～10，一般可取为6。
过热保护
保护动作方程1：
[(
I eq Ie
) 2 − 1 . 05 2 ] * t ≥ τ
式中 τ：电动机热积累定值，即发热时间常数
过热保护
过热保护主要是为了防止由过负荷、 不对称过负荷、定子断线等引起的电动机 过热，也作为电动机短路、起动时间过长、 堵转等其它故障的后备保护。 过热保护设有过热告警、过热跳闸、 过热禁止再起动。
过热保护
电动机过热保护通过设置了一个模拟电动机发热的 模型来实现，综合计及了电动机正序电流和负序电 流的热效应，引入了反映上述发热效应的“等效电 流”Ieq，其表达式为：
过热、堵转、过流保护整定的相互配合
我厂电机一般没有过热保护，但各高压电机 线圈及轴承均有热工测点，可在控制室盘面 上显示温度画面，使运行人员可以实时监控 电机温度。
4、过负荷保护
过负荷保护
过负荷保护反应定子电流的大小，可以反映电动机过 负荷、启动时间过长、堵转等工况； 过负荷保护一般动作于信号，也可选择跳闸； 动作电流按躲过电动机额定电流下可靠返回条件整定， 动作时限一般取最长启动时间。
YSK外观
ST500外观
操作界面外观
Leabharlann Baidu
ST522 操作界面
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本次交流到此 结束，谢谢！
I oph = K rel K st ⋅ I e
式中
K rel 可靠系数取1.5；
K st 为起动电流倍数
过流保护整定
过流Ⅱ段保护整定： 当采用FC回路（一种新型的真空接触器-熔断器组合回 路）时只需考虑躲过电动机自起动电流 ，可靠系数取 1.3；电动机自起动系数，一般为5，整定为6.5倍的额 定电流。 当采用真空断路器时则需考虑躲过电动机自起动电流 的同时，还需考虑躲过区外出口故障时最大反馈电流。 一般整为7.8倍的额定电流。
保护项目技术参数
功能 互感器额定值 漏电互感器额 定值 电机设定电流 额定电压 过负载保护 项目 Ie Ig Is Ue 不动作特性 动作特性范围 时间特性K系数 内容 6.3A，25A，100A，250A 0.6A ,6.3A, 2A, 3A, 25A, 100A, 250A 6.3A，25A，100A，250A 110V，220V,240V,380V,400V， 690V,10KV 1.05Is以下电流2h不动作 1.2IS以上延时动作 Off,10 16 24 40 60 80 100 135 180 208 400 600 800 1000 1200 1400, off为过载功能取消 off 。 （100％－1000％）Is＋OFF，连续整定 off为过载功能取消。 0.5-50S 0.5-50S 停车，报警 （20％－100％）Is＋OFF，可连续整定 off为过载功能取消 0.5－50S 停车，报警 40％－60％＋OFF off为过载功能取消 5S 停车，报警 动作时间 动作方式 过电压保护 欠电压保护 动作时间 漏电保护方式 动作电压 动作时间 动作方式 重起动恢复电 压 重起动时间 动作电压 接地漏电保 护Ir4 漏电整定范围 动作电 流 三相矢量叠加方式：（10％－100%） Is＋OFF； 外接漏电互感器方式（10％－1000％ ）IE＋OFF， off为过载功能取消 0.1S－1S 停车，报警 （45％－95％）Ue+off off为过载功 能取消 0.1S-5S 停车，报警 （75％－95％）Ue＋off 0.1S-50S （105％－150％）Us+off off为过载 功能取消 0.1S-5S 停车，报警