相敏短路保护原理

基于功率因数检测的矿井低压电网相敏保护的

研究

宋建成谢恒王雁欣李安平

西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，710049 西安潞安矿务局王庄煤矿，046031

山西

STUDY ON PHASE\|SENSITIVE SHORT\|CIRCUIT PROTECTION

IN UNDERGROUND LV DISTRIBUTION NETWORKS

BASED ON DETECTING POWER FACTOR

Song Jiancheng Xie Hengkun

Xi'an Jiaotong University

Xi'an, 710049 China

Wang Yanxin Li Anping

Wangzhuang Colliery, Lu'an Coal Mining Bureau

Xiangyuan, 046031 China

ABSTRACT Beginning with the importance of installing short circuit protective system in underground LV cable distribution networks, the principle of phase\|sensitive short\|circuit protection on the basis of measuring power factor is presented in this paper, the definition methods for its action curve and all factors to interfere with action reliability is analyzed and discussed. Besides, the hardware structure and software flowchart of the protective system controlled by single\|chip microcomputer is also described in this paper. The protective system has been tested and applied to underground explosive\|proof feeder switchgear. It has been proved that this protective system is stable and reliable and is of great applied value in mining industry.

KEY WORDS Underground LV cable distribution networks

Phase\|sensitive short\|circuit protection Short\|circuit current Power factor

摘要文章从煤矿井下低压电网中装设短路保护的重要性入手，描述了基于功率因数检测的相敏短路保护的工作原理。分析并讨论了其动作特

性曲线的确定方法以及影响动作可靠性的各种因素，介绍了以单片机为

中央控制单元所构成保护系统的硬件结构和软件框图，对保护系统进行

了测试试验并将其应用于矿用隔爆型真空馈电开关。实践证明,该保护系

统性能稳定，动作可靠，具有广阔的应用前景。

关键词矿井低压电网相敏短路保护短路电流功率因数

短路保护是煤矿井下供电系统中的三大保护之一［1］，它是一种保证

供电可靠性和安全性所必需的保护措施。然而在我国煤矿井下供电系统

中至今仍在沿用传统的鉴幅式继电保护或电子保护［2］。这种保护整定误

差大，动作时间长，可靠性低，尤其在用于馈电线路中的短路保护时，

若要保护全线路，则应按保护范围末端最小短路电流整定, 要求整定值

小，因而使大型电动机起动时易造成保护误动作; 若要躲过起动电流，

则要求整定值大，此时将不能保护线路全长而且灵敏度较低［3］。另外在

馈电开关附近短路时，其他开关往往会由于母线电压降低而造成误动作，

无横向选择性［4］，远不能适应现代化煤矿供电系统监测监控的需要。

针对上述缺陷，本文研究了以单片机为中央控制单元的基于功率因

数检测的相敏短路保护，建立了相敏短路保护的数学模型，分析了其作

用原理，设计了硬件和软件电路，并将其应用于矿用隔爆型真空馈电开

关［5］，验证了其有效性和实用性。

2 相敏保护的数学模型

在煤矿井下供电系统中，现有隔爆型馈电开关中的短路保护大多是

根据电流幅值整定动作值，其动作特性和大电机起动特性曲线如图1所

示。

图1 鉴幅式过流保护特性和大电机起动特性

Fig.1 Characteristics of short-circuit by

measuring current magnitude and starting

characteristics of large motor

图中曲线3和2分别为供电系统不同整定值下的保护特性，a、a′、b、b′和c、c′分别为对应曲线的反时限、定时限和速断保护区，曲线1为大型电动机起动时的起动电流特性。由图1可见，只要电流超过其整定电流，保护便立即

动作，执行机构跳闸。在大型电动机起动时，最大起动电流可能超过其整定电流，此时会引起保护误动作。

煤矿井下供电系统中的负载均为感性负载，在大型电动机起动时，功率因数比较低，而在短路故障情况下，功率因数则很高，所以采用基于功率因数检测的相敏保护原理不但可提高短路保护的灵敏度，而且还能保证其动作的可靠性。由于功率因数和短路电流的鉴别方式不同，相敏保护的动作特性也不完全相同。图2为一般相敏保护的保护特性。

图2 鉴幅、鉴相保护特性

Fig.2 Protective characteristics of magnitude

and power factor discrimination respectively

图2中，1为单独鉴相式保护特性，2为单独鉴幅式保护特性，显然

存在保护死区，3为鉴幅值和鉴相值相乘后所构成的保护特性，即

I*cosφ＝C

(1)

由式（1）可见，只要选择合适的常数C, 此时的保护区较单独鉴幅、

鉴相的保护区大。为了躲过大型电动机的起动电流而又使保护在正常运

行方式下当保护范围内发生短路故障时能可靠动作，则必须确定合理的

保护动作区。图3给出了典型煤矿供电系统短路电流、功率因数和短路

点距电源距离之间的关系曲线。图中I*＝I sh/I smax， I sh为短路电流，I smax

为供电系统最大短路电流。图4给出了鼠笼式电动机起动电流与功率因

数之间的关系曲线，其中I s*＝I s/I n, I s为电动机的起动电流，I n为电动

机的额定电流。

图3 短路点至电源的距离与短路电流、

功率因数的关系曲线

Fig.3 Characteristics of cable length and short-

circuit current, power factor

将图2、图3和图4画于同一坐标下可得到短路电流、起动电流和功率因数之间的关系曲线，如图5所示。

图5中，A为短路电流相对值与功率因数的关系曲线，B、C为不同起动电流的相对值与功率因数的关系曲线，D为鉴幅、鉴相相乘的临界动作曲线，E、F 为取不同系数C1、C2时，鉴幅、鉴相相“或”的临界动作曲线。

图4 电动机起动电流与功率因数的关系曲线

Fig.4 Characteristics of starting current

and power factor

图5 短路电流、起动电流和功率因数的关系曲线

Fig.5 General characteristics of short-circuit

current, starting current and power factor 在图5中，短路电流和起动电流相对值都是以供电系统可能发生的最大短

路电流为基准。由此可见，传统的鉴幅式短路保护要躲过起动电流，将使保护范围大大缩小。例如，电流动作值取I*＝0.25时，保护范围小于500 m。然而，对于单纯鉴相式保护，若要保护线路全长，即动作整定值为cosφ＝0.4, 则电动机起动时可能产生误动作。若要躲过起动电流，则不能保护距离较小的范围内发生的短路；如取动作整定值cosφ＝ 0.8,则在保护范围200 m内短路时将会产生拒动作。综合考虑这两个因素，就既能避免电动机起动时的误动，又能保护线路全长。曲线D是两者相乘为一常数所确定的临界动作曲线，即

I**cosφ＝C

(2)

由式（2）可以看出，取不同的常数C，可得到不同的临界动作曲线，只要常数选择合理，就可以取得满意的保护效果，图5中的曲线D取C＝0.1。然而从图中也不难发现，动作界限的选择余地是比较小的。

将鉴幅、鉴相所得到的值分别与常数C1、C2相乘后再相“或”，即

C1*I*＋C2*cosφ＝1

(3)

选择不同的常数C1、C2，可得到不同的临界动作直线，如图5中直线E、F 所示。根据电网负荷大小选择不同的C1、C2，可得到不同的动作区，这样可以取得最佳的保护效果，它不但有较宽的动作界限选择余地，而且有很高的动作灵敏度和可靠性。图6中直线E是C1＝1和C2＝1时的临界动作线，直线F是C1

＝1.25和C2＝0.9时的临界动作线。

3 保护的硬件和软件设计

使用模拟式分离元件来实现上述保护功能，其电路是相当复杂的，而且可靠性比较低。用单片计算机作为中央控制单元，再配合相应的波形处理、信号

转换等电路，可完成矿井供电系统的相敏短路保护，其硬件框图如图6所示。

图6 保护电路原理框图

Fig.6 Schematic diagram of hardware circuit

系统电压经传感器和波形变换后得到周期为2π的方波信号，如图7(a)、(c)所示。故障电流经电流传感器和波形变换后也是周期为2π的方波信号，如图7(b)、(d)所示，只是电流方波滞后于电压方波，滞后角度为φ，这就是功率因数角。电压、电流方波经波形逻辑处理，然后再经光电耦合、全波相位合成为周期为π的脉冲序列，如图7(e)所示，脉冲宽度即为要检测的功率因数角。同时故障电流经整流、滤波、V/F转换后向单片机提供幅值信号。CPU对脉冲信号和电流信号进行检测、计算并判断线路所处的工作状态。

对不同的供电线路，其电源容量、负荷大小是不同的，系统的最大短路电流也不同。为了计算线路电流的相对值并比较其过载程度，又考虑到现场操作方便，本保护系统设计了额定电流和最大短路电流整定值输入接口，操作人员只要按实际使用系统输入此参数，CPU在软件支持下会自动完成过载和相敏短路保护功能。

图7 功率因数测量波形

Fig.7 Waveform for power factor measurement

相敏短路保护软件是智能化真空馈电开关综合保护系统中的一中断模块，程序流程如图8所示。

图8 相敏短路保护中断程序流程图

Fig.8 Interrupt routine flowchart of

phase sensitive protection

当线路电流超过3I n时，由硬件电路直接向CPU发出中断请求信号，CPU响应中断后，首先完成对线路电流的检测、计算，然后与临界动作曲线上对应点的值（在主程序初始化阶段完成）进行比较，以判断线路的运行状态。若电流大于7I n，则说明线路发生近端短路故障，CPU会立即发出跳闸信号；若电流位于3I n～7I n之间，则说明线路中可能发生短路故障，也可能有大型电机正在起动。如果是短路故障，CPU立即发出跳闸信号；如果是电动机起动，CPU会自动起动延时电路，10 s后若电流还未减小，说明电动机堵转或严重过载，CPU便发出跳闸信号；若电流位于1I n～3I n之间，属于过载运行状态，CPU会根据过载程度写入相应的延时常数，然后起动延时电路。不管线路处于何种运行状态，CPU发出跳闸信号后，通过显示器显示跳闸前电网的运行状态，而且还能记忆跳

闸时电网参数值，大大提高了操作人员判断故障和排除故障的效率。

4 试验与应用

基于功率因数检测的相敏短路保护与基于零序电流方向的选择性漏电保护以及负序保护等组成了BKD2－400Z/1140(660)Z(F)隔爆型真空馈电开关中的综合保护系统［5］。该系统已于1993年应用于潞安矿务局王庄煤矿，下井前对该开关进行了地面试验，相敏短路保护系统的试验条件是：电网额定电压U n＝1140V，最大短路电流按51#井下采区变电所实际最大短路电流输入，实际电源为

KSJ2-320/6 油浸式变压器，负荷电流大小及功率因数角由可变电感和电阻来调节，试验数据如表1所示。

表1中的测试数据均为10次测试的平均值，而且

表1 相敏短路保护技术性能测试数据

Tab.1 Measuring results of technical properties of phase-sensitive

protection

10次中均不出现误动或拒动现象。由表可见，在低压电网不同地点发生短路故障时，相敏保护均能可靠动作，动作时间满足设计要求，尤其在近端发生短路时，

保护可在50 ms内切断故障点，这不但解除了事故进一步扩大的危险性，而且保证了断路器分断大电流时的安全性。在模拟大型电动机起动（cosφ＝

0. 4）时，若10 s内电流不减小，CPU认为是严重过载，会在11 s左右发出跳闸指令。该系统投运几年来，运行正常，动作可靠，显示准确，大大提高了煤矿井下电网供电的连续性和安全性。该项技术鉴定后已转让于生产厂家，在煤矿井下得到广泛应用。

5 结论

本文提出的基于功率因数检测的矿井低压电网相敏短路保护已应用于矿用隔爆型真空馈电开关，采用短路电流相对值与功率因数相或的方法，不仅具有较宽的保护范围，而且具有较高的动作灵敏度。远端短路时，保护动作时间小于100 ms，近端短路时小于50 ms。保护系统以单片机为中央控制单元，不仅增强了保护的灵活性，而且建立了良好的人机界面，提高了操作人员判断故障和排除故障的效率。经现场运行表明，该系统工作稳定，动作可靠，显示准确，具有广阔的应用前景。

6 参考文献

［1］煤矿安全规程.北京：煤炭工业出版社，1992

［2］顾永辉et al.煤矿电工手册.北京：煤炭工业出版社,1990

［3］Bishop M T et al. Overcurrent protection alternatives for underground distribution systems.IEEE Trans on Power Delivery,1995；10(1) ［4］刘思沛et al.煤矿供电.北京：煤炭工业出版社,1991

［5］宋建成et al.单片机在矿用隔爆型真空馈电开关中的应用.煤炭科学技术，1995;(1)

收稿日期：1998-10-15。

宋建成1957年生,教授,主要从事煤矿井下电网漏电保护、矿用智能电器、电气绝缘在线监测技术的研究与开发。

继电保护的基本原理和继电保护装置的组成

我们把它统称为电力系统。一般将电能通过的设备成为电力系统成为电力电力系统的一次设备，如发电机、变压器、断路器、输电电路等，对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备，被称为电力系统的二次设备。继电保护装置就属于电力系统的二次设备。一、继电保护装置的基本原理为了完成继电保护的任务，继电保护就必须能够区别是正常运行还是非正常运行或故障，要区别这些状态，关键的就是要寻找这些状态下的参量情况，找出其间的差别，从而构成各种不同原理的保护。 1.利用基本电气参数的区别发生短路后，利用电流、电压、线路测量阻抗等的变化，可以构成如下保护： (1)过电流保护。单侧电源线路如图1-1所示，若在BC段上发生三相短路，则从电源到短路点k之间将流过很大的短路电流I k，可以使保护2反应这个电流增大而动作于跳闸。 (2)低电压保护。如图1所示，短路点k的电压U k降到零，各变电站母线上的电压都有所下降，可以使保护2反应于这个下降的电压而动作。图1：单侧电源线路 (3)距离保护。距离保护反应于短路点到保护安装地之间的距离（或测量阻抗）的减小而动作。如图1所示，设以Z k表示短路点到保护2（即变电站B母线）之间的阻抗，则母线上的残余电压为： U B=I k Z ko Z B 就是在线路始端的测量阻抗，它的大小正比于短路点到保护2之间的距离。 2.利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位（或功率方向）的差别

两侧电流相位（或功率方向）的分析如下。图2：双侧电源网络 a——正常运行情况；b——线路AB外部短路情况；c——线路AB内部短路情况正常运行时，A、B两侧电流的大小相等，相位相差180°；当线路AB外部故障时，A、B两侧电流仍大小相等，相位相差180°；当线路AB内部短路时，A、B两侧电流一般大小不相等，在理想情况下（两侧电动势同相位且全系统的阻抗角相等），两侧电流同相位。从而可以利用电气元件在内部故障与外部故障（包括正常运行情况）时，两侧电流相位或功率方向的差别构成各种差动原理的保护（内部故障时保护动作），如纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护等。 3．序分量是否出现电气元件在正常运行（或发生对称短路）时，负序分量和零序分量为零；在发生不对称短路时，一般负序和零序都较大。因此，根据这些分量的是否存在可以构成零序保护和负序保护。此种保护装置具有良好的选择性和灵敏性。 4．反应于非电气量的保护反应于变压器油箱内部故障时所发生的气体而构成气体（瓦斯）保护；反应于电动机绕组的温度升高而构成过负荷保护等。二、继电保护装置的组成继电保护的种类虽然很多，但是在一般情况下，都是有三个部分组成的，即测量部分、逻辑部分和执行部分。其原理结构如图3所示。

纵联保护原理

纵联保护原理线路的纵联保护是指反应线路两侧电量的保护，它可以实现全线路速动。而普通的反应线路一侧电量的保护不能做到全线速动。纵联差动是直接将对侧电流的相位信息传送到本侧，本侧的电流相位信息也传送到对侧，每侧保护对两侧电流相位就行比较，从而判断出区内外故障。是属于直接比较两侧电量对纵联保护。目前电力系统中运行对这类保护有：高频相差保护、导引线差动保护、光纤纵差保护、微波电流分相差动保护。纵联方向保护：反应线路故障的测量元件为各种不同原理的方向元件，属于间接比较两侧电量的纵联保护。包括高频距离保护、高频负序方向保护、高频零序方向保护、高频突变量方向保护。先了解一下纵联差动保护：为实现线路全长范围内故障无时限切除所以必须采用纵联保护原理作为输电线保护。输电线路的纵联差动保护（习惯简称纵差保护）就是用某种通信通道将输电线两端的保护装置纵向连

接起来，将各端的电气量（电流、功率的方向等）传送到对端,将两端的电气量比较,以判断故障在本线路范围内还是在线路外,从而决定是否切断被保护回路. 纵联差动保护的基本原理是基于比较被保护线路始端和末端电流的大小和相位原理构成的。高频保护的工作原理：将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号，然后，利用输电线路本身构成高频电流通道，将此信号送至对端，以比较两端电流的相位或功率方向的一总保护装置。安工作原理的不同可分为两大类：方向高频保护和相差高频保护。光纤保护也是高频保护的一总原理是一样的只是高频的通道不一样一个事利用输电线路的载波构成通道一个是利用光纤的高频电缆构成光纤通道。光纤通信广泛采用PCM调制方式。这总保护发展很快现在一般的变电站全是光纤的了经济又安全。

铁路的信号—25Hz相敏轨道电路

25Hz相敏轨道电路一、25Hz相敏轨道电路的制式特点 1、用25Hz电源作为轨道电路的信号源。具有频率稳定性，恒等于工频的一半。（25Hz=50Hz/2） 2、用25Hz交流二元二位轨道继电器。此继电器不仅有频率的选择性而且具有相位的选择性。它的相位选择性可以保证对绝缘节短路有可靠的检查。 3、轨道继电器有两个线圈即轨道、局部线圈（局部超前轨道90°）。抗干扰能力强。二、25Hz相敏轨道电路的组成 1、JRJC-70/240二元二位继电器 1）结构：该继电器轨道线圈的直流电阻为70欧，局部线圈的直流电阻为240欧。继电器包括带轴翼板、局部线圈、轨道线圈和接点组。

2）特点：具有可靠的相位和频率选择性。 3）动作原理：二元二位继电器属于交流感应式继电器，是根据电磁铁所建立的交变磁场与金属转子中感应电流之间相互作用的原理而动作的。 2、HF-25防护盒 1）结构：由0.845H 的电感和12μ的电容串接而成。电容为3×4μ +1μ 。防护盒并接在轨道线圈上。25Hz 时，它相当于16μ的电容，50Hz 时，它相当于20Ω的电阻。 2）作用：对25Hz 的信号电流起着减少轨道电路传输衰耗和相移的作用。对50Hz 的干扰电流，起着减少轨道线圈上干扰电压的作用。 3）防护盒故障情况 4 ）HF DJ3 -25接线图 N1 PC 监测 N2 采样信号隔离变压器低通滤波触发鉴别逻辑判断驱动控制当采样电压高于11V 或14V 时，执行继电器落下，局部电源正常工作；当采样电压低于 11V 或14V 时，执行继电器吸起，切断局部电源，迫使二元二位继电器落下。

常见电动机控制电路图

电机启动常见方法 1、定时自动循环控制电路说明：（技师一） 1、题图中的三相异步电动机容量为，要求电路能定时自动循环正反转控制；正转维持时间为20秒钟，反转维持时间为40秒钟。 2、按原理图在配电板上配线，要求线路明快、工艺合理、接点牢靠。 3、简述电路工作原理。注：时间继电器的延时时间不得小于15秒，时间调整应从长向短调。定时自动循环控制电路电路工作原理：合上电源开关QF，按保持按钮SB2，中间继电器KA吸合，KA的自保触点与按钮SB2、KT1、KT2断电延时闭合的动断触点组成的串联电路并联，接通了起动控制电路。按起动按钮SB3，时间继电器KT1得电，其断电延时断开的动合触点KT1闭合，接触器KM1线圈得电，主触点闭合，电动机正转（正转维持时间为20秒计时开始）。同时KM1动合触点接通了时间继电器KT2，其串联在接触器KM2线圈回路中的断电延时断开的动合触点KT2闭合，由于KM1的互锁触点此时已断开，接触器KM2线圈不能通电。当正转维持时间结束后，断电延时断开的动合触点KT1断开,KM1释放，电动机正转停止。KM1的动断触点闭合，接触器KM2线圈得电，主触点闭合，电动机开始反转.同时KM1动合触点断开了时间继电器KT2线圈回路（反转维持时间为40秒计时开始）。这时KM2动合触点又接通了KT1线圈，断电延时断开的动合触点KT1闭合，为下次电动机正转作准备。因此时串联在接触器KM1线圈回路中的KM2互锁触点断开，接触器KM1线圈暂时不得电。与按钮SB2串联的KT1、KT2断电延

时闭合的动断触点是保证在电动机自动循环结束后，才能再次起动控制电路。热继电器FR常闭触点，是在电动机过负载或缺相过热时将控制电路自动断开，保护了电动机。 2、顺序控制电路（范例）顺序控制电路（范例）工作原理：图A：KM2线圈电路由KM1线圈电路起动、停止控制环节之后接出。按下起动按钮SB2，KM1线圈得电吸合并自锁，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。图B：控制电路由KM1线圈电路和KM2线圈电路单独构成。KM1的动合触点作为一控制条件，串接在KM2线圈电路中，只有KM1线圈得电吸合，其辅组助动合触点闭合，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。

中性线断线缺相保护装置说明书

中性线断线缺相保护装置在居民用电安全中，经常由于中性线松脱、接触不良、断线等造成不平衡负载的电压不平衡而导致烧毁整栋楼、整个单元的单相负荷，如电视机、电冰箱、电灯、空调等；由于缺相导致三相用电设备出力不足及过载烧毁，如大型冰箱、空调、恒压供水等设备；往往价值不菲，并且无法界定真实价值、烧毁时间，赔偿对象多，赔偿诉讼过程复杂漫长。严重时引发火灾，造成二次事故。建议在楼栋、单元的进楼总箱、集表箱、二级配电柜等三相五线制、三相四线制电源系统中，增加中性线断线、缺相保护装置,以确保用电安全。 1、规范与标准 GB/T 13729-2002《远动终端设备》 GB/T 13730-2002《地区电网调度自动化系统》 DL/T 721-2000《配电网自动化系统远方终端》 IEC/TC64《建筑物电气装置》 JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》 Q/GDW382-2009《配电网自动化技术导则》 GB4706.1-2005 《家用和类似用途电器安全》 GB/T 7261-2016《继电保护和安全自动装置基本试验方法》 GB/T 14598.2-2011《量度继电器和保护装置》 Q/FBEC01-2017 《FBQXBH-400富邦电控中性线故障及缺相保护器企业标准》 2、装置型号说明 3、装置原理装置采用高性能带A / D转换功能的 DSP 高速处理器作为中央处理单元，整个装置主要由信号采集单元、运算放大器、存储器、中央处理单元、跳闸/报警输出接口、RS－485通信接口和电源等

几部分组成。中性线断线缺相保护装置结构框图该装置通过检测三相负载中性点电压的不平衡度，经运算放大后将模拟量通过A / D 转换装置转为数字量，并用MCU进行离散傅里叶变换运算，通过存储器进行参数设定和读取，将运算结果与设定的单相过电压和欠电压门槛值来判断特定的三相负载中出现的中性线断线故障，并发出相应的信号驱动执行元件动作，保护线路后端的设备及人身安全。装置采用独立电源，为各种芯片提供安全、可靠、持续的运行动力；大容量的 I /O 接口，确保装置与执行元件可靠配合；在发生过压、欠压、断相，或中性线断线故障时，迅速输出控制信号（提供一对无源接点和一路交流控制电源220V 或380V）切断电源回路，并通过RS485的通信方式，将报警信息上传监控系统。避免因中性线断线、缺相引起的某一相过压或欠压造成末端用电设备的损坏。中性线断线缺相保护装置动作流程如下图所示

2电动机的相间短路保护

电动机的相间短路保护一、瞬时电流速断保护目前中、小容量的电动机广泛采用电流速断保护作为防御相间短路故障的主保护。 (一)保护的启动元件构成电动机电流速断保护的电流继电器可以是电磁型的，也可以是感应型的。对于不易遭受过负荷的电动机(如给水泵、凝水泵、循环水泵的电动机)，可采用DL一10系列的电磁型电流继电器构成保护。对于容易过负荷的高压电动机及容量在100kW以上的低压电动机(如排粉机、磨煤机、碎煤机以及灰浆泵等的拖动电动机)，则宜采用具有反时限特性的GL—10系列感应型电流继电器来构成保护，因为此时可利用继电器中的瞬动元件构成电动机的相间短路保护，作用于断路器跳闸；利用继电器中的反时限元件，构成电动机的过负荷保护，并根据拖动机械的特点，作用于发信号或减负荷及跳闸。 (二)保护装置的接线方式电动机相间电流保护的接线方式有两种，当灵敏度不能满足要求时可采用两相两继电器式不完全星形接线，如图11—1(a) 所示，否则优先采用两相电流差单继电器式接线，如图11—1(b)所示。为了使电流保护不仅能反应电动机内部的相间短路，同时也能反应电动机与断路器之间连线上的相间短路，保护用电流互感器的安装位置，应尽可能地靠近断路器侧。此外，电动机保护的操作电源还可以采用交流操作电源，由感应型电流继电器构成且采用不同操作电源的保护接线图可参照前面第三章的图3—26。由图3—26(b)可知，当保护采用交流操作电源和两相电流差单继电器式接线时，只要一个感应型电流继电器就可以构成一台电动机设备的相间保护和过负荷保护，并且由于这种接线不需要直流操作电源及相

应的连接电缆，在电动机断路器的操作机构上又易于实现，因而有较广泛的应用。 (三)电流速断保护和过负荷保护的整定计算作为电网的末级，电动机电流速断保护不存在相邻元件故障时保护可能误动的问题，故保护的动作电流只需按躲过电动机的启动电流整定，即。：iKrelKe，Ms(11IK 11—1) ．Bct=—_，Ms 一) 式中 K。l——可靠系数，因考虑电动机启动电流中非周期分量的影响，故取得大些，对DL- 10型继电器，取1．4～1．6，对GL一10型继电器取1．8～2； K．——接线系数，保护采用两相不完全星形接线时取1，采用两相电流差接线时取朽； IMs——电动机启动电流的周期分量； nTA——电流互感器变比。保护装置的灵敏度按系统最小运行方式下，电动机出口两枫短路的最小短路电流进行校验，要求灵敏系数不小于2，即 r(2) K…2瓦zK．min≥2 (11—2) 电动机过负荷保护的动作电流按躲过其额定电流整定，即 [K-act=等×等…圳式中 K。，——可靠系数，当保护动作于信号时取1．05，动作于减负荷或跳闸时取2； K。——接线系数，取值参照电动机的电流速断保护； K。——电流继电器的返回系数，DL—10型继电器取0．85，GL—10型继电器取0．8； IN'M——电动机的额定电流； nTA——电流互感器变比。过负荷保护是通过提高保护动作时间来躲过电动机带负荷启动的，故保护的动作时限应躲过电动机带负荷启动的时间，一般取15—20s，有条件时，可实测带负荷启动的时间后再整定其动作时限。当保护采用GL一10系列电流继电器的反时限元件构成时，则是要求在流过继电器的电流k：K。竺时，继电器感应部分的动作时间为15—20s。二、纵差动保护容量在2000kW以上或2000kW(含2000kW)以下、具有6个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，应装设纵差保护作为相间短路主保护。电动机纵联差动保护的动作原理基于比较被保护电动机机端和中性点侧电流的相位和幅值而构成。为了实现这种保护，在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处应装设同型号、同变比的两组电流互感器TAl和TA2，两组电流互感器之间，即为纵差保护的保护区。电流互感器二次侧按循环电流法接线。在中性点非直接接地的供电网络中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，接人差动

微机线路保护模板

北華大學Beihua University 电力系统综合实习报告学院：电气信息工程学院专业：电气工程及其自动化班级：电气11-1 姓名：于仕昊学号：34 目录一．实习目的--------------------------------------------------------------------------2 二．实习任务--------------------------------------------------------------------------2 三．实习内容--------------------------------------------------------------------------2

1. 微机线路保护--------------------------------------------------------------2 2. 绘制微机线路保护原理图-----------------------------------------------2 2.1 80c196kc单片机最小工作系统---------------------------------2 2.2信号采集与检测电路设计-----------------------------------------3 2.3多路转换和A/D转换-----------------------------------------------4 2.4内部存储器扩展------------------------------------------------------5 2.5光电隔离电路---------------------------------------------------------5 2.6 I/O口扩展--------------------------------------------------------------6 2.7 键盘及显示------------------------------------------------------------7 3. 输电线路微机过电流保护实验-----------------------------------------8 3.1 微机阶段式电流保护实验-----------------------------------------8

电源缺相保护器---JVR-380

电源缺相保护器---JVR-380 1.产品概述 JVR系列电压相序多功能保护器（又称三相电源监视器、相序保护器、过欠压保护器等）主要用于交流50/60Hz，额定电压460V以下，工业三相220V、380V、440V、460V等电压级别的各种故障检测，对三相输入电源的电压过高、电压过低、断相、错相(相序)、三相电压不平衡等提供继电保护，产品广泛应用于空压机、电动机、配电箱、水泵、油泵、中央空调机组、电控箱、配电柜、起重机等，如中央空调压缩机保护，各种电梯的电源监视，水泵、油泵防缺相、逆相保护等，是工业设备运行中维护设备工作电压正常的不可缺少的保护产品。本产品符合GB14085.5－2001 eqv IEC60947－1：1999标准。警告！本产品一般是对三相电源的电源侧采样，不得安装在变频电流的输出侧！

2．型号及含义 3．正常工作条件 3.1 海拔高度不超过2000m。 3.2 周围空气温度－25℃~65℃，24h平均温度不超过55℃。 3.3 湿度< 90％，允许有少量凝露。 3.4 污染等级为4级。 3.5 在无显著摇动，冲击和振动的地方使用。 4．结构特点 4.1 安装方式：该监视器底座采用导轨式，内设两个M4螺孔结构，直接独立安装或HT35导轨安装。 4.2 指示灯：以5个指示灯分别来指示正常，断相，三相不平衡，错相(相序)，过电压，欠电压。 4.3 外型尺寸： 68mm×30mm×76mm。 5．保护特性 5.1 静态断相保护：指被保护线路在非运行状态时，任意一相发生断相故障，立即动作。 5.2 动态断相保护：指被保护线路在电机运行状态时，任意一相发生断相故障，立即动作。 5.3电压不平衡保护：指三相电压不平衡将会影响线路安全运行的一种电压不平衡的保护，立即动作。5.4 错相 (相序) 保护：指被保护线路的电源输入相序错，立即动作。 5.5 过压保护：指被保护线路电压高于设定值，延时3-8秒后动作。 5.6 欠压保护：指被保护线路电压低于设定值，延时3-8秒后动作。 6．电压保护范围默认出厂：过压保护＋15％，欠压保护－15％。后带T——过欠压定值根据客户要求制定。后带W——过压定值可调，调节范围为±15％。 7．主要技术数据 7.1 主电路： 1）额定电压：220VAC，380VAC，440VAC，460VAC。 2）主电路的连接导线：绝缘铜线其载面积1.0~2.5mm。若单股铜线可直接插入接线柱；若采用软线，则必须在导线上加针型接线头，以确保连接可靠。 7.2 辅助电路： 1）具有电气不可分的一常开和一常闭触头。 2）使用类别：AC15 ，DC13

配置发电机相间短路的后备保护

配置发电机相间短路的后备保护 2010-02-14 21:18:36 作者：loveg来源：电机维修网浏览次数：35 网友评论 0 条（1）发电机内部故障，而纵联差动保护或其他主要保护拒动时。（1）发电机内部故障，而纵联差动保护或其他主要保护拒动时。（2）发电机、发电机－变压器组的母线故障，而该母线没有母线差动保护或保护拒动时。（3）当连接在母线上的电气元件（如变压器、线路）故障而相应的保护或断路器拒动时。发电机的后备保护方式有：低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护、负序电流以及单元件低压过电流保护和阻抗保护。 1）低电压启动的过电流保护。发电机低压启动的过流保护的电流继电器，接在发电机中性点侧三相星形连接的电流互感器上，电压继电器接在发电机出口端电压互感器的相间电压上，在发电机投入前发生故障时，保护也能动作。低电压元件的作用在于区别是过负荷还是由于故障引起的过电流。 2）复合电压启动的过电流保护。复合电压启动是指负序电压和单元件相间电压共同启动过电流保护。在变压器高压侧母线不对称短路时，电压元件的灵敏度与变压器绕组的接线方式无关，有较高的灵敏度。 3）负序电流和单元件低压过流保护。发电机负序电流保护采用两段式定时限负序电流保护，由于不能反应三相对称短路，故加设单元件低压过流保护作为三相短路的保护；对于发电机－变压器组，宜在变压器两侧均设低压元件。两段式定

时限负序保护的灵敏段作为发电机不对称过负荷保护，经延时作用于信号。定时限负序电流保护作为发电机不对称短路的后备保护，它和单元件电压过流共用时间元件。 4）阻抗保护。发电机－变压器组阻抗保护一般接在发电机端部，阻抗元件一般为全阻抗继电器。但阻抗元件易受系统振荡及发电机失磁等的影响。阻抗元件的阻抗值整定，应与线路距离保护的定值配合，动作时间与所配合的距离保护段时间相配合。阻抗保护应有可靠的失压闭锁装置。由于动作时间较长，不设振荡闭锁装置。

过流保护与短路保护介绍

过流保护与短路保护介绍通常，在电机驱动应用中需要很多不同类型的保护，包括保护功率晶体管、电机或系统的任何部件。变频器的电流保护是其中至关重要的一项。它不仅能预防对功率晶体管的任何潜在损坏，而且在发生故障或控制变得不稳定时能预防电机消磁。过流保护（OCP）和短路保护（SCP）常常互换使用，但两者还是存在差别，我们将在本博文中探讨。 OCP和SCP的差别简单来说，短路保护是过电流保护的一部分。图1表示不同电流保护之间的关系。接地故障保护、臂短保护和相间短保护都属于短路保护。图1. 过流保护与短路保护比较图2表示不同的短路模式和电流路径。如图2（a）所示，当电机绕组短接至电机壳体（通常接地）时，或者当电机电缆短接至接地时，则发生接地故障。图2（b）表示桥臂短路，指高侧IGBT和低侧IGBT同时意外导通并产生极高电流的情况。图2（c）表示相间短路，当不同相间的电机绕组短路时发生。所有三个示例中，电流幅度因电流路径（包括IGBT本身的）阻抗而受限。

图2. 短路电流路径如何设置OCP点？无论面对什么类型的过流情况，如何设置保护电流大小都很关键。要解决这一问题，首先应识别系统中最脆弱的部件。在大多数情况下，IGBT将早于续流二极管受损，因为，当变频器将功率传递至电机时，更容易发生过流情况。那么，是否应该将OCP跳变值设为IGBT能够处理的最大电流？这取决于系统采用的控制方法。在伏特/赫兹控制中（广泛用于感应电机应用），启动时的电流值无法精确预测。另一方面，如果采用磁场定向控制这样的电流控制方法，则特定应用中电机的最大电流值是众所周知的。如图3所示，为此值添加一些裕量将成为OCP触发大小的良好参考点。例如，带FOC的电冰箱使用的永磁电机，

电动机短路保护技术实用性探讨

文章编号:1004—289X(2006)02--0005-03 电动机短路保护技术实用性探讨郭玉萍 (黑龙江省双矿集团,双鸭山　155100) 摘　要:对电动机电路保护进行了分析,提高其运行效率。关键词:电动机;保护;效率中图分类号:T M32 文献标识码:B Discussion on Practicability of Protective T echnique of M otor Short Circuit G UO Yu-ping (Shuangyashan C oal Mine G roup,Shuangyashan155100,China) Abstract:Different kinds of protective technique for the m otor are analyzed to im prove its running efficiency. K ey w ords:m otor;protection;efficiency 1　引言电动机是将电能转化为机械能,它具有结构简单、使用方便、应用广泛等优点。电动机效率的高低,直接关系到企业生产效能的发挥和经济效益的提高,对企业发展具有重要的作用。具调查,年产量1000万吨煤的双鸭山矿业集团公司用电量每年为7.1亿kW,其中电动机使用总功率占70%。所以,对电动机实行有效保护是提高电动机运行效率的一个重要研究课题。实践表明,电动机的故障损坏几率很大,其中电动机因绕组烧坏的占80%以上,机械及其它故障约占20%。以上问题主要是电路发生短路故障、过电流保护、电动机过负载运行、电动机起动时所特有的起动电流相协调等原因引起的。烧坏绕组的原因多见于断相运行或过载运行,绕组对地短路,相间或匝间短路。因此,使用的电动机一般都要求采用短路、过载和断相保护。常用的保护电器元件是低压熔断器和双金属热电器,前者用于短路保护,后者则用于过载和断相保护。 2　短路保护技术三相异步电动机在企业实际生产中占95%以上。其运行电路都应设计有短路保护装置,小鼠笼电动机常采用低压熔断器进行保护。由于RC-1型瓷插熔断器及RM型螺旋式熔断器具有价廉、体积小、维修简单、更换方便等优点,因此在工业中被广泛应用,但这种简单的保护措施在实际运用中效果并不理想。具不完全统计,本系统电动机断相运行事故中约有70%是由熔器熔断一相而造成的,其主要原因就是对熔断器选用不当。为避免因熔断一相熔断所产生的电动机断相事故,国外倾向于“无熔保护”即用装置式自动开关代替熔断器,实现电机的短路和过载保护。国内有的引进厂采用空气开关取代熔断器,(从0.9～15A不等),应用效果也较好。另一种较好方法是采用近年来逐步推广的保护机电设备的新型元件—温度熔断器,它是将温度熔断器紧贴在机电设备的发热部位(紧贴于线圈处固定),串联于设备的用电回路或控制回路中。当电机温度由于某种原因上升到温度熔断器额定值时,温度熔断器熔断,切断电机的供电回路或控制回路,彻底消除因过热损坏电机的因素。温度熔断器与一般热熔体相比,前者是通过外热引起的形变而起到保护作用,后者是由熔断体通过电流所产生的自行熔断而起保护作用,因此,两者有质的区别。我国目前电动机短路保护多数还是采用熔断器保护形式。为避开电动机的起动电流造成非正常断电,通常选定熔体的额定电流要大于2.5倍电动机额定电流,而且熔断器正常运行中也要在1.31.5倍额定电流以上才能熔断,因此,最好不要用熔断器做过载保护,但可做短路保护。为避免其误熔断,可适当放大熔体

典型电动机控制原理图及解说

1、定时自动循环控制电路说明： 1、题图中的三相异步电动机容量为1.5KW，要求电路能定时自动循环正反转控制；正转维持时间为20秒钟，反转维持时间为40秒钟。 2、按原理图在配电板上配线，要求线路明快、工艺合理、接点牢靠。 3、简述电路工作原理。注：时间继电器的延时时间不得小于15秒，时间调整应从长向短调。定时自动循环控制电路电路工作原理：合上电源开关QF，按保持按钮SB2，中间继电器K A吸合，KA的自保触点与按钮SB2、KT1、KT2断电延时闭合的动断触点组成的串联电路并联，接通了起动控制电路。按起动按钮SB3，时间继电器KT1得电，其断电延时断开的动合触点KT1闭合，接触器KM1线圈得电，主触点闭合，电动机正转（正转维持时间为20秒计时开始）。同时KM1动合触点接通了时间继电器KT2，其串联在接触器KM2线圈回路中的断电延时断开的动合触点KT2闭合，由于KM1的互锁触点此时已断开，接触器KM2线圈不能通电。当正转维持时间结束后，断电延时断开的动合触点KT1断开,KM1释放，电动机正转停止。KM1的动断触点闭合，接触器KM2线圈得电，主触点闭合，电动机开始反转.同时KM1动合触点断开了时间继电器KT2线圈回路（反转维持时间为40秒计时开始）。这时KM2动合触点又接通了KT1线圈，断电延时断开的动合触点KT1闭合，为下次电动机正转作准备。因此

时串联在接触器KM1线圈回路中的KM2互锁触点断开，接触器KM1线圈暂时不得电。与按钮 SB2串联的KT1、KT2断电延时闭合的动断触点是保证在电动机自动循环结束后，才能再次起动控制电路。热继电器FR常闭触点，是在电动机过负载或缺相过热时将控制电路自动断开，保护了电动机。 2、顺序控制电路（范例）顺序控制电路（范例）工作原理：图A：KM2线圈电路由KM1线圈电路起动、停止控制环节之后接出。按下起动按钮SB2， KM1线圈得电吸合并自锁，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2 电动机。图B：控制电路由KM1线圈电路和KM2线圈电路单独构成。KM1的动合触点作为一控制条件，串接在KM2线圈电路中，只有KM1线圈得电吸合，其辅组助动合触点闭合，此时才能控制 KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。 3、电动机顺序控制电路

电机缺相保护器

电机缺相保护器电路原理电机缺相保护器装置的电路工作原理见下图。在A、B、C三相中均串入LSE 器件。当三相电力线均完好时，LSE的④脚输出高电平，此时继电器J1、J2、J3均处于吸合状态，从而使三相交流接触器CJ吸合，其触点CJ1、CJ2、CJ3自保，电动机M正常工作。如果A、B、C三相电源中有任意一相断开，将导致其中一只LSE的①、②脚间呈断开状态，相应的LSE器件上的④脚就会变为低电平，其继电器J就会释放。由于其触点j1、j2、j3在CJ的回路中呈与门的逻辑关系，故只要其中的任一只触点断开，均会导致CJ断电释放，从而使得CJ1、CJ2、CJ3触点全部断开，保护了电动机M。电路中设置了12V直流电源，是使该电路万无一失。针对电机缺相保护器问题，提出保护方法。设置电机缺相保护器保护的目的在电机缺相保护器的运行中，由于种种原因，如三相电源的熔断器一相熔断，或者接触器触点烧损等造成一相接触不良，或由安装维护等原因造成一相断线，都会造成三相电动机缺相运行。若发现不及时，时间稍长便会烧毁电动机，造成设备损坏，影响生产的连续性，给企业生产造成重大损失。

为了保障电动机的安全运行，使其在发生缺相运行时能及时停止电动机的运行，避免造成电动机烧毁事故，一般重要电动机都装有各种保护装置，尤其是缺相保护。目前的电动机缺相保护电路大部分采用微机保护或电子式保护装置，元件较多，线路复杂，工作可靠性不高，出现问题时往往失去保护作用，或者工作失常，造成电动机保护拒动或不能合闸，对生产造成不利影响。本文介绍的保护装置具有原理简单，元件少，工作可靠，基本不需维护等特点。并且通过适当的配置元件，可起到无功补偿的作用。该保护装置的原理为：三相星形接线的中性点，三相负载平衡时电位很低，基本相当于地电位。而当三相电源缺相时，中性点电位会升高至相电压。利用这一特点，对电源的供电情况进行监测，从而起到缺相保护作用。 3 接线说明三个电容器接成星形，电容器端子分别接A、B、C三相电源，中性点接电压继电器的线圈，线圈另一端接地。电压继电器的常闭接点应串接与交流接触器的控制回路中。当A、B、C任一相断开时，中性点电位升高为相电压，电压继电器动作，使交流接触器的控制回路断开，切除电动机电源。本电路中电容器容量不必选得太大，主要是耐压水平足够即可。选择耐压值时应注意，因电压为交流电压，需考虑其峰值，并考虑一系数，留有余地。如果电动机的功率因数较低，可在选择电容器容量时，结合电动机的功率和功率因数，选择合适的电容值，使保护装置同时起到无功补偿的作用。电压继电器的选择主要考虑其整定范围能够满足实际最高电压的要求。以上主要是针对低压电动机考虑。对于高压电动机，一般属于大型设备，其保护装置比较完善，这里不再赘述。这种保护装置接线简单，易于实现，适用于各类三相感应式电动机及其他需要缺相保护的场所。安装时可直接和控制回路一起安装，基本不占用空间，但要保证安全距离。

高压电动机综合保护整定原则

电动机综合保护整定原则 1、差动电流速断保护按躲过电动机空载投入时最大暂态电流引起的不平衡电流最大外部以及短路时的不平衡电流整定整定一般取：I dz=KI e/n 式中：I dz：差电流速断的动作电流 I e：电动机的额定电流 K：一般取8~10 2、纵差保护 1）纵差保护最小动作电流的整定最小动作电流应大于电动机启动过程中时的不平衡电流 I dz.min=K KΔmI e/n 式中：I e：电动机的额定电流 n：电流互感器的变比 K K：可靠系数，取3~4 Δm：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取0.1 在工程实用整定计算中可选取I dz.min=（0.3~0.6）I e/n。 2）比率制动系数K 按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件，计算最大制动系数 K =K K K fzq K tx K c 式中：K tx：电流互感器的同型系数，K tx=0.5

K K：可靠系数，取2~3 K c：电流互感器的比误差，取0.1 K fzq：非周期分量系数，取1.5~2.0 计算值K max=0.3，但考虑电流互感器的饱和和暂态特性畸变的影响，在工程实用整定计算中可选取K=0.3~0.6 3、电流速断保护整定原则：躲过电动机启动时的产生的最大电流，但在正常运行中又要有足够的灵敏度； 1）Izd = K K.Istart K为可靠系数,一般地Kk=1.3 Istart为电动机启动的最大电流，该电流值可以通过启动电机时记录保护中记录的最大电流取得；或根据动机标称启动电流得到；2）若Istart不好确定时，可根据下面推荐进行计算Istart；单鼠笼: Istart=(6~7)Ie 双鼠笼: Istart=(4~5)Ie 绕线式: Istart=(3~4)Ie Idz=K*Izd 电动机启动过程中K=1，启动结束后K=0.5；即当电动机启动完成后速断定值自动降低为原定值的50％。可有效地防止启动过程中因启动电流过大引起的误动，同时还能保证正常运行中保护有较高的灵敏性。 3）速断动作时间tsd 根据现场运行经验，一般取取tsd =0.05s

继电保护基本原理讲解

继电保护基本原理及电力知识问答

第一篇继电保护基本原理第一章概述一．什么是电力系统？有两种说法： 1．由生产和输送电能的设备所组成的系统叫电力系统，例如发电机、变压器、母线、输电线路、配电线路等，或者简单说由发、变、输、配、用所组成的系统叫电力系统。 2．有的情况下把一次设备和二次设备统一叫做电力系统。一次设备：直接生产电能和输送电能的设备，例如发电机、变压器、母线、输电线路、断路器、电抗器、电流互感器、电压互感器等。二次设备：对一次设备的运行进行监视、测量、控制、信息处理及保护的设备，例如仪表、继电器、自动装置、控制设备、通信及控制电缆等。二．电力系统最关注的问题是什么？由于电力系统故障的后果是十分严重的，它可能直接造成设备损坏，人身伤亡和破坏电力系统安全稳定运行，从而直接或间接地给国民经济带来难以估计的巨大损失，因此电力系统最为关注的是：安全可靠、稳定运行。三．电力系统的三种工况正常运行状态；故障状态；不正常运行状态。而继电保护主要是在故障状态和不正常运行状态起作用。四．继电保护装置就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务简单说是：故障时跳闸，不正常运行时发信号。五．继电保护的基本原理和保护装置的组成为完成继电保护所担负的任务，显然应该要求它正确地区分系统正常运行与发生故障或不正常运行状态之间的差别，以实现保护。如图1-1（a ）、（b ）所示的单侧电源网络接线图，（这是一种最简单的系统），图1-1(a)为正常运行情况，每条线路上都流过由它供电的负荷电流?f （一般比较小），各变电所母线上的电压，一般都在额定电压（二次线电压100V ）附近变化，由电压和电流之比所代表的“测量阻抗”Z f 称之为负荷阻抗，其值一般很大。图1-1(b )表示当系统发生故障时的情况，例如在线路B-C 上发生了三相短路，则短路点的电压U d 降低到零，从电源到短路点之间将流过很大的短路电流?d , 各变电所母线上的电压也将在不同程度上有很大的降低（称之为残压）。设以Z d 表示短路点到变电所B 母线之间的阻抗，根据欧姆定律很 2)

电动机控制原理图

三相异步电动机启动控制原理图 1、三相异步电动机的点动控制点动正转控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的最简单的正转控制线路。所谓点动控制是指：按下按钮，电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转。典型的三相异步电动机的点动控制电气原理图如图3-1(a)所示。点动正转控制线路是由转换开关QS、熔断器FU、启动按钮SB、接触器KM及电动机M组成。其中以转换开关QS作电源隔离开关，熔断器FU作短路保护，按钮SB控制接触器KM的线圈得电、失电，接触器KM的主触头控制电动机M的启动与停止。点动控制原理：当电动机需要点动时，先合上转换开关QS，此时电动机M尚未接通电源。按下启动按钮SB，接触器KM的线圈得电，带动接触器KM的三对主触头闭合，电动机M便接通电源启动运转。当电动机需要停转时，只要松开启动按钮SB，使接触器KM的线圈失电，带动接触器KM的三对主触头恢复断开，电动机M失电停转。在生产实际应用

中，电动机的点动控制电路使用非常广泛，把启动按钮SB换成压力接点、限位节点、水位接点等，就可以实现各种各样的自动控制电路，控制小型电动机的自动运行。 2.三相异步电动机的自锁控制三相异步电动机的自锁控制线路如图3-2所示，和点动控制的主电路大致相同，但在控制电路中又串接了一个停止按钮SB1，在启动按钮SB2的两端并接了接触器KM的一对常开辅助触头。接触器自锁正转控制线路不但能使电动机连续运转，而且还有一个重要的特点，就是具有欠压和失压保护作用。它主要由按钮开关SB（起停电动机使用）、交流接触器KM （用做接通和切断电动机的电源以及失压和欠压保护等）、热继电器（用做电动机的过载保护）等组成。欠压保护：“欠压”是指线路电压低于电动机应加的额定电压。“欠压保护”是指当线路电压下降到某一数值时，电动机能自动脱离电源电压停转，避免电动机在欠压下运行的一种保护。因为当线路电压下降时，电动机的转矩随之减小，电动机的转速也随之降低，从而使电动机的工作电流增大，影响电动机的正常运行，电压下降严重时还会引起“堵转”（即电动机接通电源但不转动）的现象，以致损坏电动机。采用接触器自锁正转控制线路就可避免电动机欠压运行，这是因为当线路电压下降到一定值（一般指低于额定电压85%以下）时，接触器线圈两端的电压也同样下降到一定值，从而使接触器线圈磁通减弱，产生的电磁吸力减小。当电磁吸力减小到小于反作用弹簧的拉力时，动铁心被迫释放，带动主触头、自锁触头同时断开，自动切断主电路和控制电路，电动机失电停转，达到欠压保护的目的。

25HZ相敏轨道电路原理(DOC)

一、25H Z相敏轨道电路原理(一送一受双扼流) (1)与传统的交流连续式轨道电路的比较 (2)传输信号的不同。 (3)电气化区段抗干扰性选择。 (4)电码化的优势。 GJZ220 GJF220 简单了解25HZ相敏轨道电路制式： 1．通号公司研制的97型。 2．铁科研研制的微电子型。 3．北方交大研制的适配器型。

二、几种器材介绍： 1．JRJC1-70/24型二元二位继电器 JRJC1-70/24型号的含义：用途：可靠工作反映轨道电路或空闲，可靠不工作反映轨道电路占用。类型：交流感应式继电器。特点：频率选择性和相位选择性。 J R J C 1—70 / 240 继电器二元交流插入式设计序号轨道线圈电阻局部线圈电阻

2．HF2-25型和HF-25型防护盒用途：对50H Z成分进行滤波，减小轨道继电器上50H Z牵引电流的干扰电压。对25H Z信号频率的无功分量进行补偿。减少25H Z信号在传输中的衰耗和相移，使轨道线圈电压和局部线圈电压产生正相移，保证轨道继电器正常工作。原理：防护盒1、3号端子并接在轨道继电器的轨道线圈上，对50H Z 呈串联谐振，相当于20欧姆的电阻，将50H Z干扰电流旁路掉；对25H Z信号电流相当于16μF电容，以减少25H Z干扰信号在传输中的衰耗和相移，并对25H Z信号频率的无功分量进行补偿。 3．室内防雷补偿器型号：两种，一种是FB-1型，内设两套补偿单元，另一种是FB-2型，内设一套补偿单元。参数特性：局部耐压250V，接收工作电压为90V。

71 C1 Z1 C2 Z2 81 51 61 31 41 11 21 FB-1型防雷补偿防护盒原理图 C1 Z1 31 41 21 11 FB-2型防雷补偿防护盒原理图

电动机的保护方式

电动机的保护方式电动机应装设短路保护和接地故障保护，并应根据具体情况分别装设过载保护、断相保护及低电压保护等。一．电动机的短路保护和接地故障保护 1.每台交流电动机应分别装设相间短路保护和接地故障保护。当符合下列条件时，数台电动机可共用一套短路保护电器和接地故障保护电器。 a.总计算电流不超过20A，且可以无选择地切换时。 b.工艺上要求必须同时启停的一组电动机，不同时切断将危及人身设备安全时。 2.电动机的短路保护器件宜采取熔断器或低压短路器的瞬动过电流脱扣器，必要时可采用带瞬动元件的过电流继电器。保护器件的装设应符合下列规定： a.短路保护兼作接地故障保护时，应在每个不接地的相线上装设。 b.仅作相间短路保护时，熔断器应在每个不接地的相线上装设，过电流脱扣器或继电器应至少在两相装设。 c.当只在两相上装设时，在有直接电气联系的同一网络中，保护器应装设在相同的两相上。 3.当电动机的短路保护器件满足要求时，应兼作接地故障保护。在TN 系统中的末端线路，通常采用一套短路和接地故障保护电器完成这两种功能。二．电动机的过载保护

1.电动机过载保护的装设应符合下列规定： a.运行中容易过载的电动机、启动或自启动条件困难而要求限制启动时间的电动机，应装设过载保护。额定功率大于3kW的连续运行的电动机宜装设过载保护；但断电将导致比过载损失更大时，不宜装设过载保护，或使过载保护动作于信号。 b.短时工作或断续周期工作的电动机，可不装设过载保护，但运行中可能堵转时，应装设保护电动机堵转的过载保护 2..过载保护器件的动作特性应与电动机的过载特性相配合。过载保护器件宜采用热继电器或反时限特性的过载脱扣器，也可采用反时限过电流继电器。有条件时可采用温度保护或其他适当保护。三．电动机的断相保护 1.电动机断相保护的装设应符合下列规定： a.连续运行的三相电动机当采用熔断器保护时，应装设断相保护；当采用低压断路器保护时，宜装设断相保护；低压断路器兼作电动机控制电器时，可不装设断相保护。 b.短时工作或断续周期工作的电动机或额定功率不超过3kW的电动机，可不装设断相保护。 2.断相保护器件宜采用断相保护热继电器也可采用温度保护或专用的断相保护器件。四．电动机的低电压保护 1.电动机的低电压保护的装设应符合下列规定；