10kV异步电机电流速断保护的设定问题
zhangsd2015
zhangsd2015 Lv.15
2015年03月20日 22:08:13
来自于继电保护
只看楼主

我厂一台10kV 250kW 4极高压电机(空压机,直接全压起动),其电流速断值整定为9.3A(二次,TA变比为30/5),起动时5秒退出保护。今天在起动时却将三相绕组烧断了,情况是这样的,在电机通电起动8秒后电流速断保护动作,断路器跳闸,但电机绕组仍被烧断。我的问题是此容量的电机带空气压缩机起动时从静止到全速运行大概需要几秒,此电流速断整定值是否合理呢?一般电机的最大起动电流在电机通电几秒达到呢?起动前绝缘检查均正常,而且前几天还能正常起动和运行。公司领导认为是电机本身问题,但我们分析应该是操作问题,比如起动前未开压缩机进出口阀门,形成堵转电流使电机保护动作,有这种可能吗,但现在还有一个问题是既然保护动作了,为什么还是将电机绕组烧断了呢?请教高手详解,谢谢!

我厂一台10kV 250kW 4极高压电机(空压机,直接全压起动),其电流速断值整定为9.3A(二次,TA变比为30/5),起动时5秒退出保护。今天在起动时却将三相绕组烧断了,情况是这样的,在电机通电起动8秒后电流速断保护动作,断路器跳闸,但电机绕组仍被烧断。我的问题是此容量的电机带空气压缩机起动时从静止到全速运行大概需要几秒,此电流速断整定值是否合理呢?一般电机的最大起动电流在电机通电几秒达到呢?起动前绝缘检查均正常,而且前几天还能正常起动和运行。公司领导认为是电机本身问题,但我们分析应该是操作问题,比如起动前未开压缩机进出口阀门,形成堵转电流使电机保护动作,有这种可能吗,但现在还有一个问题是既然保护动作了,为什么还是将电机绕组烧断了呢?请教高手详解,谢谢!
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niziqian007
2015年03月23日 13:51:37
2楼
首先,定值偏小(约为额定电流4倍),按电机启动电流倍数为5的话,定值也应为6.5倍,即15.6A,但这不是烧电机的原因;
其次,按您叙述的意思,应该是速断高定值启动后5秒自动切换到低定值速断保护,跳闸的保护应该是速断低定值;
最后,造成烧电机的原因个人觉得你们公司领导说得对,而非操作原因,最有可能的是电机端部绑线由于长期全压启动的较大电动力使其松动继而摩擦造成短路;
还有,既然已经速断了,就不要纠结为什么烧断的问题了。这么小的电机挂在10KV系统中,一旦发生短路(尤其是电机端部),其短路电流很大(几万安培),小电机的定子线圈那点截面根本承受不了这么大的热稳定,烧断的概率自然很大。
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lingxuct
2015年03月27日 11:00:34
3楼
1、“电流速断值整定为9.3A(二次,TA变比为30/5),起动时5秒退出保护”,10kV 250kW 4极高压电机的额定电流约有:I=250/(10X1.732X0.85X0.91)=18.7A
速断整定值核算到一次: 9.3X30/5=55.8A 约为额定电流的3倍,为什么这样设置,是不是电源侧阻抗太大?

2、(速断)“起动时5秒退出保护”是因为速断定值太小,为躲开电机起动电流,不得不退出! 问这个定值计算的人,速断保护是保护什么的,为什么电机起动时不需要保护? 这5秒内原需要速断保护的部分由什么保护监视着?

3、“电机带空气压缩机起动时从静止到全速运行大概需要几秒,此电流速断整定值是否合理呢?”电机起动时间是否在5秒内,由电机所带负载大小定,在速断没有跳闸的现象下,不能说不合理,因为速断保护本来就不是保护电机的!!!速断保护是断路器下到电缆末端短路时动作的。

4、“在电机通电起动8秒后电流速断保护动作”,前5秒因速断退出,5秒后投入,3秒内动作,表示保护是正确动作。

5、“既然保护动作了,为什么还是将电机绕组烧断了呢?”因速断保护不是保护电机的,它是在电机绕组烧短路了才跳闸的。真正保护电机绕组的“过流保护和零序保护”在这你都没说?
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lingxuct
2015年03月27日 11:09:40
4楼
为什么烧电机,真正原因是什么,不能单从速断保护动作与否来分析,要看电机在烧之前整个过程中的电流变化情况分析,建议在综保的事件记录上查数据。

其次打开电机看绕组烧坏的情况,如有一相绕组完整(没烧过),是电机跑单相;如三相绕组完全一样的烧毁,综保上记录的电流“从一开始到跳闸大小变化很小”,这就是前面所说的“堵转”;如果转子与定子有明显的摩擦,说明电机扫镗(轴承有问题)。

电机的过载保护在哪?缺相保护在哪?过热保护在哪?防多次连续起动的保护在哪?(这些都不是速断保护的任务)
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zhangsd2015
2015年03月28日 22:15:09
5楼
谢谢管理员的分析,看来高压继保知识要学的还多哟,待电机到维修厂解体后再看看什么情况,听说当时起机时操作人员没开压缩机进出口阀门,不知会不会与此有关。
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lingxuct
2015年04月01日 10:01:23
6楼
本帖最后由 ccc___ 于 2015-4-1 10:17 编辑 arresterew 发表于 2015-3-28 22:15 谢谢管理员的分析,看来高压继保知识要学的还多哟,待电机到维修厂解体后再看看什么情况,听说当时起机时操 …根据偶所看到的情况,压缩机起动前,应把压缩机的进出气门全打开,不让压缩机在压缩状态,这样电机在起动时只有机械摩擦力,没有压缩机动力的阻力,防止堵转发生,让电机在短时间时转速升高到额定值,以减小电机起动时间,有利于电机运行奉命。对高压电机的继电保护,速断是保护到电机引线(短路),过负荷保护是装“反时限过流保护”,电流越大,动作时间越短,这个过流保护是需要“带时限”的,目的是躲开电机启动电流。还需要“零序”(接地)保护,电机绕组不是因过负荷发热造成匝间短路的话,总是先与铁芯击穿,发生接地故障(有零序电流),零序保护动作,是给电机过负荷保护的辅助保护。还有防多次启动的保护,因电机在启动时的最大电流是7倍额定电流,对绕组影响极大!所以有规范规定,电机正常情况下只允许连续启动一次(电机第一次启动失败或电机运行中刚停下来没等绕组冷却—–最少15分钟,又需要开机的再次启动),在电机停下来还没到15分钟,综保能闭锁启动回路,不让电机再次启动的叫“防多次启动”闭锁。说明:这15分钟尽尽是规范要求的最短时间,实际中许多大电机过15分钟后,(没有外部强制冷却的或停机时冷却停止的)其绕组的温度还是很高的,没降下几度!
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lingxuct
2015年04月01日 10:26:01
7楼
反时限过流保护的定值和时限需要与电机(绕组)完全对应,电机绕组的绝缘材料有规范允许的最大温升和工作温度要求,更有允许工作电流的范围,超负荷的过电流大小及时间长短,都是有明确界定的,这些数据必须设置到继电保护中,才能科学地保护电机(绕组)。
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showin3690
2015年05月25日 18:06:12
8楼
本帖最后由 showin3690 于 2015-5-25 18:08 编辑

运行方式和之前有变化么?

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