浅谈低压电动机的?；づ渲?/h1>

更新日期：2021-10-08浏览：881次

简婷

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：低压电动机是石化企业常用的电气电备，现场大量采用了低压电动机综合?；て鞫云浣斜；?。本文从国家标准规定出发，结合低压电动机综合?；て?，探讨低压电动机的?；づ渲眉暗脱沟缙?、低压电动机综合?；て鞯谋；ぴ?。为装置现场低压电动机保护配置提供依据。

关键词：短路保护接地?；す乇；ざ舷啾；?/span>

1国家标准

      《GB50055-2011通用用电设备配电设计规范》（以下简称“规范"）中规定：

      （1）交流电动机应装设短路?；ず徒拥毓收系谋；?/span>

      （2）交流电动机的?；こΨ媳竟娉?.3.1条的规定外，尚应根据电动机的用途分别装设过载?；?、断相保护、低电压?；?。

      （3）因此，三相交流电动机必须装设短路?；ず徒拥乇；?，还应根据实际情况装设过载?；?、断相保护和低电压?；?。

2短路?；?/span>

2.1?；ぴ骷难≡?/span>

      《规范》2.3.4条中规定：交流电动机的短路保护宜采用熔断器或低压路器的瞬动过电流脱扣器，亦可采用带瞬动元件的过电流继电器进行?；?。

      目前现场几乎所有的低压交流电动机均采用带瞬动脱扣器的断路器实现短路?；?。

2.2?；ぴ骷难≡窦罢?/span>

      《规范》2.3.5中规定：瞬动过电流脱扣器或过电流继电器瞬动元件的整定电流应取电动机起动电流周期分量有效值的2~2.5倍。

      按照电动机?；ぴ恚捕ㄖ涤Χ愎缍钠舳缌?。规范中规定“应取电动机起动电流周期分量有效值的2~2.5倍"的原因在于：电动机启动时的启动电流包括两个分量：周期分量和非周期分量，周期分量电流和非周期分量电流叠加成为全启动电流。其中周期分量就是通常所说的“直接启动时电动机电流可达到额定电流的6~7倍"的电流；非周期分量在启动瞬间电流值很大，可以使叠加后的全启动电流达到周期分量的2.3倍，但非周期分量衰减得很快，在一个周波（20ms）非周期分量就衰减到可以忽略的程度。

      早期的低压断路器其瞬动动作时间一般都大于20ms，因此不用考虑电动机启动时非周期分量的影响。但目前的低压断路器其瞬动动作时间一般都小于20ms，因此必须重视非周期分量的影响，通过提高断路器的瞬动电流定值来躲过电动机的全启动电流。

      现场实际工作中，通过选择“电动机用"低压断路器并正确整定瞬动数值即可满足规范要求。低压断路器根据用途分类，可分为电动机用断路器和配电用断路器。配电用断路器的瞬动动作电流值一般为（5~10）In，其中In为断路器额定电流值。电动机用断路器的瞬动动作电流值一般为（10-15）In，其中In为断路器额定电流值。选择断路器时，应保证In≥Ie（Ie为电动机额定电流），可以看出，当把电动机用断路器的整定值整定在（10-12）In时，即可满足瞬动电流一定大于电动机（10-12）Ie，即规范中规定的的启动电流的2-2.5倍。有一些电动机用塑壳断路器不具备调整瞬动电流的功能，但其内部瞬动值固定在了12In或12.5In，同样满足规范要求。

      由此可见，现场维护运行低压电动机时，只要根据电动机额定电流正确选择电动机用低压断路器，即可符合规范要求的短路?；?。

3接地?；?/span>

      《规范》2.3.6中规定：当电动机的短路?；て骷憬拥毓收系谋；ひ笫?，应采用短路?；て骷孀鹘拥毓收系谋；?。

      目前装置低压380V系统普遍采用TN-S系统，当发生金属性单相接地故障时，会产生很大的短路电流，由于不同系统内正序、负序、零序阻抗的不同，单相接地电流值也不尽相同，通常在几千安培左右。

      情况1：电动机功率较小的回路，由于回路低压断路器的额定电流较小，其瞬动动作电流不是很大，当发生单相接地故障时，单相接地故障电流能使得低压断路器瞬动脱扣器动作。因此正如《规范》2.3.6中规定，不必另外装设接地?；ぷ爸?，采用低压断路器兼作接地故障的?；?。

      情况2：电动机功率较大的回路，尤其是75KW以上的电动机回路，回路低压断路器的额定电流较大，其瞬动动作电流则更大，当回路发生单相接地故障时，低压断路器并不能瞬动。例如某回路采用施耐德NS400N/400的塑壳开关，其瞬动电流整定为11In，即11×400=4400A，当电动机回路发生单相接地故障时，很可能故障电流小于4400A，低压断路器不动作，不能切除单相接地故障。

      此时可以使用低压电动机综合?；て鞯摹暗ハ嘟拥乇；?，确保低压电动机回路配置“单相接地?；?。例如上?；↙M500系列?；て骶哂小暗ハ嘟拥乇；?，?；て鞑杉缍芈返牧阈虻缌鳎被芈贩⑸ハ嘟拥毓收鲜?，零序电流变大，由?；て鞣⑿藕盘骰芈返脱苟下菲鳌１；ぬ脱苟下菲髦饕强悸堑?，当发生金属性接地时，短路电流很大，必须用具有较强灭弧能力的断路器切断短路电流。?；て鳌暗ハ嘟拥毓收?一般有两个整定值，低整定值可以用来监测回路绝缘情况，起报警作用；高整定值用于回路发生接地故障时跳闸。

4过载?；?/span>

      《规范》2.3.7中规定：运行中容易过载的电动机、起动或自起动条件困难而要求限制起动时间的电动机，应装设过载?；ぁＡ诵械牡缍俗吧韫乇；ぃ乇；びΧ饔诙峡缭?。但断电比过载造成的损失更大时，应使过载保护动作于信号。

      石化行业绝大多数电动机处于连续运行状态，因此应装设过载保护。但对于特殊场合，如消防水电机，发生火灾时即使电动机过载，为保证发生火灾时电动机能继续运转，可使过载?；ざ饔谛藕拧?/span>

      目前电动机综合?；て鞯摹肮缺；?是一种较合理、完善的过载保护?！肮缺；?的基本原理是：电动机综合?；て髟谄淠诓拷⒁桓龅缍姆⑷饶Ｐ?，此模型可以利用电动机电流值模拟计算电动机的累计热量。当累计热量达到电动机可承受热量的99%时，?；て魈⒁员；さ缍?。

4.1电动机过热?；さ牡刃У缌?/span>

      电动机综合?；て魉淙辉谄淠诓拷⒘宋锢砟Ｐ屠茨Ｄ獾缍姆⑷?，但是它的物理模型中重要的电气量仍然是电流。不同的是，在电动机综合保护器中进入物理模型中参与计算的电流并不是直接采集到的电流值，而是等效电流。

5断相保护

      《规范》2.3.10中规定：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。

      石化行业现场电动机基本上采用低压断路器?；ぃ娣豆娑ā耙?装设断相?；?，但从目前公布的数据显示，由于断相故障引起低压电动机烧毁的比例非常大，为保护电动机正常，应装设断相保护。

      使用电动机综合?；て鞯幕芈罚度氲缍缺；ず螅⑸舷喙收鲜?，由于存在负序电流，热保护能跳闸切除故障。但如果需要快速切除断相故障，需要投入专门的断相故障。

      例如上海华建LM500系列?；て魈峁岸舷啾；?，当?；て骷觳獾饺嗟缌髦?，一相电流小于0.1Im，另两相电流大于0.25Im（Im为电动机额定电流）时，认为发生断相故障，经用户设置的延时时间后?；て鞫?，快速切除故障。

6低电压?；?/span>

      《规范》2.3.12中规定：按工艺或安全条件不允许自起动的电动机应装设低电压保护；为保证重要电动机自起动而需要切除的次要电动机应装设低电压?；ぁ５偷缪贡；て骷瞬捎玫脱苟下菲鞯那返缪雇芽燮?、接触器或接触器式继电器的电磁线圈，亦可采用低电压继电器和时间继电器。

      石化行业，当系统发生低电压或失电时，为保证系统恢复电压后重要电动机的自启动，多数非重要电动机应装设低电压?；?。目前现场电动机回路均采用接触器作为控制元器件，当系统低电压时，接触器线圈释放，接触器主触点打开，切除电动机。因此可不必设置单独的低电压?；ぷ爸谩?/span>

7安科瑞智能电动机?；て鹘樯?/span>

7.1产品介绍

      智能电动机?；て?以下简称?；て?，采用单片机技术，具有抗干扰能力强、工作稳定可靠、数字化、智能化、网络化等特点。?；て髂芏缘缍诵泄讨谐鱿值墓?、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、堵转、阻塞、外部故障等多种情况进行保护，并设有SOE故障事件记录功能，方便现场维护人员查找故障原因。适用于煤矿、石化、冶炼、电力、以及民用建筑等领域。本?；て骶哂蠷S485远程通讯接口，DC4-20mA模拟量输出，方便与PLC、PC等控制机组成网络系统。实现电动机运行的远程监控。

7.2技术参数

7.2.1数字式电动机保护器

7.2.2?？槭降缍；て?/span>

7.3产品选型

说明：“√"表示具备，“■"表示可选。

8结束语

      以上为《GB50055-2011通用用电设备配电设计规范》中规定的电动机?；だ嘈鸵约叭绾问迪郑纸竦牡脱沟缍酆媳；て髦谐鲜黾钢直；ね?，还有启动时间过长保护、电流不平衡?；?、堵转?；ぁ⑶返缌鞅；さ鹊?，实际应用时可以根据需求投入某种?；?，既能提高?；さ淖既沸裕治⒑蟛檎夜收咸峁┓奖?。

参考文献

[1]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用（二版）[M].中国电力出版社，2002.

[2]刘鑫.低压电动机的?；づ渲?/span>

[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版

作者简介：简婷，女，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电