丨公开课丨电机启动与保护

公开课

电机启动与保护

丨公开课丨电机启动与保护

分享者丨柏杨

出品丨电气CAD论坛(编辑:Blue)

大家好,今晚的主题以这个电机为例来开始。这是上周现场调试拍的,大家看右侧原接线是不是有问题?

丨公开课丨电机启动与保护

①根据铭牌可知400V用星型链接,所以图一正确; 

②如果这个电机是移动工地使用,电源为一个10KW的发电机,能否直接启动该电机呢? 答:这时候直接启动会造成电机过载保护停机,因为一般电机启动电流为额定电流的6~8倍,也就是说电源的剩余容量为电机容量的十倍以上可以直接启动。

今天就以这个电机为例,分析一下电机启动的电气元件选型和整定

丨公开课丨电机启动与保护

从上图可以看到普通电机启动方式分为直接启动和星三角启动,启动方式要根据铭牌说明,并且还要考虑电网容量来选择。

例子中这个电机4KW,可不可以直接启动呢?

别忘了是否直接启动还要看电网容量,比如这个电机是移动工地的,电源是一个10KW的发电机,这时候直接启动,会造成发电机过载保护停机,所以不要常规的认为7.5kw的电机就可以直接启动。我以前做船舶配电,做过90KW的电机直接启动,因为船上用了5台2500KW的发电机并网运行。

语音

“以前跟别人聊天经常有人会说,7.5kw以下的可以直接启动,也有的说15kw以下的可以直接启动,但这都是不规范的,启动方式考虑的因素比较多,除了考虑电源之外,还要考虑负载的机柜特性”

电机的启动方案常用的有如下几种方案:

  1. 断路器+接触器+热继电器; 

  2. 电动机断路器+接触器; 

  3. 断路器+接触器+电动机保护器。 

  4. 其他:串电阻启动、自耦变启动、双速电机

电机启动看起来简单,实际做到极致的很少,今天主要以直接启动和星三角启动为例,先聊聊:

断路器和热继电器选型分析


丨公开课丨电机启动与保护

  • 首先断路器在电机启动中,它的作用是什么?

以前我做项目,遇到过现场一按启动按钮,断路器跳闸的情况,也遇到过电机烧坏了,热继也没有保护,断路器也没有跳闸的情况。

首先以施耐德iC65N断路器为例。

丨公开课丨电机启动与保护

既然断路的主要作用是短路保护,那么这个电机电流是9A,我们先选择10A的断路器看看是否满足。

B曲线通常适用于住户配电、家用电器等电气线路,3~5倍In;

C曲线适用于保护配电线路以及具有较高接通电流的照明线路,5~10倍In;

D曲线适用于保护具有很高冲击电流的设备,动力设备或小型(小功率)电机,10~14倍In;

我们以C和D型曲线分析。

丨公开课丨电机启动与保护

C曲线电流达到70A时瞬时跳闸,D型曲线电流达到100A瞬时跳闸,电机启动电流在9A的6~8倍,理论上D型曲线可以抵挡启动的冲击,C型则可能会出现跳闸。但是有的工况,电机启动电流可能超过10倍,所以选用10A的断路器有风险。比10A大一规格是16A,电流达到160A才会跳闸,综上所述,4KW9A的电机,断路器选择16A的D型断路器保护,每个产品样本都会有保护曲线图,同时厂家还会提供一个软件用于保护曲线的查询,例如西门子和施耐德提供的两个软件:

  • SIMARIS curves 5 西门子

  • Curve Direct 3.4.1 施耐德

  • 电气CAD论坛公众号后台回复:

    保护曲线 可下载。

按照专业的角度,D曲线断路器也太适用于电动机保护,因为D曲线中有过载保护,而实际电动机保护线路中,断路器就是瞬时保护,不需要过载保护。所以施耐德微型断路器中还有一种MA系列的单磁式断路器,这种断路器没有过载保护,纯粹只有短路保护。

丨公开课丨电机启动与保护

  • 下面我们在分析下,为什么热继电器的过载保护,不能用断路器的过载保护来替代。

我在复审电工证时遇到一道题:

丨公开课丨电机启动与保护

大家看一下应该选什么?

正确答案是:A 100%

丨公开课丨电机启动与保护

正确答案是:A 过载

丨公开课丨电机启动与保护

习惯上我们都会把热继电器的整定值调的比电机额定电流大,实际中,电机是可以短时过载使用的,而且热继电器也不是电流到达设定值就立即动作。那么问题来了,热继电器什么时候动作?下图是西门子热继电器的曲线图。

丨公开课丨电机启动与保护

上图是10A设定值的热继曲线,竖线是10.5A的对比线,可见当整定电流是10A时,实际电流到了10.5A热继才开始进入保护曲线,我们再换一个10A断路器试试。

丨公开课丨电机启动与保护

目测到了11A才开始过载保护。这个不是巧合,根据IEC 60947规范,要求保护元件再过载1.05倍的时候,至少2小时以后才能脱扣。

9A的电机,如果我们再把热继电器整定为额定电流的120%,那么实际电流要达到:

9Ax120%x1.05=11.34A

之后,热继才开始进入反时限保护,这时电机过载率为:

11.34/9=1.26倍

所以,按照标准,热继电器整定值=额定电流。电机和热继都有一定的过载余量,是为了充分发挥电机的过载能力。

理论和实际总是有些差别的,我们不可能完全依靠理论,现在的电机质量好,有的过载余量比较大,有时候明明整定等于额定值,实际中却遇到了保护跳闸,所以我们选热继电器的时候,整定范围最好在1.0~1.3之间。

比如9A的电机,我选择可调范围在9~13A的热继电器,出厂时整定为9A。如果现场使用中过载,可以慢慢高大,若调大后,电机发热严重,说明电机负载过大,调大保护值的做法是不对的。

丨公开课丨电机启动与保护

小结一下:

  1. 断路器选择的时候,额定电流尽量选择接近于电机的额定电流,但是还要保证断路器的短路保护电流在额定电流的15倍左右。

  2. 热继电器的选择,可调范围最好名手电机的额定电流的1.0~1.3倍,出厂整定在1.0倍。

 

问题回复:


问:我一般热继是千瓦数*2,空开*5。

答:热继千瓦数*2,这个有的电机不对,如0.75kw,电流2.5A,如果功率*2为热继整定值,会跳闸的.

丨公开课丨电机启动与保护

若空开5倍的短路电流是500A,一个9A的负载,线路一般用1.5或2.5的线,用1.5的线时估计短路电流不到500A,这样不会跳闸。

问:我为了便宜,小功率电机配10A不合理吧?

答:合理,因为正常的电机配线,最少1.5平方,短路电流都可以触发10A的断路器动作。导线直径对短路电流的影响很大,一般6A以下的电机,1.5平方的线,断路器都可以选10A的。

 

接下来在说下星三角启动


星三角启动有3个接触器和一个热继电器,可以有两种不同的接线方式,习惯上控制线和动力线最好区分开来,动力线最细1.5平方,控制线一般没有要求的话小于等于1平方。

丨公开课丨电机启动与保护

丨公开课丨电机启动与保护

手绘图里左侧这种方式可以用小的接触器和热继电器,省硬件成本,小型电机节省不明显,大电机接触器能省几十或几百块钱

看到有人问反时限,最后在来说下这个定义。

    • 反时限保护

      就是电流越大,跳闸时间越短。比如断路器的过载和热继电器的过载就属于这种。

    • 定时限保护

就是说我不管电流怎么变化,反正到了我的容忍值我就跳闸,跳闸时间是固定的,不随电流大小变化。比如断路器的短路保护就是这种,假如断路器短路100A跳闸,电流在100以内,就装作看不见,只要超过100A,在40ms内跳闸,即使电流突然从20A突升到1000A,我也是40ms跳闸。

 

对于三段式电子脱扣器,定时限保护有短延时保护和瞬时保护,一般短延时保护是过载400ms跳闸,瞬时保护40ms跳闸。

丨公开课丨电机启动与保护

丨公开课丨电机启动与保护

左边的热磁脱扣器,两段保护,过载和瞬时。右边是电子脱扣器,三段保护,过载、短延时,瞬时保护。

今晚的分享就到这里。以上便是我工作中的个人总结,大家可以用做参考,时间仓促难免会有不足,下次我在来分享计算电子脱扣器脱扣时间的方法。

再见~

 

电气CAD论坛公众号后台回复:

保护曲线 

可下载两款曲线查询的软件。

VIP专用下载链接,请登陆后密码将自动显示:
链接:https://pan.baidu.com/s/14W0vEvERlhmwRBZCjoawsw
密码:


公开课来自:电气CAD论坛微信群

始发于微信公众号: 电气CAD论坛

免责声明,若由于商用引起版权纠纷,一切责任均由使用者承担。

您必须遵守我们的协议,如果您下载了该资源行为将被视为对《免责声明》全部内容的认可->联系站长投诉资源
电气CAD论坛资源大都来自原创,也有少部分来自互联网收集,仅供用于学习和交流,请勿用于商业用途。如有侵权、不妥之处,请联系站长并出示版权证明以便删除。敬请谅解! 侵权删帖/违法举报/投稿等事物联系邮箱:cad-bbs@qq.com
电气CAD论坛-EPLAN教程 ACE教程 » 丨公开课丨电机启动与保护
微信公众号:电气CAD论坛
关注我们,获取更多的优质资源!
这里有2W+多个小伙伴已经关注了哦
分享到:
赞(0)

评论抢沙发

评论前必须登录!