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低压电网中有关电动机的接地保护问题

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低压电网中有关电动机的接地保护问题
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根据国标GB50055-93规定,低压交流电动机应装设接地故障保护,并规定接地故障保护应符合现行国标《低压配电设计规范》中规定。当电动机短路保护器件满足接地故障保护要求时,应采用短路保护兼作接地保护。在《低压配电设计规范》中规定:当配电线路采用熔断器作短路保护时,对于中性点直接接地网络,如果被保护线路末端发生单相接地短路时,其短路电流值不小于熔体额定电流的4倍。当用自动开关作短路保护时,其短路电流不应小于自动开关瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.5倍。

对于低压供电系统按其接地方式可分为:TN-C、TN-C-S、TN-S、TT及IT系统,在工厂配电最常用的为TN-C、TN-S系统,而近年来尤以TN-S系统在石油化工企业中应用最为广泛。

当供电线路末端发生单相接地短路时,短路电流与系统、变压器及线路的正序、负序、零序阻抗的大小有关。变压器的零序阻抗与其接线形式有很大关系,Yy接线变压器零序阻抗远远大于Dy接线变压器的零序阻抗。在系统阻抗和变压器阻抗一定的情况下,短路电流与配电线路的阻抗有关,即线路越长,导线截面越小则导线阻抗越大,相应短路电流越小。一方面我们希望短路电流小而减小接地故障造成的损失,而另一方面我们也希望故障电流大而易于检测,迅速切除故障。虽然采用高阻接地系统可以把接地故障电流限制得很小,使系统能够带故障运行而提高供电系统的可靠性,但因其故障电流很小,对保护报警设备要求较高,而很少在石油化工企业中应用。

在石油化工企业中,为了提高线路末端单相接地故障电流而能满足保护需求,通常做法是除了电动机外壳以扁钢接地外,对于电动机回路采用3+1芯电缆供电,有时甚至采用四芯等截面电缆以降低线路的零序阻抗。

下面就TN-S系统内对于低压电动机的单相接地保护在一具体工程中的设定,谈一点体会。例如,某系统容量SX=100MVA;变压器:160kVA,Dy11,Ud=6%,ΔPd=14.5kW.

低压系统采用BFC式低压抽屉柜配电,由于该变电所为化工罐区变电所,负荷分散,而且距离远近不同,电动机功率也相差甚大,现选两条典型回路进行分析说明:①距配电室280m远装有75kW电动机回路;②距配电室280m远,装有2.2kW电动机回路。

(1)电缆的选择:

(2)保护设定:

2.2kW电动机:

单相接地短路电流/断路器瞬时脱扣器整定电流=0.09/0.126=0.714<1.5

75kW电动机:

线路末端发生单相接地短路时,可从熔断器特性曲线上查得:熔断器在10s内熔断。

可以看出两者均满足规范要求,但是由于所选用的是抽屉柜,需用自动空气断路器实现抽屉柜带电不能开门的连锁要求,而且为了操作方便,我们对于上述2.2kW电动机回路选用熔断器加空气断路器加接触器回路方案,由NT熔断器作为短路保护。考虑到对于上述75kW回路虽然采用熔断器作为短路保护能够满足规范要求,但如果线路末端发生单相接地短路,短路电流不是很大,熔断器熔断时间过长,不利于安全运行,我们采用限流式自动空气断路器加零序保护作为短路保护,选用空气断路器加接触器方案。

加装零序保护的方法常见的有两种:过电流继电器接线的余线连接;铁芯磁势平衡(窗式)电流互感器。

①余线连接法:余线连接法每相的继电器连接在相应的电流互感器输出回路上,而一个检测接地故障电流的接地继电器则连接在公共的余线回路上,电动机正常运行时,三相负载平衡,三个电流互感器的网效应为零,余线支路中仍没有电流流过。当线路发生单相接地故障,故障电流流过了本相导体及其电流互感器,网磁通不为零,于是电流流过余线分支,使继电器动作。

②磁芯平衡法:磁芯式平衡电流互感器通常叫做窗式互感器,一般相线及中性线(若有单相负荷)全都穿过电流互感器的同一开口处,并被同一磁芯所包围。在正常状况下,包括单相负载的所有流出的电流都穿过电流互感器,电流互感器磁芯内净磁通为零。因而没有电流流过接地继电器,当发生接地故障时,接地电流通过设备的接地回路,如设备外壳、接地线等回路流回,从而旁路了电流互感器。这样在电流互感器的磁芯内产生了正比于接地故障电流的磁通,因此在继电器回路里流过一个与之成正比的电流。因此连接在磁芯平衡电流互感器上的继电器可以做成很灵敏,即使是数毫安也能测出。同时也应该注意:对于电动机回路不能把整根电缆穿过磁芯平衡电流互感器,因为电动机回路第四芯线不是N线,而是保护(PE)线,如果保护线由磁芯平衡电流互感器中穿过,在线路发生单相接地故障时,故障电流完全由此保护线流过,磁芯内净磁通仍为零,接地继电器无电流流过;而且若其它回路发生接地故障,故障电流有可能流过此线,会使此回路接地继电器误动,这一点尤其应该注意。

采用以上两种方法都能达到测量接地故障电流的目的,由于接地继电器中没有正常运行时负载电流流过,所以继电器中的电流可以整定很小电流,从而灵敏度很高。由于我国目前对于漏电保护尚没有比较完善的规范,只能根据实际情况考虑系统正常运行时泄漏电流不超过其整定电流。

由于漏电电流与环境因素及线路的敷设方式等实际情况有很大关系,对于一个系统很难计算出其正常运行时的泄漏电流,所以应以实测为准。

对于上述工程中距配电室280m远的75kW电动机,我们采用的是余线连接法,整定接地继电器FA电流为0.5A,并考虑到电动机起动时泄漏电流比正常运行时大,加装时间继电器KT,时间继电器整定6s以躲过起动时间。

电动机运行时,如果电动机端发生单相接地短路,接地继电器FA中流过电流为:

单相接地短路电流/电流互感器变比=1274/40=31.85A

可见短路电流足以使继电器FA动作,则FA接点闭合使空气断路器分励线圈励磁,断路器断开切断故障。电动机起动时,即使电动机起动时线路及电动机的漏电电流使继电器FA动作,但时间继电器KT接点延时6s闭合,保证空气断路器不会误动。

通过上面在一具体工程中,对低压电动机回路单相接地保护的设定过程,可以看出对于线路的单相接地保护要具体问题具体分析,不能一概而论。首先要了解系统情况,不同系统采取不同保护方案。对于同一系统,也要选取典型回路进行单相接地短路电流的计算,得到单相接地短路电流计算结果后,对各种保护方案比较,才能最终作出决定。尤其当配电线路很长时,更应该注意对线路单相接地故障的保护,如果保护设定不当,轻者影响设备正常运行,重者危及设备和人身安全。

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发布时间:2019-11-09
摘要:电力系统中继电保护装置是保障电力系统稳定运行的关键,也是电力系统的核心装置,其可以有效地避免电力系统中存在的安全事故问题,而一旦继电保护装置出现问题,将带来电力系统的严重安全隐患。因此,需要保障继电保护装置的正常工作,这样才能保障用户的用电安全,本文首先介绍了继电保护装置在电力系统中的作用,其次就电力系统中继电保护装置实际运行流程做了进一步的分析,最后对电力系统继电保护过程中存在的问题和相应.........
继电保护知识100问
发布时间:2022-12-17
1.什么是继电保护装置? 答:当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措......
电力系统企业继电保护常见问题与措施
发布时间:2023-02-20
【摘 要】现阶段,随着我国社会经济和科技的飞速发展,人们的生活质量也在不断提高,因此电力系统与我们的生活息息相关,社会上也有越来越多的工厂对于电力的使用越来越多,同样的在人们的生活和工作中也逐渐出现了各种各样的电器,这......
探讨电网继电保护发展趋势及综合自动化系统
发布时间:2023-02-18
【摘 要】随着社会的不断进步以及经济的快速发展,根据之前我国电网继电保护关于采集量的大量损失,对于之前的浪费,我国电网继电的自动化得到了有效的实现,各种智能设备采集量也大大增加,这既体现出我国的改革创新能力,也标志了我......
浅谈国网重庆合川电网继电保护管理
发布时间:2023-01-28
1.电网保护的整定计算 做好电网的整定计算首先需要熟悉整个电网的网络结构,电网各变电站的接线方式,掌握设备、线路的基本参数,熟悉电网各设备厂家技术资料和设计院图纸。熟悉电网运行方式,掌握各边界点的最大和最小运行方式下的......
纸质档案在动态过程中保护的相关问题
发布时间:2016-05-10
摘 要 目前,我们仍然以档案作为历史最真实的记录,档案不仅具有参考作用,而且具有凭证的作用。怎样进行档案的保护,从而更好地延长档案的寿命是摆在我们面前必须要解决的问题。文章以当前档案工作的实际问题作为主要的出发点,以纸......
电网自动化调度的无功电压管理及改进
发布时间:2022-11-10
摘要:目前电力企业中亟待解决的问题就是节能降损,不断提高供电的质量,从而确保电网的安全、可靠与经济运行。电压是对电能质量优劣进行衡量的重要指标之一,而无功补偿则是提高电能质量、平衡系统无功功率、降低线损的主要措施,现......
变电运维保护存在的问题及对策
发布时间:2023-05-10
摘要:变电运维的主要目的是为了保证变电运行的安全,从而能够提高整个供电系统以及整个电网的运行稳定。本文主要分析了变电运维保护中存在的问题,并提出其安全运行的对策。 关键词:变电运维;安全对策;经济发展 中图分类号:......
110KV继电保护故障处理问题探讨
发布时间:2015-07-30
摘要:随着社会的发展,经济迅速崛起,人们对生活水平的要求不断提高,人们的用电量越来越大,这就要求相应的电力设备系统不断更新以适应电网规模扩大的现状。电力系统稳定安全的关键就是继电保护装置的存在和安全。由于110kV的继电保......
煤矿机电设备与供电系统保护
发布时间:2023-03-21
摘要:在社会和经济发展过程中,将创新型技术应用在煤矿生产中,既能极大提升机电设备的运行能力,还能为煤矿生产建立安全稳定的供电系统。煤矿在生产中需要使用不同类型以及功能的机电设备,保证机电设备正常的运行,需要做好供电系统的保护工作,避免供电系统出现问题,影响到煤矿正常的生产。本文围绕煤矿机电设备与供电系统保护展开讨论,为煤矿安全生产提供参考依据。关键词:煤矿电气;供电系统;保护引言煤矿资源通常会储藏.........
发电机保护更新改造
发布时间:2015-08-26
【摘要】分析某公司原发电机保护存在问题,提出发电机保护改造方案,并介绍改造后的RCS-985RS/SS发电机保护装置的基本配置/功能/技术特点及应用情况。对保护改造提出总结。 【关键词】发电机保护;保护改造;匝间保护 1、机组改造......
城市电网10kV配电系统继电保护的分析探讨
发布时间:2022-12-20
摘要:文章介绍了城市电网10kV配电系统在电力系统中的重要位置及城市电网10kV配电系统继电保护的基本类型,着重介绍了几种目前国内常用的电流保护:反时限过电流保护、定时限过电流保护、电流速断保护,并分析了各类保护装置的基本构成......
低压发电机滑环烧蚀的分析及维修
发布时间:2022-10-24
简介: 低压发电机建压困难,运行中功率因数调整不灵敏,并网发电机组运行不稳定,经常发生过流跳闸。经检查发现发电机滑环已磨损和烧蚀,运行时产生严重的火花......关键字:低压 发电机 滑环烧蚀 分析 维修 1基本情况 低压发电机建压......
探析中压供配电系统中性点接地方式(1)论文
发布时间:2023-01-27
论文摘要:中压供配电系统中性点接地方式是一个复杂的系统问题,应该结合不同地区、不同电网、不同发展阶段和不同的受电对象统筹考虑。针对中压电网中性点不接地方式应用的发展及单相接地电容电流也在不断的增加,电缆馈线回路的增加,改......
配电变压器保护方式的配置的方式
发布时间:2022-09-28
配电变压器保护方式的配置的方式 配电变压器保护方式的配置的方式 配电变压器保护方式的配置的方式 文章 来源 自 3 e du 教育 网 一 在环网供电单元时的情况 (1)环网供电单元的接线形式 环网供电单元由间隔组成,一般至少......
一种片上低触发电压高耐压NMOS ESD防护结构设计
发布时间:2016-03-23
摘要:设计了一种触发电压低于10 V,HBM耐压超过4 kV的低触发、高耐压NMOS ESD防护结构.通过带钳位的栅耦合RC网络来适当抬升ESD泄放管栅压与衬底电压.在提高泄放能力与降低触发电压的同时,依然保持了较高的二次击穿电流It,从而增强......
常用低压电气设备
发布时间:2022-12-06
(一)动力设备 1.电动机分类 (1)按工作电源分类:根据电动机工作电源的不同,可分为直流电动机和交流电动机,其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。 (2)按结构及工作原理分类:电动机按结构及工作原理可分为异步电......
电力系统变压器保护原理浅析
发布时间:2023-05-21
[摘要]变压器在电力系统中起转换枢纽作用,它的安全运行直接关系到整个系统的连续和稳定。现代大型变压器容量大,电压等级高,造价昂贵,结构复杂,一旦因故障而遭到损坏,影响范围很大,且检修时间长,检修难度大,在经济上必然遭受很......
发电机定子接地故障分析
发布时间:2023-05-13
摘要:青海盐湖化工分公司二期供热中心采用的是5、6、7号机组,额定功率为36MW,额定容量为45MVA,但机组在运行过程中出现了定子接地故障。文章通过对定子接地故障进行分析,通过一定实验确定故障的本质所在,并在此基础上提出相应的......
研究中压供配电系统中性点接地方式(1)论文
发布时间:2023-02-17
论文摘要:中压供配电系统中性点接地方式是一个复杂的系统问题,应该结合不同地区、不同电网、不同发展阶段和不同的受电对象统筹考虑。针对中压电网中性点不接地方式应用的发展及单相接地电容电流也在不断的增加,电缆馈线回路的增加,改......
电网规划相关问题及思考
发布时间:2014-06-26
电网规划是通过电网电力建设来实施的,电网规划的目的主要在于指导日常的电网建设和改造,通过日积月累的工程建设使得电网达到规划的目的。.........
无功电容补偿在低压配电系统中的应用
发布时间:2023-04-08
随着国家经济的发展和人民生活水平的提高,大量的居住楼盘、高档商场、宾馆、办公楼等民用建筑在城市中拔地而起,使城市用电量快速增长。但是,在这些民用建筑场所内使用的多为单相电感性负荷,因其自身功率因数较低,在电网中滞后无......
关于接触网电动隔离开关控制方案优化的探究
发布时间:2016-12-18
随着电气化铁路的发展,电动隔离开关(简称隔离开关)被广泛应用于接触网。20世纪90年代,隔离开关普遍采用电缆控制,由于易受到接触网的电气干扰,控制及信号的可靠性不高,因此,2000年以后,提出光纤控制方案,并在包括高速铁路在内的......
低压电气供配电的安全管理解析
发布时间:2023-01-10
摘要:现阶段,随着社会的快速发展以及人民群众生活需求的不断提高,在很大程度上促进着电力行业的发展。电力行业的发展,离不开电力系统的支持。供配电系统作为电力系统的重要组成部分,在电力系统中发挥着至关重要的作用。只有从根本上来保证低压电器供电设备的安全运行,才能确保整个电力系统的稳定运行。但是,在现阶段当中,低压电气供配电设备仍然存在一系列的问题,这在很大程度上影响着低压电器设备以及整个电力系统的安全.........
高压电机的自动化控制技术及电气调试
发布时间:2022-11-10
摘要:随着社会经济的进一步发展,更多的高新技术应用到了电气设备运行当中,高压电机设备自动化技术的应用越来越广泛,对于进一步提高电机设备的运行效率具有重要意义,通过对高压电机的自动化控制技术和电气调试进行分析,能够加强......
智能电网环境下继电保护的发展现状
发布时间:2014-01-26
智能电网环境下继电保护的发展现状 引言 智能电网由于具有自愈性、安全性、经济性,在世界范围内得到了广泛的推广和应用,它的独特优点还体现在交互性、兼容性、高效性稳定性等方面。随着电力技术的不断发展,我国已经开始智能化变电站建......
电力设备接地装置的腐蚀与防护
发布时间:2023-01-12
摘 要:经济的快速发展使得电力设备的应用极为广泛,在方便人们生活的同时,也存在着一些安全隐患。为确保电力设备的正常运行及人身安全,接地防护至关重要。在对接地装置及其作用进行介绍的基础上,分析了影响该装置发生腐蚀的关键因......
低压电缆头制作安装
发布时间:2023-03-12
本工艺标准适用于0.6/1kV以下的室内聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套、电力电缆终端头的制作安装。 电气动力.rar......
野生动物保护的问题及保护救护措施探讨
发布时间:2023-03-20
摘要:近年来,国家越来越重视野生动物的保护工作,野生动物作为生态系统中的重要组成部分,具有生态服务的功能,对于保护生物多样性有着重要的作用,对于维护生态平衡也有重要作用。因此,加强野生动物的保护问题显得尤为重要。我国在野生动物的保护上仍然存在很多问题,基于此,本文就目前我国野生动物的保护存在的问题进行分析,提出相应的救护措施,以期对我国的野生动物保护工作做出贡献。关键词:野生动物;保护问题;救护措.........
地铁杂散电流系统施工接口问题探讨
发布时间:2022-12-21
摘 要:结合地铁杂散电流系统构成及影响和危害进行介绍,通过对土建、轨道、供电及相关专业杂散电流系统施工中存在的问题进行分析,建议杂散电流系统施工中做好相关专业接口管理,解决杂散电流系统施工中存在的问题。 关键词:地铁......
浅谈智能电网对继电保护发展的影响
发布时间:2022-08-27
摘要:随着智能电网建设在我国的逐步推进,传统的电力系统形态将得到极大改变,电力系统中电子式互感器的投入以及数字化变电站的大量应用必然会影响电力系统的继电保护。文章分析了智能电网的定义、特点,研究了智能电网对继电保护的......
电力系统自动化继电保护技术分析
发布时间:2023-04-17
摘要:文章介绍了继电保护技术的组成、工作原理、特征、作用、应用等内容,分析了应用中存在的不足,并就改进和完善这些不足提出了相应的完善对策。随着技术的发展与进步,继电保护技术呈现网络化、智能化、计算机化、一体化发展趋势......
水利水电施工中机电的安装问题
发布时间:2022-11-13
摘要:现如今机电安装在水利水电施工过程中占据着越来越重要的地位,其安装质量直接关系着水利水电工程的整体运行情况。所以做好水利水电施工中的机电安装工作则具有十分重要的现实意义。本文笔者即结合个人在机电安装工作上的实践经验,对水利水电施工中机电安装存在的问题及其对策进行粗浅的探讨,以供参考。关键词:水利水电;机电安装;安装问题;解决对策正是因为机电设备安装其本身具备一定的复杂性,对细节要求又较高,所以.........
电力系统中电气设备接地技术
发布时间:2015-08-03
摘要:接地是为了提高电力系统安全运行的重要手段之一,正确的接地技术不仅能够实现对外部电磁干扰的抑制,而且还能够防止电气设备向外部发射电磁波。文章对电力系统中电气设备接地技术进行了讨论。 关键词:电力系统;电气设备;接......
剩余电流动作保护器的使用
发布时间:2013-12-17
摘要:剩余电流动作保护器一般简称为保护器,现作为一种有效防止人身电击伤亡事故的措施,已在农村广泛使用和推广。正确理解保护器在配电系统中的作用,对加强低压电网的管理,提高供电的可靠性、安全性具有十分重要的意义。 关键词......