電動機保護型斷路器的正確選用

電動機保護型斷路器的正確選用
電動機保護型塑料外殼式斷路器ˇMCCBˇ是鼠籠型異步電動機在起動、運行和運行中分斷中不可缺或的保護電器之一。用于電動機保護ˇ額定電流在630A及以下ˇ即保護的電動機功率為315kW及以下ˇ的MCCB用途是ˇ不頻繁地起動和在運轉中分斷電動機ˇ當電動機發生過載、短路、欠電壓等故障時ˇ能予以保護ˇ自動切斷電路ˇ。
按使用的情況來看ˇ斷路器用作電動機保護的有3種類型ˇˇ
(1) 電動機的起動、運轉中的分斷使用交流接觸器ˇ過載保護采用熱繼電器ˇ而斷路器用于短路保護。由于使用了接觸器來分、合電路ˇ因此ˇ可比較頻繁地操作ˇ
(2) 使用接觸器作電動機的起動和停止ˇ電動機的過載、短路和欠電壓等故障由斷路器承擔ˇ
(3) 電動機的起動、運轉中分斷以及過載、短路、欠電壓均由1臺斷路器來操作和保護ˇ但它不能頻繁使用。 1 電動機的起動電流和電動機的起動沖擊電流 1.1 鼠籠型異步電動機的起動電流
鼠籠型異步電動機的定子電流ˇ
式中I0激磁電流ˇ
I1定子電流ˇ
I2轉子電流ˇ
I0很小ˇ可忽略ˇ因此有ˇˇ
I1I2
f1電源頻率ˇf1=50Hzˇ
R2轉子電阻ˇ
X2轉子電感ˇ
S電動機的轉差率
式中n1定子旋轉磁場轉速
n電動機轉子轉速ˇ
S轉差率ˇS在S0～S1中變化ˇ
由式ˇ1ˇ和式ˇ2ˇ可見ˇ電動機的電流和功率因數ˇcosˇ都與轉差率S有關ˇ起動時S1ˇI2很大ˇcos很小。通常起動電流可達5～7倍的電動機額定電流ˇ而在定載起動時ˇcos為0.2。 1.2 電動機起動時的沖擊電流
起動時電動機的沖擊電流表ˇ在ˇ電動機的直接起動、Y-△ˇ星-三角ˇ起動變換、瞬時再起動和逆轉ˇ反ˇˇ、制動等情況ˇ它們都會產生很大的沖擊電流ˇ盡管沖擊電流的延續時間只有幾個周波ˇ但將引起保護電器ˇ例如斷路器ˇ的動作。
大ˇ直流分量i2就大。短路電流發生在1/2周波時ˇ當-=-/2ˇi=i1 i2為 大值ˇ即沖擊電流ich=(1 )為沖擊系數Kchˇ則ich為峰值系數。查有關資料ˇ當cos=0.3時ˇ峰值系數達1.9782。I為電動機的起動電流。ˇ假定電動機的起動電流:I=6InˇIMˇˇ沖擊電流ich=26In=12Inˇ若電動機起動電流為7Inˇ則沖擊電流為14In。MCCB的瞬動電流如以有效值表示ˇ則可達ˇ即8.485～9.89In。 2.2 Y-△ˇ星-三角ˇ起動
由于使用了Y形接ˇ起動ˇ起動電流雖然降低到1/3ˇ即6In/3=2In。但是ˇ電動機從Y連接ˇ起動ˇ到△連接ˇ運轉ˇ的一瞬間因短暫停電ˇ電動機慣性旋轉的殘余電壓與轉換到△時的電網電壓的矢量和ˇ就產生一個近10In的脈沖電流ˇ轉至繞組為△接ˇ時ˇ等于再一次起動ˇ而此時的電動機轉速還未完全等于正常的轉速。因此ˇ沖擊電流為。斷路器瞬時整定值必須在19/ˇ有效值ˇˇ即14倍甚至更大。 2.3 自耦減壓起動器起動
cos=0.3ˇ電路中電感量大ˇ電阻值小ˇ電動機的沖擊電流為2倍起動電流。采用自耦減壓起動器起動電動機時ˇ如果進入電動機的電壓是自耦變壓器的80%抽頭ˇ則起動電流為60.82=3ˇ84Inˇ電源電壓接自耦變壓器的65%抽頭起動電流為6(0.65)2=2.535Inˇ接自耦變壓器的50%抽頭ˇ起動電流為1.5I