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电动机热过载保护研究

2012-04-13陆征军王红青赵华军赵希才

电力工程技术 2012年3期

陆征军,王红青,赵华军,赵希才

(1.南京南瑞继保电气有限公司,江苏南京211102;2.华东电力试验研究院有限公司,上海200437;3.安徽开发矿业有限公司,安徽六安237400)

国际电工委员会正在制定IEC60255-149电热继电器的功能要求以取代原来的IEC60255-8—1990[1](转化后的国家标准为GB/T14598.15—1998电气继电器第8部分:电热继电器[2]),其中重点考虑的正是电动机热过载保护。与此同时,电力行业标准DL/T744—2001微机电动机综合保护装置通用技术条件[3]也正在修订当中。因此有必要对电动机热过载机理和热过载保护的构成、整定和试验进行总结,以便更好地保护电动机免受热过载的危害。

1 可能导致电动机热过载的运行工况

在电机上电起动阶段,可能由于电动机所带动的负荷过大或其他原因致使电动机不能转动,即发生堵转。在加速阶段,如果在某些转速下加速转矩低于临界转速,电动机可能长时间运行在低速上而不能达到额定速度。此时电流仍大于稳态额定电流,持续时间过长可能导致热过载。在稳定运行阶段,额定转速附近电动机拖动的负荷增大可能导致出现持续过载,甚至发生堵转。本文重点讨论稳定运行时的持续过载。

2 电动机热过载模型

热过载发生时,对电动机产生危害的决定因素是绝对温度,温度过高会使绝缘老化,缩短电动机寿命,甚至导致绝缘破坏。可以通过测量电动机的电流间接地监视绕组和转子的发热情况。

电动机的温度θEquipment(t)取决于环境温度θAmbient和温升Δθ(t):

电动机的温升Δθ(t)由发热功率PHeat和散热功率PDiss共同决定:

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