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校平机电动机的故障诊断与保护

作者: 来源: 日期:2018-7-10 13:34:09 人气:30 评论:0

校平机电动机的故障诊断与保护

校平机电动机是各行各业应用最广泛的动力设备,供电系统90%的电能是通过电动机消耗的。大型电动机的单台价值可高达百万元,由于保护技术落后,其烧损情况严重。这种情况在国内外各行各业中普遍存在,直接经济损失巨大。而大型电动机往往又是重要生产过程的动力和重要辅机设备,若其损坏还将中断重要的生产过程,影响安全生产和产品质量,其间接损失是难以估价的。

大型校平机电动机的故障诊断与保护,长期以来一直是学术界和工程界的研究热点和难题。近十几年来,这一领域的研究主要在两个方面:一方面是寻求在保护理论上的突破,逐步由定性到定量、由外部故障到内部故障等;另一方面是在实现手段上发展,逐步由电磁型、电子型到微机型,由单一功能到智能化的综合保护等。本文对近十几年来电动机故障诊断与保护理论的发展和主要成果进行了较全面的综述,并对这一领域的发展趋势作了展望。本文认为,大型电动机内部故障的定量分析方法的理论突破是实现其有效保护的关键。

我国电动机的常规保护方式一般采用热继电器型或电磁型的过电流保护,大型电动机有配置零序电流保护,个别的还有差动保护。过流保护的基本原理是以电流幅值增加作为故障判据,从原理上只能反应对称故障,对断相、接地、不平衡运行等不对称故障不能及时有效地保护。

常规过流保护不能有效保护不对称故障的原因主要有两方面:一是各类不对称故障不一定出现明显的过电流,根据文献[习的分析,当断相故障时,只有电动机负荷率,健全相才会出现过流,而由于负荷特性及电动机选型等因素电动机经常运行于轻载的情况是很普遍的;另一原因是不对称故障对电动机的危害不只表现在过流引起的过热效应,更主要的是负序电流效应。负序效应会导致电动机端部发热、转子振动、减小起动力矩等一系列问题,这时仅以过流来反映故障严重程度显然是不够的。

在保护特性方面,大型校平机电动机要求速断切除故障,还应能够区分电动机冷、热态过载,而同时大型电动机的启动电流大,启动时间长。电磁型反时限过流或两段式电流保护在整定时,速断保护定值必须躲开电动机自启动电流,而反时限和定时限的整定又必须大于电动机的自启动时间,因此反映故障的灵敏度低,切除故障的时间长,往往保护动作时电动机已严重烧损。

虽然校平机电动机常规保护方式存在许多严重缺陷,但目前仍是电动机保护的主体。这一方面是由于电动机量大面广,管理欠规范,不如发电机等电气主设备受到重视。另一方面也由于目前许多新型综合保护鱼龙混杂、市场混乱,其性能和可靠性有待进一步检验。

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