三相异步动机断相保护方式

孟沐芸|责任编辑|2024-03-03 07:21:57

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有关三相异步动机断相保护方式，三相异步电动机断相运行，导致烧损电动机的原因，三相异步电动机断相运行的保护措施，包括零序电压继电器保护、熔丝电压保护等。

三相异步动机断相保护方式

一、三相异步电动机断相运行，会烧损电动机的原因

三相异步电动机在断相情况下运行(俗称单相)，会造成电动机定子绕组烧毁的事故。

造成断相运行的原因有多种，如：供电变压器的初级或次级的一相熔断器熔断，电动机供电线路有故障，熔丝螺钉未拧紧或拧得过紧；熔丝选择不合适或熔芯质量不好，个别提早拧断；电动机绕组一相断线或接线处接头接触不良，铜铝接头处发生电化反应，造成接触电阻增大等等。

三相异步电动机断相运行，会烧损电动机的原因：

一相断电后，逆序磁场产生较大的制动力矩，减少了电动机的输出力矩，当外加负载不变时，转差率增大，定子绕组中电流比正常运转时增大很多(如负载为100%时，电流将增大到额定电流的1.7—2.0倍)，致使铜损增大。

此外，电动机转子被接近于100赫兹的逆序磁场交变磁化，铁损也增大。

由于铜损、铁损都增大，结果使电动机温度增高，最终导致定子绕组烧毁。

实践中经常发现，虽然在电动机电源线路中加装了热继电器，但电动机仍因缺相运行烧坏了绕组，而热继电器却未动作。

这是因为普通的热继电器不能可靠地保护三角形接法电动机的缺相运行。

其原因可用图22001和22002来分析。

图1，三角形接法

三角形接法的电动机在满载运行时，如果一相断电，则其余两根电源线中的线电流约为额定电流的173%，热继电器能动作，可以起到断相保护作用。

如果电动机在55%—67%额定负载下运行，电源一相断电(见图22002)，这时两相绕组的电流为38% 额定线电流。

一相绕组的电流为74%额定线电流，大于原额定相电流(58%I额)，这相绕组的过电流为：

74% I额-58% I额=16% I额

但这时流过热继电器热元件上的电流只是112%额定线电流。电工：www.diangongbao.com

热继电器整定电流一般为电动机的额定线电流，所以热继电器长期不动作。因此，这相绕组就会因长时间过载而烧坏。

根据以上分析，普通型号的热继电器，对于三角形接法的电动机不一定能起到断相保护的作用。

因此，三角形接法的电动机，必须采用带断相保护机构的热继电器(如JR16-口/3D型) 才能比较可靠地保护电动机。

对于星形接法的电动机，采用普通型号的热继电器，只要正确使用，是可以起到断相保护作用的。

二、三相异步电动机断相运行的保护

三相异步电动机断相运行的保护方法有多种，除采用带断相保护机构的热继电器外，还可以采用以下几种简单易行的方法：

一)零序电压继电器保护

1、星形接法的电动机，零序电压继电器保护线路.

星形接法电动机星中点对地电压，理论上为零。

实际上，因三相电源电压不平衡；电动机三相绕组阻抗不平衡，电动机星中点电压将大于零，多为几伏( 一般为相电压的3%-4%左右).当一相断电时，由于零序电压的影响，使电动机中点偏移，中点电压要升高到几十伏(25-45伏左右)。如在电动机星中点至中性线N部分，接一只继电器，则这时继电器会动作，从而起到断相保护的作用，这种保护的缺点是电动机在空载时断相运行可靠性差。

但电动机一般是在40%额定负载以上时，断电运行才会造成危害，因此空载断相运行，不会烧坏电动机。

此外，在断电时，电动机中点偏移方向可能与电网中点偏移方向相反。电网中点偏移是由于各相负载不平衡造成的。

这种偏移一般在10伏左右。但将继电器工作电压整定在25伏—10伏=15伏左右，也能保证可靠工作。

一般将继电器工作电压整定在12~24伏为宜。

图22003所示为星形接法的电动机之零序电压继电器保护线路。