電力系統(tǒng)常見保護(hù)功能介紹

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  電氣控制系統(tǒng)除了能滿足生產(chǎn)機(jī)械的加工工藝要求外，要想長期、正常、無故障的運(yùn)行，還必須有各種保護(hù)措施。保護(hù)裝置是所有機(jī)床電氣控制系統(tǒng)不可或缺的組成部分，利用它來保護(hù)電動機(jī)、電網(wǎng)、電氣控制設(shè)備以及人身安全等。電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)功能有短路保護(hù)、過載保護(hù)、過電流保護(hù)、零電壓和欠電壓保護(hù)以及弱磁保護(hù)等。

一、短路保護(hù)

   電動機(jī)繞組的絕緣，導(dǎo)線的絕緣損壞或線路發(fā)生故障時(shí)，造成短路現(xiàn)象，產(chǎn)生短路電流并引起電氣設(shè)備絕緣損壞和產(chǎn)生強(qiáng)大的電動力使電氣設(shè)備損壞。因此在產(chǎn)生短路現(xiàn)象時(shí)，必須迅速地將電源切斷。常用的短路保護(hù)元件有熔斷器和自動開關(guān)。

1、熔斷器保護(hù)

   熔斷器的熔體串聯(lián)在被保護(hù)的電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，它自動熔斷切斷電路，達(dá)到保護(hù)的目的。熔斷器一般適用于對動作準(zhǔn)確性和自動化程度要求不高的系統(tǒng)中，如小容量的籠型電動機(jī)、一般的普通交流電源等。

2、自動開關(guān)保護(hù)

   自動開關(guān)又稱自動空氣熔斷器，它有短路、過載和欠壓保護(hù)，這種開關(guān)能在線路發(fā)生上述故障時(shí)快速地自動切斷電源。它是低壓配電的重要保護(hù)元件之一，常作低壓配電盤的總電源開關(guān)及電動機(jī)變壓器的合閘開關(guān)。

   在發(fā)生短路時(shí)，熔斷器很可能使一相熔斷器熔斷，造成單相運(yùn)行，而自動開關(guān)只要發(fā)生短路就會自動跳閘，將三相同時(shí)切斷。自動開關(guān)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作頻率低，廣泛用于要求較高的場合。

二、過載保護(hù)

   電動機(jī)長期超載運(yùn)行時(shí)，繞組溫升超過其允許值，其絕緣材料就要變脆，壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)使電動機(jī)損壞。過載電流越大，達(dá)到允許溫升的時(shí)間就越短。常用的過載保護(hù)元件是熱繼電器，熱繼電器可以滿足這樣的要求：當(dāng)電動機(jī)為額定電流時(shí)，電動機(jī)為額定溫升，熱繼電器不動作；在過載電流較小時(shí)，熱繼電器要經(jīng)過較長時(shí)間才動作；過載電流較大時(shí)，熱繼電器則經(jīng)過較短時(shí)間就會動作。

   由于熱慣性的原因，熱繼電器不會受電動機(jī)短時(shí)過載沖擊電流或短路電流的影響而瞬時(shí)動作，因此在使用熱繼電器過載保護(hù)的同時(shí)，還必須設(shè)有短路保護(hù)。并且短路保護(hù)的熔斷器熔體的額定電流不應(yīng)超過熱繼電器發(fā)熱元件的額定電流的4倍。

三、過電流保護(hù)

   過電流一般是由于不正確的啟動和過大的負(fù)載轉(zhuǎn)矩引起的，一般比短路電流要小。在電動機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生過電流要比發(fā)生短路的可能性更大，尤其是在頻繁正反轉(zhuǎn)、啟動、制動的重復(fù)短時(shí)工作的電動機(jī)中更是如此。

   對于三相籠型電動機(jī)，由于其短時(shí)過電流不會產(chǎn)生嚴(yán)重后果，一般不采用過電流保護(hù)而采用短路保護(hù)。直流電動機(jī)和繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)一般采用過電流繼電器來實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。

四、零電壓與欠電壓保護(hù)

   當(dāng)電動機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，如果電源電壓因某種原因消失，那么在電源電壓恢復(fù)時(shí)電動機(jī)就將自行啟動，這就可能造成生產(chǎn)設(shè)備的損壞，甚至造成人身事故。對電網(wǎng)來說，同時(shí)有許多電動機(jī)及其他用電設(shè)備自行啟動也會引起不允許的過電流及瞬間網(wǎng)絡(luò)電壓下降。為了防止電壓恢復(fù)時(shí)電動機(jī)自行啟動的保護(hù)叫零壓保護(hù)。一般常用電壓繼電器來實(shí)現(xiàn)零壓保護(hù)，用按鈕代替開關(guān)來操作也可實(shí)現(xiàn)零壓保護(hù)。

當(dāng)電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電源電壓過分地降低將引起一些電器釋放，造成控制線路不正常工作，可能產(chǎn)生事故；電源電壓過分地降低也會引起電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降甚至停轉(zhuǎn)。因此需要在電源電壓降到一定允許值時(shí)將電源切斷，這就是欠電壓保護(hù)。一般常用欠電壓繼電器來實(shí)現(xiàn)欠電壓保護(hù)。

五、弱磁保護(hù)

   直流電動機(jī)在磁場有一定強(qiáng)度下才能啟動，如果磁場太弱，電動機(jī)的啟動電流就會很大，直流電動機(jī)正在運(yùn)行時(shí)磁場突然減弱或消失，電動機(jī)轉(zhuǎn)速就會迅速升高，甚至發(fā)生飛車。因此需要采取弱磁保護(hù)。弱磁保護(hù)是通過電動機(jī)勵磁回路串入弱磁繼電器（電流繼電器）來實(shí)現(xiàn)的，在電動機(jī)運(yùn)行中，如果勵磁電流消失或降低很多，弱磁繼電器就釋放，其觸點(diǎn)切斷主回路接觸器線圈的電源，使電動機(jī)斷電停車。

   以上為幾種常見的保護(hù)功能介紹，對于一些高壓系統(tǒng)中，為了保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，一般會使用到各種各樣的微機(jī)保護(hù)裝置，如變壓器保護(hù)裝置、發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置、線路保護(hù)裝置等等。保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)中不可缺少的一部分。

文章來自電力微機(jī)保護(hù)網(wǎng)