電力系統(tǒng)常見保護功能介紹

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

一、短路保護

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

1、熔斷器保護

   熔斷器的熔體串聯(lián)在被保護的電路中，當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，它自動熔斷切斷電路，達到保護的目的。熔斷器一般適用于對動作準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、一般的普通交流電源等。

2、自動開關保護

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

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

二、過載保護

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

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

三、過電流保護

   過電流一般是由于不正確的啟動和過大的負載轉(zhuǎn)矩引起的，一般比短路電流要小。在電動機運行中產(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、制動的重復短時工作的電動機中更是如此。

   對于三相籠型電動機，由于其短時過電流不會產(chǎn)生嚴重后果，一般不采用過電流保護而采用短路保護。直流電動機和繞線轉(zhuǎn)子異步電動機一般采用過電流繼電器來實現(xiàn)短路保護。

四、零電壓與欠電壓保護

   當電動機正在運行時，如果電源電壓因某種原因消失，那么在電源電壓恢復時電動機就將自行啟動，這就可能造成生產(chǎn)設備的損壞，甚至造成人身事故。對電網(wǎng)來說，同時有許多電動機及其他用電設備自行啟動也會引起不允許的過電流及瞬間網(wǎng)絡電壓下降。為了防止電壓恢復時電動機自行啟動的保護叫零壓保護。一般常用電壓繼電器來實現(xiàn)零壓保護，用按鈕代替開關來操作也可實現(xiàn)零壓保護。

當電動機正常運轉(zhuǎn)時，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將電源切斷，這就是欠電壓保護。一般常用欠電壓繼電器來實現(xiàn)欠電壓保護。

五、弱磁保護

   直流電動機在磁場有一定強度下才能啟動，如果磁場太弱，電動機的啟動電流就會很大，直流電動機正在運行時磁場突然減弱或消失，電動機轉(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。弱磁保護是通過電動機勵磁回路串入弱磁繼電器（電流繼電器）來實現(xiàn)的，在電動機運行中，如果勵磁電流消失或降低很多，弱磁繼電器就釋放，其觸點切斷主回路接觸器線圈的電源，使電動機斷電停車。

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

文章來自電力微機保護網(wǎng)