电机接地故障保护问题请教

hlxldb

之前画图，一直迷迷糊糊，处于套图阶段。利用这个国庆，在家闭门思过，把论坛里有关电机保护的经典帖子挨个学习了个遍，自以为收获颇丰。于是将自己之前做的一个工程拿来验算了下，不算不知道，一算吓一跳。详细过程详下：
    背景：变压器SCB10-10/0.4，500KVA，D，yn11，Uk%=4%。母线规格：4*TMY-80X6.3，长度按5m考虑。从配电房低压柜引出一个回路到配电柜PD，长度150m，电缆YJV22-3x70+2x25；然后PD馈出一个电动机回路，长度90m，电缆YJV22-4x10。对于电动机回路（L1回路），我之前设计用的断路器为：T2N-160/3P，Ie=40A，I3=12Ie=480A。整定过程如下：
从上表可以看出，单相接地故障保护的灵敏度不满足要求。
将L1回路的电缆改为YJV22-4x16，从新计算如下：


可以看到，单相接地故障保护的灵敏度还是不满足要求。
没辙了，如果将断路器的额定电流改为Ie=32A，并且将瞬时整定值整定为I3=11Ie，这样单相接地故障灵敏度倒是满足了，可是又不能躲过电机的启动电流了。如下；


对于不能躲过电机启动电流的问题，我只要悄悄的将启动倍数改为6.5就可以满足了。最终的整定结果如下：


于是，问题来了，请教如下问题：

1、我这样的整定过程有没有错，或者说合理不合理。
2、对于这个回路（L1回路），我断路器用T2N-160/3P，Ie=32A，I3=11Ie=352A，电缆用YJV22-4x16合理不。
3、相关参数的取值问题。对这个例子，如果电机启动倍数选择为7则不满足，改为6.5就满足了。那实际设计中应该按多少考虑呢？一般工艺专业就提供电机功率，也没说用哪个系列的电机，电机的相关参数怎么取值呢。附上自己制作的计算表格，望各位大侠斧正。
短路电流计算.rar (7.72 KB, 下载次数: 150)

2012-10-5 17:11 上传

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贾行家

还没完全看完，但第一眼看到的电动机电流计算就是错误的，所以先提醒一下。

另外也想问下，电动机属固定设备，为何一定要求瞬时切除接地故障？规范上也没这么要求吧？

hlxldb

回复 2# 贾行家


    啊，电动机电流计算错了？不是I=Pe/(1.732*cosφ*0.38)吗？你意思是不是还要考虑电机的效率？

hlxldb

回复 2# 贾行家


    我是用断路器的短路保护兼作接地故障保护。所以想校验一下接地故障保护灵敏度够不够。《工业与民用配电设计手册》第三版P665也有相关的内容。另外附上任老讲课这部分的相关课件。我就是按照这个思路考虑的。

贾行家

假日期间，实在静不下心仔细看，等过2天大家一起讨论吧，你的电动机电流计算有误，没考虑电动机效率；15KW电动机，4极的话启动倍数是7，6极才是6.5。

hlxldb

回复 5# 贾行家


    嗯，好。关于电机效率问题，我当初是考虑过的。可是实在不知道电机效率该怎么取值。我查了下样本，75KW的鼓风机效率可以达到98%左右，小功率电机的话，虽然说效率低点，可是貌似对电流的影响都不是很大，所以我就“偷偷”偷懒了下。关于启动倍数的取值问题，我还是有点疑惑。上班时间一起请教。

大鼻山

民建配电线路短路灵敏性不足之现象，估计有20~30%之存在概率，且未引起90%设计人之注意。

hlxldb

回复 7# 大鼻山


    能否请大鼻山老师对我以上的做法是否合理说说你的看法。关于电机的电流计算问题，我要重新考虑了。就暂时按我电机电流计算是正确的考虑可否。

huangod

能满足灵敏度的真的不多啊，我周围的人很少有校验的。缺少计算条件也是其中的因素。

贾行家

回复  贾行家


    嗯，好。关于电机效率问题，我当初是考虑过的。可是实在不知道电机效率该怎么取值。 ...
hlxldb 发表于 2012-10-5 20:33

                               
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75kW鼓风机的效率98%，这个效率值是驱动电动机效率参数还是鼓风机设备本身的机械效率参数？这么高的效率值很值得怀疑。

效率本身对于电动机电流影响还是有的，以你的计算为例，15kW电动机，因你未提供其他参数，我们按普通Y系列IP44小型4极电动机，功率因数0.85、效率88.5%，S1工作制，电动机额定电流30.3A，与你计算的未考虑效率的电流值26.8A还是有点差距的。

hlxldb

回复 10# 贾行家


    嗯，我昨天晚上认真的查了一下各个厂家的样本，发现我错了。潜水排污泵、潜水回流泵、潜水搅拌机这类的设备，效率低的惊人啊。我看到有个厂家的样本，10kW的潜水排污泵，额定电流竟然是31A。

贾行家

回复  贾行家


    嗯，我昨天晚上认真的查了一下各个厂家的样本，发现我错了。潜水排污泵、潜水回流泵 ...
hlxldb 发表于 2012-10-6 14:23

                               
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潜水泵、潜水搅拌机与干式泵确实是有区别的，潜水设备、尤其是潜水搅拌机，功率因数与效率都偏低，同样是15kW，如果是潜水搅拌机的话，功率因数最高也就0.83、低的话可能0.80都不到；效率高的也就是81%、低的话79%。这还是按GB标准中不同机座号的标准电参数，实际采购的设备可能会更低。

hlxldb

回复 12# 贾行家


    电机电流的问题，等上班了跟我们工艺的探讨下。工艺的一般提给我的就设备的功率，扬程和流量。根据这些信息不足与确定电机的电流吧。你具体说的是那本GB呢？

贾行家

回复  贾行家


    电机电流的问题，等上班了跟我们工艺的探讨下。工艺的一般提给我的就设备的功率，扬 ...
hlxldb 发表于 2012-10-6 15:46

                               
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工艺提供流量扬程参数可以用来计算主要机械设备的轴功率，此轴功率用来进行负荷计算（主要指大型的设备，比如以百千瓦为单位的风机、水泵；几十kW的小容量设备就无所谓了）。

你为电动机MCC回路配置元件时还是要根据电动机额定功率和额定电流。

潜水型工艺设备相关参数可参考国家及行业标准GB/T2818-2002《井用潜水异步电动机》、GB/T24674-2009《污水污物潜水电泵》、CJ/T109-2007《潜水搅拌机》；或者参考工艺专业选型样本（看你们工艺专业的水平如何了，如果不是非常强最好也别太相信他们，就我观察多数工艺设计人员都对设备不太了解）。

大鼻山

关于电动机功率、电流及效率等的严格关系，我记得以前GOTOCAD论坛上有个帖子热烈讨论过。大家可以借鉴下。
在民建中，鉴于电机（电梯除外）基本就普通水泵和一般风机，确实大多就采用了楼主的计算方式。有时为了再简化，除小功率电机外，电流值大致就按等于2倍功率值来估算。