异步电动机常见故障诊断及保护的研究

摘要

随着电力技术的发展，综合效率的提高，电动机正朝着大功率、高电压的方向发展。由于保护不完善，电动机的烧损现象经常发生，在全国约有20％的电动机因电气故障被烧毁，这不但直接影响工业生产的正常进行，而且很容易引起各种事故，甚至造成人员伤亡。因此，分析各种故障的电气特征，采取有效、可靠的保护措施，是保证电动机安全、可靠运行的关键。
　　本文针对当今三相异步电动机故障保护系统存在的问题，深入研究了电动机最常见的过载、堵转、短路、断相等故障产生的原因和故障的特征，对各种故障所产生的电流予以仿真研究，并进行详细分析。根据对称分量法分析得出，电动机发生不对称故障时，其电流可以分解成正序、负序和零序电流分量;正常运行时，负序和零序电流分量很小或者没有;发生对称故障时，其过电流程度与额定电流有一定的倍数关系。基于以上分析，提出了基于检测过电流、负序电流和零序电流的电动机保护方法。通过把检测后的三相电流的电流值经过A/D转化，送入PLC中进行比较，并触发相应的故障处理子程序，对于过载故障采取反时限保护，堵转和断相故障采取定时限保护，短路故障采取速断保护。对各种故障前后电流的仿真研究表明，本文采用基于检测过电流、负序电流和零序电流的电动机保护方法能够准确地识别出电动机的故障类型，并对电动机常见故障予以保护。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 电动机概述

1．2 电动机保护的意义

1．3 国内外电动机保护理论和装置的发展

1．4 论文研究的主要内容

2 电动机常见故障保护理论及算法分析

2．1 电动机常见故障的电流分析

2．2 电动机常见故障保护的判据

2．3 电动机常见故障的保护原理分析

2．4 电动机常见故障保护的算法

2．5 本章小结

3 电动机常见故障特征的分析、仿真及保护方法研究

3．1 过载故障特征分析和保护方法

3．2 堵转故障特征分析和保护方法研究

3．3 短路故障特征分析和保护方法研究

3．4 断相故障特征分析和保护方法研究

3．5 本章小结

4 电动机保护系统的硬件设计

4．1 电动机负载电流的检测元件的选择

4．2 可编程逻辑控制嚣的选择

4．3 系统总电路设计

5 电动机保护系统的软件设计

5．1 模拟量值和A／D转换值的转换

5．2 软件设计整体介绍

5．3 软件程序设计

5．4 软件流程图设计

6 总结与展望

6．1 论文总结

6．2 工作展望

致谢

攻读硕士学位期间所获荣誉及发表论文情况

参考文献

附录