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1、低压电机类负载配电设计,专业:电气 培训人:乌江津 2015.5.27,主要内容：,一、相关知识 二、低压电动机控制与保护 三、短路电流计算 四、起重机、电梯的配电设计,一、相关知识,1.常见低压电动机类型 1）笼型异步电动机 负载对起动、调速、制动无特殊要求时，采用笼型电动机 2）同步电动机 负载功率较大且连续工作的机械宜采用同步电动机有利于提高功率因数 3）绕线转子电动机 重载起动机械选用笼型电机不能满足起动要求或加大功率不 合理时 例如起重机 2.电动机额定电流（设备选型）,4. 需要系数法计算短时或周期工作制电动机设备功率(配电干线和变电所负荷计算),3. 电动机的起动电流和起动时间
2、笼型电动机按最不利情况考虑，电动机的起动电流（稳态有效值）可取其堵转电流。电机厂给出堵转电流对额定电流的比值，这一比值约为48.4。接通峰值电流可取起动电流2.3倍。 起动时间：通常以起动时间4s和8s为分界点，划为三档：轻载起动、一般负载起动、重载起动。 绕线电机起动电流一般为额定电流2倍左右。,5.电动机的起动,1).起动时母线压降要求（GB50055-2011） 有照明等敏感负荷频繁起动不宜低于90%；不频繁起动不宜低于85%。 无敏感负荷不应低于80%。 2).起动时电机端子处压降要求 应保证机械要求的启动转矩。,3).电动机起动时母线、电机端子处压降计算,6.笼型电动机起动方式的选择
3、 1）直接起动 条件：母线电压；机械能承受全压启动冲击；电机厂家无要求。 2）星三角启动 常用，成本低。 3）软启动 启动特性最好，成本较高。 4）变频启动 负载有调速要求时，成本最高。 说明：笼型电动机全压启动是最简单、最经济、最可靠的起动方式，设计优先采用全压启动方式 误区：规定大于一定功率的电机采用降压启动。详细解释参见工业与民用配电设计手册P660、P661,7.允许全压起动电动机最大功率,二、低压电动机控制与保护,电动机的控制与保护要求（GB50055）： 1）2.3.1条：交流电动机应装设短路和接地故障保护； 2）2.3.7条：容易过载、起动有困难应装过载保护，连续运行的电机宜装设
4、过载保护； 3）2.3.10条：连续运行的三相电机采用熔断器保护时，应装设断相保护；当采用低压断路器时，宜装设断相保护。 4）2.3.12条：交流电机低电压保护,1. 低压笼型电动机主回路常用接线,2.过载保护,额定功率大于3kW的连续运行电动机宜装设过载保护，过载保护应动作断开电源，但断电比过载造成损失更大时，应使过载保护动作与信号（例如消防负荷）。 采用断路器的长延时做过载保护时，低压断路器应装有瞬动脱扣器和长延时脱扣器，且必须为电动机保护型。 长延时脱扣器整定电流应接近但不小于电动机的额定电流，且在7.2倍整定电流下的动作时间应大于电动机的起动时间。 热过载继电器整定电流调节范围的上限不
5、小于电动机额定电流的1.05倍。,低压配电,隔离,短路保护,过载保护,电动机控制,LR2-D,LC1/LP1-D,3. 相间短路故障保护（保护线路） 短路保护电器：熔断器或低压断路器的瞬动过电流脱扣器 熔断体额定电流大于电动机额定电流，当电动机频繁起动制动时熔断体额定电流应大1级或2级； 断路器应采用电动机保护型断路器，其瞬动脱扣器的整定电流 ：起动电流的22.5倍, 或脱扣器瞬动电流与长延时动作电流之比为14倍（热磁式）或1020倍可调（电子式） 例如： 电机功率P=15kW,额定电流In=30A,起动电流Ist=180A，则断路器的瞬动电流整定值 Iset3=400A左右。,4. 接地故障
6、保护（保护人） TN系统发生接地故障时，防止电击保护电器动作特性应符合下式要求：,接地保护电器：熔断器或低压断路器的瞬动过电流脱扣器 采用熔断器保护时，需满足下表要求,当采用瞬时或短延时动作的低压断路器作接地故障保护时，接地故障电流Id与瞬时或短延时脱扣器整定电流比值不小于1.3。 Id/Iset3 1.3 例如：断路器的额定电流In=25A，瞬动脱扣器整定值Iset3=250A，若线路接地短路电流Id=300A， Id/Iset3=1.2，发生接地故障时断路器可能不动作。应将调整脱扣器瞬动整定值Iset3=230A。,总结：当配电线路较长、电缆截面较小时，要考虑校验其保护开关的单相接地的灵敏
7、度，还要校验三相短路时导线的热稳定。 经验：从低压柜出线回路最小电缆规格5*16mm2。,三、低压配电系统短路电流计算 依据工业与民用配电设计手册 三相短路电流计算,低压系统短路电流的计算方法,低压系统短路电流的计算方法,低压系统短路电流的计算方法 例题：,低压系统短路电流的计算方法 例题：,低压系统短路电流的计算方法 例题：,低压系统短路电流的计算方法 常用数据手册表,四、 起重机、电梯的配电设计,起重机相关设计要求 在配电设计时只需配电源开关、熔断器、导线和滑触线； 判断供电负荷等级，一般起重机可引自配电箱，重要的或特大起重机引自变电所； 起重机通常由滑触线或软电缆供电（有腐蚀性气体场所用
8、软电缆供电），每段滑触线或软电缆应分别装设隔离电器和短路保护电器；,2. 计算电流和尖峰电流 计算电流的计算,接在同一滑触线上起重机吨位相差较大时计算电流如下：,尖峰电流,开关和熔断器的选择： 隔离和保护电器宜采用隔离开关熔断器组或熔断器式刀开关或带隔离功能的电动机保护型断路器； 开关的额定电流应大于计算电流且不小于熔断体额定电流；,导体的选择： 1）载流量不应小于计算电流； 2）满足机械强度要求； 3）母线至起重机端子电压损失，尖峰电流时不宜超过额定电压15%,压降校验：,注意：滑触线要选最远点校验，防止吊车带负荷无法在最远端启动。,2. 电梯和自动扶梯相关设计要求 每台电梯的电源线装设隔离电器和短路保护电器； 电梯机房的每路电源进线均应装设隔离电器，并应装设在电梯机房内便于操作和维修的地点； 单台交流电梯供电导线的连续工作载流量应大于其名牌连续工作制额定电流的140%或铭牌0.5h或1h工作制额定电流的90%。 单台直流电梯供电导线的连续工作载流量应大于直流变流器的连续工作制交流额定输入电流的140%。,谢谢！ Thanks for your listening！,
