 根据对称分量法代入不对称边界条件且则得到相各序电流 分量为                     则得到  由对称分量法可知且 将线电压分解为对称分量      式中为三相感应电动机的正序阻抗 为三相感应电动机的负序阻抗。

对于旋转电动机来说各序电流通过时引起     在忽略电动机的励磁电流的情况下能够求出负序电流分量和未断相绕组的 相电流的有效值为   由式式式可知相断线时正序电流与负序电 流相等且健全相相和相的电流与负序电流的关系为  同时健全相相和相的电流可以表示为               式中电动机最大转矩倍数 负载率满载时为 由式和可以对不同负载率下的正序负序电流和健全相的电 流进行分析当时的分析结果如表所示。

表不同负载率下的断相电流分析   由表可见当负载率接近时断相故障才会引起健全相过电流。

这正 是常规过流保护经常不能有效保护不对称故障的原因。

同时当负载率在时 就会出现较大的负序电流分量。

由以上分析可见正在运行的三相感应电动机其转差率约为当发生 相断线时未断相绕组的电流急剧增大并出现较大的负序电流。

当发生这种 现象又未能及时保护时电机绕组将因过热而烧毁。

同样对于相间不对称短路 等故障也将会在各相电流中出现较大的负序电流。

单相接地故障分析 由于电动机的外壳是安全接地的在矿井下尘埃重湿度比较大所以这种 环境极易发生电机转子刮壳受潮绝缘破坏等接地故障。

对单相接地短路设 电动机的相经电阻接地其等值分析电路和对应的相量图如图和图所 示。

图单相接地短路图单相接地短路相量图 由等值电路可以得到电动机的各相电流为         式中三相等值阻抗 三相对称电压。

根据对称分量法可知则 各序电流分量为                            由上述分析可知当发生单相接地短路时会出现负序电流和零序电流故障 相的相电流也同时增大。

若值越大负序和零序电流越小同时故障相中的电 流增量就越小若值越小负序和零序电流越大同时故障相中的电流增量就 越大。

负序和零序电流值的大小主要决定于故障的程度即取决于故障的位置 这正是反映相电流分量的电动机保护无法检测漏电及接地故障的原因。

两相短路故障分析 假设三相异步电动机定子绕组接在运行过程中发生两相短路此时 电压不再对称。

假设电源没有切断电动机仍然在电网中如图所示。

图异步电动机接两相短路 此时电动机的端点的边界条件为 分解为对称分量           由此可得  定子电流的正序负序分量为                     定子三相电流为                                              矿用隔爆三相异步电动机的综合保护 由于矿井下工作环境比较恶劣电动机发生故障的几率也比较大针对这种 情况和用户的实际需要投入了以下几种保护过载保护短路保护负序过流保 护单相接地保护欠电压和过电压保护等保护形式。

下面对几种主要保护的原 理和实现方法分别加以详细的阐述。

掘进机综合保护装置的各种保护原理及故障判据 随着我国煤炭事业的蓬勃发展煤矿对掘进机电气系统的性能质量品种 的要求也越来越高。

由于矿井下环境比较恶劣掘进机采掘的煤岩很硬而且涉 及防爆恶劣的环境常常导致电机产生过流短路断相绝缘老化等事故这 就给掘进机的综合保护技术提出了非常高的要求它要求比其它的电机保护更先 进更快速和更全面的保护。

因为掘进机的综合保护主要是对电机的保护所以 本章主要是分析电机的故障特征和保护原理从分析电动机的各类故障入手找 出各种故障的故障判据进而推出相应的保护算法。

本文采用的电动机保护算法 是在传统的检测三相电流经电流电压变换送监幅电路作为判据方法的基础上采 用以检测过流幅值零序电流和负序电流分量为基础的故障判据并在这个基础 上形成了各种保护的算法。

掘进机综合保护装置常见保护形式 掘进机的综合保护主要是对电动机的保护矿用隔爆型三相异步电动机是掘 进机电气系统的主要组成部分它与液压系统配合操作可自如的实现整机的各 种生产作业。

作为电气主设备电动机的运行正常与否直接关系整机的性能 所以要高度重视除了对电机的保护外掘进机还有很多极其重要的保护形式。

现对掘进机常见故障和矿井下的实际需要投入的主要的保护形式介绍如下 瓦斯闭锁保护当瓦斯检测仪测得的瓦斯含量达到时报警达到 时保护装置通过程序停前级电源。

粘连保护开机前和停机后保护装置检测真空接触器的主触点是否断开。

漏电闭锁当掘进机电气系统主电路单相对地绝缘电阻值降到规定值以下 时电机不能启动。

参考值为为 低压漏电保护当低压线路对地绝缘降低到规定 值时保护动作显示漏电漏电或漏电。

参考值为 为为 电机温度保护由于冷却系统故障或环境温度过高油泵和截割电机绕组 温度达到时埋在电机定子绕组中的温度继电器动作保护装置通过程序 控制油泵或截割电机停止运转电机冷却后自动复位。

对应热敏电阻阻值为 。

门闭锁保护矿用掘进机的电气系统开关箱左右门上均有门闭锁行程开关 保证只有门关严后才能送电开机防止井下的违章作业。

联锁保护只有矿用掘进机的油泵电机起动后才能起动其他电机油泵电 机起动后截割电机才能起动报警截割电机报警秒后才能起动截割电 机。

对称故障保护对称故障主要有对称过载堵转对称稳态短路等这类 故障对电动机的损害主要是由于电流增大所引起的热效应和机械应力使绕组发 热甚至损坏。

不对称故障保护电动机的不对称故障主要有断相相间短路匝间短路 不平衡运行接地短路等。

不对称故障对电动机的损害不仅仅是电流增加引起的 发热更重要的是不对称引起负序效应给电动机运行带来的隐患。

因此电动机 运行缺陷的早期诊断是非常重要的。

以上掘进机的微机保护主要通过测量电量电流电压以及开关状态等来监 测机器的运行状况其中瓦斯检测粘连漏电检测门锁检测属于闭锁保护同 时瓦斯保护又属于监测保护即在机器运行的过程中发现瓦斯超限可以及时切断 前级电源具体的保护方法在第章进行详细的介绍。

下面主要集中阐述对电机 的保护引起矿用隔爆型三相异步电动机的常见故障可分为对称故障和不对称故 障两大类。

对称故障的主要特征是发生故障时三相仍基本对称只是电 流幅值增大所引起的热效应在散热条件差的情况下特别容易烧坏电机。

因此 对称故障可以由电流过流程度来反映所以仍然以电流强度作为故障判据。

不对 称故障其实是电动机运