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摘  要：以一例系統(tǒng)缺相運(yùn)行造成電動機(jī)燒毀案例為背景，深入剖析電動機(jī)缺相運(yùn)行的危害及事故發(fā)生的原因和電流,、磁場的變化情況,。結(jié)合現(xiàn)場情況制定相應(yīng)的防范措施,，達(dá)到保護(hù)電動機(jī)及系統(tǒng)安全的目的。

關(guān)鍵詞：缺相運(yùn)行,；電流變化,；控制回路；自動保護(hù)裝置

0 引言

   2020年5月10日,，由于110kV變電站進(jìn)線B相故障,，引發(fā)系統(tǒng)諧振，造成站內(nèi)110kVI段母線B相避雷器發(fā)生擊穿故障,，導(dǎo)致引流線斷裂,。線路重合閘成功后，110kV進(jìn)線缺相,，故變壓器降壓后的6(10)V電壓缺相運(yùn)行,，造成多臺電動機(jī)燒毀。

1 電動機(jī)缺相運(yùn)行原因分析

電力系統(tǒng)缺相運(yùn)行很少發(fā)生,，具有潛伏期長,、危害不明顯等特點，處理不及時,，經(jīng)長期積累將造成大面積電氣設(shè)備燒毀等事故發(fā)生,。除電源本身缺相的原因外，電動機(jī)熔絲斷,、低壓電源線斷線,、開關(guān)接觸不良、連接導(dǎo)線的接頭松動或斷線等原因都會造成電動機(jī)缺相運(yùn)行,。

2 電動機(jī)缺相運(yùn)行危害

電機(jī)缺相運(yùn)行時磁場產(chǎn)生畸變,，振動增大，聲音異常,；電流增大,、溫度升高、轉(zhuǎn)速下降,。缺相時電動機(jī)無法啟動,。

2.1定子缺相運(yùn)行磁場變化情況

電動機(jī)正常運(yùn)行氣隙中產(chǎn)生均勻的圓形磁場，缺相運(yùn)行后磁場發(fā)生畸變,，變成三相諧波成分較高的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場,。由于定子線圈不會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場只會產(chǎn)生脈動磁場,，無法帶動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，因為慣性電動機(jī)缺相后仍能運(yùn)轉(zhuǎn),，但由于大負(fù)荷使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)逐漸變慢,，造成轉(zhuǎn)子切割磁力線增多，定子電流逐漸增大,，溫升提高，時間長會燒毀電動機(jī),。電動機(jī)啟動時缺相無啟動轉(zhuǎn)矩,。

2.2定子缺相運(yùn)行電流變化情況

2.2.1星型連接，見圖1

圖1定子星型接法電機(jī)缺相運(yùn)行等效電路

正常星型接法運(yùn)行的定子,，任一相繞組斷線或電源斷線,，都形成另兩相繞組反串聯(lián)接在線電壓Be下，每相繞組承擔(dān)的電壓為0.5Ue,。

三相正常運(yùn)行輸入功率P e = 3 B_e E cos ,， cos為常數(shù)，E為電機(jī)額定相電流,。兩相運(yùn)行,，負(fù)載功率有兩相承擔(dān)，若維持功率不變,，

E = 2 × 0.5U_e Pecos = Q_ue_becois ,，得到 E=3I_e

正常星型接法的電動機(jī)缺相運(yùn)行時電流會增大到三相正常運(yùn)行的3倍,在短時間內(nèi)不斷電會破壞絕緣而燒毀電動機(jī)。

2.2.2三角形接法,，見圖2

三角形接法運(yùn)行的定子,，當(dāng)一相電源斷線時，電機(jī)定子形成兩相繞組順串聯(lián)和第三相繞組并聯(lián)接在電源單相線電壓下,。

圖2定子三角形接法缺相運(yùn)行等效電路

支路2繞組電壓不變,，支路1兩相繞組中每相繞組電壓下降為額定線電壓的一半。電動機(jī)正常進(jìn)行時額定相電流I_P =,，額定線電流I₁ == 3I_P ,。缺相后設(shè)支路2繞組相電流為_P, 支 路 1 電 流 為_P /2, 額 定 功 率 為P_N = ,,線.

根據(jù)分析可知在額定負(fù)荷下三角形接線的電動機(jī)在缺相運(yùn)行時的線電流為額定線電流的3 倍 ，其中支路2相電流為額定相電流的2倍,，更容易燒毀,。支路1繞組相電流與正常相電流相等，長期運(yùn)行將燒毀電動機(jī),。 

優(yōu)化電動機(jī)控制回路，見圖3,。啟動時缺L1,、L2、L3任何一相,有線圈不吸合電機(jī)無法啟動,；運(yùn)行時U,、V、W相,，造成主接觸器線圈失電電機(jī)自動停機(jī),，實現(xiàn)缺相運(yùn)行。

圖3電動機(jī)控制回路原理圖

3.2高壓電機(jī)自動保護(hù)裝置

電動機(jī)微機(jī)綜保裝置主要用于10 V及以下電壓等級的電動機(jī)保護(hù),，可以直接安裝在高壓開關(guān)柜上,，實現(xiàn)高壓電動機(jī)的各類保護(hù)。

3.2.1 過流保護(hù)

在微機(jī)綜保系統(tǒng)投過流保護(hù),，按 1.2倍額定電流整定值,，達(dá)到保護(hù)定值時反時限延時跳閘防止誤動，保護(hù)電動機(jī)電流過大而損壞絕緣,。

3.3防范措施

在平時的維護(hù)保養(yǎng)中要加強(qiáng)運(yùn)行中的監(jiān)視和檢查,。對電動機(jī)定期進(jìn)行點巡檢,，發(fā)現(xiàn)電動機(jī)聲音、振動或者溫度異常及時上報,，盡快將設(shè)備停下來查明原因,；電動機(jī)長期未啟動前先遙測絕緣，絕緣合格后再行啟動,，陰雨天盡量不要啟動設(shè)備,；定期檢查接電動機(jī)線盒，防止引流線燒斷引發(fā)短路,。

4 安科瑞ARD系列智能電動機(jī)保護(hù)器介紹與綜合選型

4.1產(chǎn)品簡介

ARD該系列低壓電動機(jī)保護(hù)器,，具有過載、斷相,、不平衡、欠載,、接地/漏電,、堵轉(zhuǎn)等保護(hù)功能?？膳c接觸器,、電動機(jī)起動器等電器元件構(gòu)成電動機(jī)控制保護(hù)單元，具有遠(yuǎn)程自動控制,、現(xiàn)場直接控制,、面板指示、信號報警,、現(xiàn)場總線通信等功能,。應(yīng)用范圍：可廣泛應(yīng)用于煤礦、石化,、冶煉,、電力、建筑等行業(yè)的配電領(lǐng)域,。

4.2產(chǎn)品選型

產(chǎn)品功能

說明：“√”表示具備“■”表示可選

5結(jié)束語

電動機(jī)因缺相運(yùn)行造成溫度升高使絕緣損壞故障發(fā)生的比例較大,，因此對電動機(jī)缺相運(yùn)行的研究需要加強(qiáng)和重視。根據(jù)電動機(jī)的實際情況,通過對低壓電動機(jī)加裝熱繼電器,、優(yōu)化控制回路等方式實現(xiàn)電動機(jī)相啟動運(yùn)行,；為高壓電動機(jī)配備微機(jī)綜保裝置，投入過流,、過負(fù)荷,、低壓欠壓、負(fù)序保護(hù),，達(dá)到設(shè)定目標(biāo)值而可靠動作,；同時要加強(qiáng)運(yùn)行中的監(jiān)視和檢查,。

【參考文獻(xiàn)】

[1]任士榮. 電動機(jī)缺相運(yùn)行危害及防范措施[J].冶金動力,2021（1）:251.

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版.