欠压保护定义:
当线路电压下降到临界电压时,保护电器的动作称为欠压保护。其主要任务是防止设备因过载而烧毁。
概述:
由于短路故障等原因,线路电压会在短时间内大幅下降甚至消失。它可能会损坏线路和电气设备。例如:导致电机疲劳、堵转,从而产生数倍额定电流的过流,烧毁电机;当电压恢复时,大量电机自启动会导致电机电压大幅下降,造成危害。
引起运动疲劳的电压称为临界电压。当线路电压下降到临界电压时,保护电器的动作称为欠压保护。其主要任务是防止设备因过载而烧毁。当该电路的电压低于临界电压时,保护装置才动作,称为失压保护。其主要任务是防止电机启动。
原因:
以线路上的电气设备为例。如果电能跟不上,电压就会大幅下降。根据公式:P=U*I,我们可以看到,随着U变小,I也会变大。 U越小,线路上的电流I就越大。越大。
比如一开始U是U1,此时I=I1=P/U1。如果此时电能跟不上,因为用电设备所需的功率P是一定的,而此时U下降到0.5U1,那么此时电流:I=P/U=P/(0.5U1)=2*(P/U1)=2I1
也就是说,如果电压下降一半,电流将增加一倍。在这种情况下,就会出现问题。根据众所周知的焦耳定律:发热量Q=IRT
线路上任何设备的电阻R都是一定的。如果之前线路产生的热量为Q1=I1RT,电压U变为0.5U1,则电流I为2I1。此时线路产生的热量Q2=I*R*T=(2I1 )*R*T=4* I1*R*T=4Q1,也就是说,如果电压下降一半,热量就会减少单位时间内生产线产生的数量将变为以前的4倍。
由此可见,单位时间内线路上器件产生热量的变化与线路电压变化的平方成反比。因此,电压降越大,线路上的器件产生的热量就越大。如果线路上器件的热量积累超过热扩散速度,器件的温度就会越来越高,可能会引发火灾等事故。
因此,有必要在线路上设置一个临界电压。当线路电压下降到这个临界电压时,通过继电保护设备或类似功能的装置将线路切断,以保证整个电路上的器件不会被烧毁。这称为欠压保护。
原则:
电机闭锁保护
1、发电机保护中有“低电压”保护,常与过流、负序保护组合形成闭锁保护,如“发电机复合电压闭锁过流”保护等。电路结构主要是将在PT二次回路任意两相之间并联一个低压继电器线圈,其常闭触头串接在过流保护启动出口继电器1BCJ的电路中,起闭锁作用,即当发电机运行正常。 PT二次回路电压正常,低压继电器线圈带电并处于复位状态,其常闭触点断开。此时,即使发电机三相电流溢出,只要发电机端电压不下降到设定值以下,低压继电器就永远不会动作,常闭触点也不会闭合,故出口继电器1BCJ不会动作,保护不动作。只有当发电机出现过流且电压低于低压继电器整定值时,保护才会动作,发电机开关延时跳闸。例如,当发电机并网线路或系统发生接地故障时,发电机正常相电流流向故障相,导致某相定子电流过流,故障相电压降低。当低于设定值时,保护动作。跳跃开关。
电动机低压保护
2、电机低压保护。这种保护多用于驱动重要设备的电机控制电路中,此类电机的功率一般都比总线上的其他电机大。其原理是在电机跳闸电路中并联一个低压保护电路。电压继电器的常闭触点和低压继电器的线圈并联在向电机提供三相电源的母线的两相之间。正常运行时,电源母线电压正常,低压继电器线圈带电,处于返回状态。时,其常闭触点断开,跳闸电路不接通。当母线失电或因接地等故障时,母线电压降至低压继电器动作值,继电器吸合,常闭触点闭合,断开跳闸电路,将电机从母线上移开。当母线电压恢复时,低压继电器复位,常闭触点断开,跳闸电路也断开,电机才能重新启动。由于电源总线上连接的设备较多,一旦总线断电或电压下降,就会导致许多接触器线圈失电释放,接触器控制的设备将停止运行。此时,如果母线故障解除,电压逐渐恢复,很多设备会突然停电,特别是重要的大型设备,一般采用直流电源控制的断路器来启动和停止。当交流电源消失时,直流电源正常,跳闸后仍可再次进行合闸操作。如果这些设备同时启动,断路器很可能会启动和停止。母线电压再次降低,不利于设备尽快恢复正常运行。因此,在这些重要大型设备的直流控制电路中均安装了低压保护。首先,它可以保证母线故障排除后,电压恢复正常后这些重要设备能够恢复运行。设备快速恢复启动,即跳闸电路断开后允许合闸。否则,跳闸电路始终处于接通状态,不允许启动。其次,由于安装了低压保护,这些大功率设备在母线电压恢复正常之前无法启动,可以加快母线电压的恢复速度,有利于缩短故障时间,并减少其他损失由其引起。
断路器失压跳闸保护
3、断路器的“失压跳闸保护”。断路器本身具有失压脱扣装置。失压脱扣器的线圈通过按钮和联动触头连接到相间电压。当电网电压下降到某一规定值时,失压脱扣器电磁铁的吸力变小,杠杆旋转作用于脱扣机构,使断路器分闸。