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超高效電機導致斷路器誤動作案例分析

2023/12/6 6:43:45 人評論 次瀏覽 分類:電工基礎  文章地址:http://yigongchang99.com/tech/5225.html

某客戶反饋現場11kW的IE5超高效電機,在起動過程中斷路器頻繁跳閘,電動機的額定電流22.1A,起動電流和沖擊電流未知,選用的電動機保護斷路器原來為GV2ME22C,后更換為GV2ME32C才沒有發生跳閘。





從GV2斷路器2023年樣本查到,GV2ME22C熱保護整定范圍為20A~25A,磁脫扣電流值為327A±20%,熱保護整定范圍涵蓋了11kW電機的額定電流,熱保護整定值可以調到22.1A左右,磁保護為斷路器額定電流的13倍(327/25=13)。


為保證設備正常運行,客戶臨時更換的GV2ME32C斷路器,熱保護整定范圍為24A~32A,熱保護整定范圍已經超過了電動機額定電流22.1A,即使調整到最小整定值24A,也無法為電動機提供合適的過載保護,磁脫扣電流值416A±20%,比GV2ME22C高89A。



由于客戶反饋“起動瞬間”頻繁跳閘,從故障描述判斷為磁脫扣誤動,但是由于GV2ME22C的磁脫扣值是固定不可調的,且電動機起動瞬間的沖擊電流有多大廠家無法提供,IE5超高效電機的沖擊電流也無法進行理論計算,所以昌暉儀表工程師決定去現場用示波器實測沖擊電流,再給出解決方案。


工程師到達現場與工作人員簡單溝通,確定好故障回路,將示波器調試好之后,便開始實測該電動機的沖擊電流。

實測電動機的沖擊電流

經過多次測試,發現該電機在起動瞬間第一個半波的沖擊電流峰值為442A(示波器電流探頭變比為0.1V/1A),換算成有效值為312.5A,沖擊電流與額定電流的倍數為14,請記住該電流值,因為它是分析斷路器誤動作的關鍵。

示波器測量界面

前面提到GV2ME22C電動機保護斷路器的磁脫扣電流值為327A±20%,如下圖所示,當電流低于261.6A(327×0.8)時磁脫扣一定不動作,當電流大于392.4A(327×1.2)時磁脫扣一定動作,當電流介于261.6A與392.4A之間時,磁保護有可能動作,有可能不動作。



現場11kW超高效電動機起動瞬間的沖擊電流有效值為312.5A,處于GV2ME22C斷路器磁脫扣保護可能動作和可能不動作區域,且非常接近磁脫扣電流中心值327A,所以起動瞬間頻繁動作不足為奇。


臨時更換的GV2ME32C斷路器,其磁脫扣電流最小值為332.8A(416*0.8),大于該電動機的沖擊電流有效值312.5A,所以不會誤動作,只不過該斷路器的過載保護整定范圍超過了電動機的額定電流,過載保護不合適。


在節能降耗的大背景下,高效電機在國內已經大面積使用,為了適應這種變化,GV2電動機保護斷路器在2023年6月其實已經做了全面升級,主要是提高了磁脫扣電流保護值。


去現場工程師也帶了全新升級的GV2ME22C斷路器,其磁脫扣電流從原來的327A提高到了388A(新樣本在2024年會更新),磁脫扣動作下限值為388*0.8=310.4A,雖然接近現場11kW電機的實測沖擊電流312.5A,但將新的GV2ME22C換上之后,起停10多次,再沒有誤動作的情況發生,最終工程師建議現場人員將GV2ME32C換下,安裝新的GV2ME22C斷路器。




作者
賓昭平,李智偉

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