超高效电机导致断路器误动作案例分析

2023/12/6 6:43:45 人评论 次浏览 分类:电工基础  文章地址://www.e-cumulus.com/tech/5225.html

某客户反馈现场11kW的IE5超高效电机,在起动过程中断路器频繁跳闸,电动机的额定电流22.1A,起动电流和冲击电流未知,选用的电动机保护断路器原来为GV2ME22C,后更换为GV2ME32C才没有发生跳闸。





从GV2断路器2023年样本查到,GV2ME22C热保护整定范围为20A~25A,磁脱扣电流值为327A±20%,热保护整定范围涵盖了11kW电机的额定电流,热保护整定值可以调到22.1A左右,磁保护为断路器额定电流的13倍(327/25=13)。


为保证设备正常运行,客户临时更换的GV2ME32C断路器,热保护整定范围为24A~32A,热保护整定范围已经超过了电动机额定电流22.1A,即使调整到最小整定值24A,也无法为电动机提供合适的过载保护,磁脱扣电流值416A±20%,比GV2ME22C高89A。



由于客户反馈“起动瞬间”频繁跳闸,从故障描述判断为磁脱扣误动,但是由于GV2ME22C的磁脱扣值是固定不可调的,且电动机起动瞬间的冲击电流有多大厂家无法提供,IE5超高效电机的冲击电流也无法进行理论计算,所以昌晖仪表工程师决定去现场用示波器实测冲击电流,再给出解决方案。


工程师到达现场与工作人员简单沟通,确定好故障回路,将示波器调试好之后,便开始实测该电动机的冲击电流。

实测电动机的冲击电流

经过多次测试,发现该电机在起动瞬间第一个半波的冲击电流峰值为442A(示波器电流探头变比为0.1V/1A),换算成有效值为312.5A,冲击电流与额定电流的倍数为14,请记住该电流值,因为它是分析断路器误动作的关键。

示波器测量界面

前面提到GV2ME22C电动机保护断路器的磁脱扣电流值为327A±20%,如下图所示,当电流低于261.6A(327×0.8)时磁脱扣一定不动作,当电流大于392.4A(327×1.2)时磁脱扣一定动作,当电流介于261.6A与392.4A之间时,磁保护有可能动作,有可能不动作。



现场11kW超高效电动机起动瞬间的冲击电流有效值为312.5A,处于GV2ME22C断路器磁脱扣保护可能动作和可能不动作区域,且非常接近磁脱扣电流中心值327A,所以起动瞬间频繁动作不足为奇。


临时更换的GV2ME32C断路器,其磁脱扣电流最小值为332.8A(416*0.8),大于该电动机的冲击电流有效值312.5A,所以不会误动作,只不过该断路器的过载保护整定范围超过了电动机的额定电流,过载保护不合适。


在节能降耗的大背景下,高效电机在国内已经大面积使用,为了适应这种变化,GV2电动机保护断路器在2023年6月其实已经做了全面升级,主要是提高了磁脱扣电流保护值。


去现场工程师也带了全新升级的GV2ME22C断路器,其磁脱扣电流从原来的327A提高到了388A(新样本在2024年会更新),磁脱扣动作下限值为388*0.8=310.4A,虽然接近现场11kW电机的实测冲击电流312.5A,但将新的GV2ME22C换上之后,起停10多次,再没有误动作的情况发生,最终工程师建议现场人员将GV2ME32C换下,安装新的GV2ME22C断路器。




作者
宾昭平,李智伟

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