摘要：自运行以来，秦山三期核电站海水泵房低压电机如旋转滤网冲洗泵电机、加氯泵电机经常出现电机启动瞬间断路器脱扣现象。本文对低压电机断路器特性进行分析，为今后类似故障判断和处理提供参考依据。
关键词：启动方式；断路器瞬间脱扣分析；断路器种类及特性分析；断路器脱扣电流整定及选用
引言
秦山三期核电站海水泵房除几台如CCW泵电机、RSW泵电机（6KV）外，主要的拖动设备为500V以下电机，自运行以来，经常出现如旋转滤网冲洗泵电机启动瞬间脱扣（磁跳）除因气动阀未打开、母管压力低等外在因素引起的情况外，还有几次出口阀安全打开而发生磁跳后检查设备正常等现象，从电机的启动方式、断路器瞬间脱扣主要分析、断路器种类及特性来进行分析。
1.启动方式
低压电机（500V）以下，启动方式主要有二种：（一）直接启动，（二）降压启动。
海水泵房所有低压电机为直接启动，在刚接通电源时由于转子尚未转动，n=0，s=1（n-转速 s-转差率）所以转子的启动电流I2Q比正常运行时（s很小）的I2要大得多。反映到定子侧，此时定子的启动电流I1Q一般为额定电流的4-7倍，有些电机启动电流能大到8-12倍如一些功率大的风机。降压启动在这不再述。
2.瞬间脱扣分析
电动机一经启动跳闸，即为瞬间脱扣，主要有：
一、断路器瞬间脱扣
断路器瞬间脱扣，一般怀疑是否发生了短路故障。一般而言，在送电前设备都经过绝缘测试，所以发生短路故障情况很小，而且发生短路故障有迹可寻如伴有声音、火光、烟味，事后经绝缘测量基本绝缘已损坏。最迷惑不解的是一切都好，断路器发生瞬间脱扣现象（除因气动阀未打开、母管压力低等因素外），如旋转滤网冲洗泵气动阀能完全打开却发生断路器发生瞬间脱扣，此时应确认断路器选择的脱扣电流值是否合理。如旋转滤网冲洗泵电机额定功率为20KW左右，额定电流40A左右，在选用断路器时，选用脱扣电流50A似乎就可以了，而且瞬时电流倍数为10，可达500A，足以躲开电动机6IN启动电流，似乎不应该有问题。参考资料分析下列两项因素之后，原因便清楚了。
●断路器整定值，制造厂允许误差老产品为±20%、新产品为±10%，碰的不巧，所选用的新断路器正好是-20%的误差，所以其实际瞬间脱扣电流值为500X（1-20%）=400A
●电动机的启动电流6IN通常指周期分量。在起始的2-3个周波中，非周期分量的作用很明显，两者叠加有时峰值可达到额定电流值的13倍。即20KW的电机额定电流为40A，其启动电流可达13X40=520A，超过了上述的500A。这个峰值出现在1-2个周波，若用熔断器作短路保护是不会分断的，而断路器，特别是带限流特性的高分断能力的断路器，动作相当灵敏，会因此而跳闸。对策是提高断路器脱扣电流。
如旋转滤网冲洗泵电机相应的MCC间隔断路器为可调的，重新调整瞬间脱扣电流值为60A左右后，再没发生因如旋转滤网冲洗泵气动阀能完全打开却发生断路器发生瞬间脱扣的故障（气动阀不能打开而憋泵引起断路器发生瞬间脱扣等外在因素除外）。
二、接触器瞬间脱扣
接触器瞬动脱扣主要有二次回路控制熔丝接触不良、熔断等因素引起，海水泵房还未发生过接触器瞬动脱扣的故障，故不再述。
3.断路器种类及特性分析
低压电动机所用操作及保护用断路器基本为塑壳式断路器。海水泵房低压电机操作及保护用断路器都为塑壳式断路器。主要脱扣器整定电流范围：16≤IR≤630A。
●塑壳式断路器主要特点：
（1）塑壳式断路器可以配分励脱扣，供远方紧急停机用。
（2）塑壳式断路器可以配失压脱扣，供失压脱扣用。
（3）塑壳式断路器可以配接地保护用，配合零序电流互感器、接地开关当接地开关动作作瞬间脱扣，断开主电路。
●塑壳式断路器的保护特性
塑壳式断路器的保护特性由热脱扣器与电磁脱扣器两部分共同组成。热脱扣器反映过载部分的特性；电磁脱扣器决定瞬动脱扣的特性。塑壳式断路器的保护特性，即脱扣器的动作时间-电流曲线如图所示。
如表1-1为塑壳式断路器脱扣器特性，脱扣器动作时间-电流曲线，可以看作两个阶段。
●瞬动 当电流超过某一数值时，断路器瞬动跳闸，时间大约为0.02s，对工频50HZ为一个周波。这个动作值对保护电动机的类型而言是12倍的整定电流IR，为的是能躲过电动机启动初期非周期分量的峰值（对与配电用的瞬动脱扣电流动作值，有5IR与10IR，这些用于保护电动机时，很容易在启动初期误动跳闸）瞬动保护，通常看作是对供电线路与电动机端部短路故障的保护，此时短路电流越大，跳闸越快越好。
●过负载保护 它又称为过载长延时保护。表1-1中规定，1.05IR>2h动作，1.20 IR时2h动作。如果短时过载是允许的。但达到1.20 IR时间又长，是不允许的，2h内必须动作，以免温升上升，损坏绝缘，导致电气火灾。
4.断路器脱扣电流整定及选用
塑壳式断路器脱扣器整定电流IR及壳架等级额定电流是选用塑壳式断路器的两项要点。根据GB50055—1993《通用用电设备配电设计规范》规定：热继电器或过载脱扣器整定电流，应接近但不小于电动机的额定电流。在选用时要考虑到三个不确定因素：
●断路器保护特性的制造误差 按现在新标准规定允许误差，短路保护为±20%，过载保护为±10%。
●电动机的制造误差 电动机铭牌的技术数据与实际情况是有出入的，误差达到±10%是正常的。另外，三相三个绕组的电抗，也不可能达到一致，有时也会有10%的误差。
●电动机的实际运行情况是不确定的 大部分电动机在正常运行时，不会达到满负荷，大部分不足额定值的80%，有的甚至更低。
5.结束语
合理的选用断路器并对断路器的性能、原理有充分了解，与电动机额定电流合理进行整定，能对电机磁跳进行更快的判断处理，保证低压电动机设备稳定运行。
参考文献：
[1] 《电世界》 《电世界》出版社 2002年4期
[2] 《电工手册》 上海科学技术出版社 1994年3版
论文作者:陈健
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/15
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