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第 38 卷 第 13 期 电力系统保护与控制 Vol.38 No.13
2010 年 7 月 1 日 Power System Protection and Control Jul. 1, 2010 电动机磁平衡式差动保护的整定计算 李 斌，范瑞卿，贺家李 （天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室，天津 300072） 摘要：传统纵联差动受电流互感器饱和特性的影响，实际应用中可能出现误动的情况。在与传统纵联差动保护相比较的基础
上，分析研究了电动机磁平衡式差动保护的工作原理及性能特征。通过对电动机正常运行、起动、以及区内外故障的分析，
给出了磁平衡式差动保护的整定原则。研究表明磁平衡式差动保护能够大大提高电动机保护的灵敏性和可靠性。 关键词：电动机；纵联差动保护；磁平衡式差动保护；电流互感器；中性点不接地系统 Setting calculation of magnetic balanced differential protection of motor LI Bin ，FAN Rui-qing ，HE Jia-li （Key Laboratory of Power System Simulation and Control of Ministry of Education ，Tianjin University ，Tianjin 300072，China ）
Abstract ：Affected by saturation characteristics of current transformer, traditional differential protection may mis-operate sometimes.
Based on the analysis of traditional differential protection, this paper introduces a novel magnetic balanced differential protection.
According to the investigation of normal operation, start and external or internal fault for motor, the paper researches the performance
differential
protection.
Furthermore,
Theoretical
industrial
application show that magnetic balanced differential protection can improve sensitivity and reliability of motor protection greatly.
Key words ：motor ；pilot differential protection ；magnetic balanced differential protection ；current transformer ；neutral ungrounded
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小妖有爱146
一、磁动势平衡方程式1.磁动势平衡方程式
定子磁动势和转子磁动势都是旋转磁动势,且方向和速度相同,即在空间相对静止,它们共同建立主磁通,故它们可以看成一个合成磁动势,表示为（）.由于电源电压不变,主磁通基本不变,所以负载时合成磁动势（）与空载时磁动势相等,即磁动势平衡方程式为
2.主磁通和漏磁通
由定、转子合成磁动势产生的,同时交链定、转子绕组的磁通称为主磁通,用表示.电机中的能量传递主要依靠主磁通来实现.
除去主磁通以外的磁通统称为漏磁通,漏磁通主要有槽漏磁通、端部漏磁通两种.由定子电流产生的,只与定子绕组交链的漏磁通称为定子漏磁通,由转子电流产生的,只与转子绕组交链的漏磁通称为转子漏磁通.
二、异步电动机转子静止时的物理状况转子静止时,异步电动机的内部电磁关系与变压器非常相似,定子绕组相当于变压器的原边绕组,转子绕组相当于副边绕组.定、转子绕组也是由主磁通耦合起来,进行能量传递.
对应主磁通,定子绕组感应的电动势为,转子绕组的感应电动势为,和的频率都等于电源频率.对应定子漏磁通,定子绕组感应的漏电势为,对应转子漏磁通,转子绕组感应的漏电势为.引入定、转子漏电抗、后,、.三、异步电动机转子转动时的物理状况
转子转动后,转子绕组的电动势和电流的频率与转子的转速有关,它取决于旋转磁场与转子的相对速度.设转子的转速为,旋转磁场与转子的相对速度为,故转子电动势和电流的频率为转子转动后,从电路角度看,最主要不同之处在于转子频率随转速而变化了.它使转子电动势和漏抗随之变化.令表示转动后的电动势,表示转动后的漏抗,则
式中、——转子静止时的转子电动势和漏抗.
从而得到转子转动后的定、转子电动势平衡方程式：
1.频率折算
频率折算：就是用一个等效的静止转子来代替实际旋转的转子,使转子回路的频率与定子回路的频率相同.为了保持折算前后电动机的电磁关系不变,只要保持频率折算后的转子电流的大小和相位不变,就可保持磁动势不变、转子上各种功率不变.
具体推导如下：
转子转动时的电流
（1）由于、,把上式的用代替,用代替后,可表示为
（2）从式(1)到式(2),在保持的大小和相位不变的条件下进行了数学变换,用式（2）中各物理量代替式（1）中各物理量,就实现了频率折算.
2.绕组折算
绕组折算：就是用一个和定子绕组具有同样相数、匝数和绕组系数的等效转子绕组,去代替原来具有相数、匝数和绕组系数的实际转子绕组.折算的条件是保持折算前后电机内部的电磁本质和能量转换关系不变.由于转子对定子的影响是通过转子磁动势来实现的,因此折算前后的大小和相位应保持不变.
五、T形等效电路
经频率折算和绕组折算后,从而可得到异步电动机的“T”型等效电路.
由该等效电路可分析以下几种情况：
(1)当异步电动机空载运行时,则,电动机的功率因数很低,产生的总机械功率也很小.
(2)当异步电动机带额定负载运行时,转差率为=0.01～0.06,此时转子回路电阻远大于,转子功率因数较高,定子功率因数也较高,一般在0.8～0.85.
(3)当转子静止时,则,相应的总机械功率也为零,此时的异步电动机的定、转子电流均很大.
额，晕了。
恩恩...我也晕了
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电动机磁平衡式差动保护的整定计算
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高度风(Ortofon）2M Black和2M Black Verso系列
2M Black系列是高度风(Ortofon）动磁式唱头的旗舰之作
2M Black唱头使用Shibata钻石唱针，与广受好评的MC Jubilee所使用的钻石相同。该钻石结构纤长，剖面光滑，与纹道壁的接触面极广，能够重现各声域音乐细节，当然也包括最高频纹道信息。
2M Black唱头机体采用新开发的Lexan DMX钢琴黑材料制造，该革命性的新材料既能够保证高强度，也能消除不必要的共振。
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唱头设计优化了尺寸和重量，易于安装在最常见的转盘上。2M 系列可与多种播放系统和前置放大器兼容。
新款2M Black Verso系列唱头是针对底部安装式唱臂而设计的。
得益于钻石改良的循轨几何机构，2M Black既能够为用户带来无暇音质，同时能够降低唱片和唱针磨损并减少失真和相位错误。
2M Black即插即用产品
新款2M唱针架既实用又美观，安装简便，只需直接在唱臂上更换即可。2M唱针架和2M系列唱头组合成为转盘的独特特征！
2M 唱针架的特点：
适合安装在多种唱臂上。注：在工艺模型中，请使用辅助重量，这点很重要
唱针架采用医药行业特殊化合物制成，在保障高硬度的同时降低了不必要的震动
美观大方的高科技设计
长 52 mm。预先安装了2M 唱头的唱针架不仅适用于采用Baerwald对齐方式安装的高度风(Ortofon)TA-110/210产品，也适用于一般安装的多数唱臂
重16.9 g。加上预先安装的2M唱头，总重为23 g
独特的即插即用解决方案
2M Black和2M Black Verso技术数据
1000Hz，5cm/秒下输出电压
1 kHz下声道平衡
1 kHz下声道间隔
15 kHz下声道间隔
- 3dB下频率范围
20-31.000 Hz
20-20.000 + 2 / - 0 dB
推荐针压和315Hz 下循轨能力
动态水平顺服度
Nude Shibata
唱针针尖半径
r/R 6/50 μm
1,4-1,7g (14-17 mN)
1,5 g (15 mN)
内阻抗，直流电阻
推荐负载电阻
推荐负载电容
150-300 pF
唱头颜色，主体部分/唱针部分
替换唱针单元
2M Black（可以与 2M Bronze互换）
唱针防护罩
2M Black系列内含配件：
2M Black Verso系列内含配件：
1 把碳纤维唱针刷
1 把螺丝刀
2 个 M2.5 x 5螺丝
2 个 M2.5 x 7螺丝
1 个针压表
1 把碳纤维唱针刷
1 把内六角梅花扳手
1 把内八角梅花扳手
2 x Screw M2,0 x 6
1 个针压表
1个套筒扳手
如何更换2M Black Verso系列上的M2.0 mm螺丝
使用唱针防护罩将唱针从唱头上拆下，避免损坏钻石针杆。
使用梅花型八角扳手旋开Verso顶板上的黑色螺丝。
取出螺丝，从唱头上将顶板拆除。
拆除顶板上两个埋头螺丝。
将两个M2.0 mm螺丝插入顶板中。
将顶板安装在唱头上，保持顶板螺纹向下，180°旋转唱头，按从上到下顺序安装。
将黑色螺丝插入顶板，适当拧紧螺丝。
使用随附工具将唱头安装在唱臂上。
使用唱针保护罩将唱针安装在唱头上。直流电机的电磁转矩及其平衡方程式
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摘要: 一、电磁转矩 P NT ＝------ Iaφ＝CTIaφ2∏a
Ea――直流电机的电枢电势（V）p――极对数 a――支路对数N――电枢总导体数 n――转速，（r/min）ф――每极磁通，（Wb）不论是发电机运行，或是电动机 ...
一、电磁转矩 &&&&&&P NT ＝------ Iaφ＝CTIaφ&&&&&&&&&&2∏a
Ea――直流电机的电枢电势（V）p――极对数 a――支路对数N――电枢总导体数 n――转速，（r/min）ф――每极磁通，（Wb）&&&&不论是发电机运行，或是运行，电机内部均存在载流导体和磁场，也就是都存在电磁转矩的问题。电磁转矩 T 和磁密、电枢电流之间的关系应符合此式。此式为直流电机的第三大基本公式，很重要。
f=BliaT=фCTIa
&&(2)不论是发电机或是电动机运行，T均存在。但是，对于发电机，T为制动转矩，而对于电动机，T为拖动转矩。&&&&可以和基本物理式相比较，电磁力对应于电磁转矩；磁通密度对应于磁通量；载流导体的ia 对于应于电枢电流 Ia ；导体有较长对应于转矩常量CT 。 &&&&对于发电机，电磁转矩的作用是制动性质的转矩，也就是T和n反方向；制动转矩的含义就是反对转子旋转的意思&&&&对于电动机，电磁转矩的作用是拖动性质的转矩，也就是T和n同方向。拖动转矩的含义就是帮助转子旋转的意思。
二、转矩平衡
&&&&发电机输入的机械转矩与电机本身的机械阻力转矩和电磁转矩相平衡。电动机产生的电磁转矩减去空载阻力转矩之后就是电动机输出的机械转矩了。
设 T0 ――电机本身的机械阻力转矩；&& T1,T2 ――表示电机的输入，输出转矩。&&&&则发电机 T1 = T0 + T&&&&&&电动机 T = T0 + T2
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