Реле за защита на високонапреговен индукционен мотор

Повече от 90% от моторите, използвани в индустрията, са индукционни мотори, тъй като те са евтини, издръжливи и лесни за поддръжка. За мотори с по-висока мощност (>250HP) предпочитаме високо напрежение, тъй като това намалява работния ток и размера на мотора.

Защо ни е необходима защитата на моторите?

За да разберем това, трябва да знаем разходите, свързани с отказа на мотора, т.е.

• Губи на производството (Разходи за производство)

• Замяна на мотора (Разходи за замяна)

• Разходи за ремонт

• Разходи за човекочасове поради този бърз случай

Основната функция на защитен релé е да идентифицира дефекта и да изолира дефектната част от здравата част на системата. Това ще подобри надеждността на електроенергийната система.
За защита на мотора, трябва да идентифицираме различните причини за отказ и да ги обработим. Различните причини за отказ са следните:

• Термално напрежение в обмотката

• Еднофазно снабдяване

• Дефект на земята

• Кратко съединение

• Заключен ротор

• Брой горещи старти

• Отказ на лагера

Кратки описания на различните откази са дадени по-долу:

• Термално напрежение в обмотката –
  Ако моторът работи непрекъснато над неговата проектна мощност, това ще нагрее обмотката и изолацията. След това изолацията на обмотката ще се влоши, което води до отказ на мотора. Ако напрежението е по-ниско от проектната стойност, то също ще нагрее обмотката при проектния ток и отказът на мотора може да се случи.

• Еднофазно снабдяване –
  Губата на една фаза, подавана към мотора (в случая на трифазен мотор), води до еднофазно снабдяване. Ако запалим мотора под товар, тогава моторът ще отказа поради несъответствие.

• Дефект на земята –
  Ако някаква част от обмотката се съедини с земята, тогава можем да кажем, че моторът е заземен. Ако запалим мотора, това ще доведе до отказ на мотора.

• Кратко съединение –
  Ако има контакт между две фази на трифазна обмотка или между завои на фаза, тогава това се нарича кратко съединение.

• Заключен ротор –
  Ако оборудването, привеждано в движение, е заключено или валът на мотора е заключен, тогава това се нарича заключен ротор. Ако запалим мотора, той ще отказа.

• Брой горещи старти –
  Всеки мотор е проектиран да издържа определен брой горещи старти. Ако моторът е в действие, ако спрем мотора и веднага го запалим, това се нарича горещ старт. В зависимост от термалната крива на мотора, трябва да дадем определено време, за да се понижи температурата на обмотката.

• Отказ на лагера –
  Ако лагерът отказа, ще се появи триене между ротора и статора, което води до физическа повреда на изолацията и обмотката. Отказът на лагера може да бъде предотвратен чрез наблюдение на температурата на лагера. Детектор на температурата на лагера (BTD) се използва за наблюдение и изключване на мотора в случай на аномалия.

Всички реле за защита на мотори работят на основата на тока, взет от мотора. Реле за защита на мотор се използва за области с високо напрежение, със следните характеристики:

• Термална защита от прекомерно зареждане

• Защита от кратко съединение

• Защита от еднофазно снабдяване

• Защита от дефект на земята

• Защита от заключен ротор

• Защита от броя на старти

За настройка на релето са необходими CT отношението и полезният ток на мотора. Настройката на различните елементи е показана по-долу:

• Елемент за термално прекомерно зареждане –
  За настройка на този елемент трябва да идентифицираме % от полезната тока, при който моторът работи непрекъснато.
  

• Елемент за кратко съединение –
  Достъпният диапазон за този елемент е от 1 до 5 пъти полезната тока. Налична е и времева задержка. Обикновено я настройваме на 2 пъти полезната тока с времева задержка от 0.1 секунда.

• Елемент за еднофазно снабдяване –
  Този елемент ще работи, ако има несъответствие в тока на трите фази. Той се нарича също и защита от несъответствие. Елементът е настроен за 1/3 от полезната тока. Ако се активира при стартиране, параметърът се променя на 1/2 от полезната тока.

• Защита от дефект на земята –
  Този елемент измерва нейтралния ток на вторично свързан CT. Достъпният диапазон за този елемент е от 0.02 до 2 пъти первичния ток на CT. Налична е и времева задержка. Обикновено го настройваме на 0.1 пъти первичния ток на CT с времева задержка от 0.2 секунди. Ако се активира при стартиране на мотора, времената настройки могат да бъдат увеличени до 0.5 секунди.

• Защита от заключен ротор –
  Достъпният диапазон за този елемент е от 1 до 5 пъти полезната тока. Налична е и времева задержка. Обикновено го настройваме на 2 пъти полезната тока. Времевата задержка ще бъде по-голяма от времето за стартиране на мотора. „Време за стартиране означава времето, необходимо на мотора, за да достигне максималната скорост.“

• Защита от броя на горещите старти –
  Тук ще предоставим броя на позволените старти в определен период от време. По този начин ще ограничим броя на горещите старти, дадени на мотора.

Схематичната диаграма за свързване на реле за защита на мотор е следната:

Съвременните цифрови реле за защита на мотори имат допълнителни функции, т.е. защита срещу работа без товар и термална защита. При работа без товар, релето измерва тока на мотора. Ако той е по-малък от указаната стойност, то релето ще изключи мотора. Можем също да свържем температурен сонд към релето, който ще наблюдава температурата на лагера и обмотката и ще изключи мотора, ако температурата надхвърли указаната стойност.

Изявление: Уважавайте оригинала, добрият материали са стойни за споделяне, ако има нарушение на правата, моля се обърнете за изтриване.