Ρελέ Προστασίας Μοτέρας για Υψηλή Τάση Επαναγωγικών Μηχανών

Πάνω από το 90% των μοτέρων που χρησιμοποιούνται σε βιομηχανίες είναι επαναφορικοί μοτέρες, επειδή είναι φθηνοί, ανθεκτικοί και εύκολοι να διατηρούνται. Για μοτέρες με υψηλή ιπποδύναμη (>250HP) προτιμούμε υψηλή τάση, επειδή αυτό θα μειώσει τη λειτουργική ροή ρεύματος και το μέγεθος του μοτέρα.

Γιατί Χρειαζόμαστε Προστασία των Μοτέρων;

Για να το καταλάβουμε αυτό, πρέπει να γνωρίζουμε το κόστος που συνδέεται με την αποτυχία ενός μοτέρ, δηλαδή:

• Απώλεια παραγωγής (Κόστος παραγωγής)

• Αντικατάσταση μοτέρ (Κόστος αντικατάστασης)

• Κόστος επισκευής

• Κόστος ανθρωπίνων ωρών λόγω αυτής της επέμβασης

Η βασική λειτουργία ενός προστατευτικού ρελέ είναι να αναγνωρίσει την παρανόμαλη κατάσταση και να απομονώσει το εξωτερικό μέρος από το υγιές μέρος του συστήματος. Αυτό θα βελτιώσει την αξιοπιστία του συστήματος ενέργειας.
Για την προστασία του μοτέρ, πρέπει να αναγνωρίσουμε τους διάφορους λόγους αποτυχίας και να αντιμετωπίσουμε το ίδιο. Οι διάφοροι λόγοι αποτυχίας είναι όπως ακολουθεί

• Θερμικός στρες στην πίνακα

• Μονοφάση

• Εδαφική ατυχήματος

• Σύνδεση στο κοντινό

• Κλειδωμένος ρότορας

• Αριθμός θερμών εκκινήσεων

• Αποτυχία ρουλεμάν

Σύντομες περιγραφές των διαφόρων αποτυχιών δίνονται παρακάτω:

• Θερμικός Στρες στην Πίνακα –
  Αν ένας μοτέρ λειτουργεί συνεχώς πάνω από την κατασκευαστική του ικανότητα, τότε αυτό θα ξεθερμάνει την πίνακα και την απομόνωση. Στη συνέχεια, θα επιδεινώσει την απομόνωση της πίνακας, οδηγώντας στην αποτυχία του μοτέρ. Εάν η τάση είναι λιγότερη από την τιμή που έχει σχεδιαστεί, τότε θα ξεθερμάνει την πίνακα στην κατασκευαστική τιμή και θα προκαλέσει την αποτυχία του μοτέρ.

• Μονοφάση –
  Η απώλεια μιας φάσης που παρέχεται στο μοτέρ (στην περίπτωση ενός τριφασικού μοτέρ) οδηγεί σε μονοφάση. Αν ξεκινήσουμε το μοτέρ υπό φορτίο, τότε το μοτέρ θα αποτύχει λόγω της ανισορροπίας.

• Εδαφική Ατυχήματος –
  Αν κάποιο μέρος της πίνακας έρθει σε επαφή με το έδαφος, τότε μπορούμε να πούμε ότι το μοτέρ είναι εδαφικό. Αν ξεκινήσουμε το μοτέρ, θα οδηγήσει στην αποτυχία του μοτέρ.

• Σύνδεση στο Κοντινό –
  Αν υπάρξει επαφή μεταξύ δύο φάσεων μιας τριφασικής πίνακας ή μεταξύ των γύρων μιας φάσης, τότε αυτό θα ονομαστεί σύνδεση στο κοντινό.

• Κλειδωμένος Ρότορας –
  Αν το εξαρτημένο εξοπλισμό είναι σε κατάσταση κλείδωμα ή ο ρότορας του μοτέρ είναι κλειδωμένος, τότε αυτό ονομάζεται κλειδωμένος ρότορας. Αν ξεκινήσουμε το μοτέρ, τότε θα αποτύχει.

• Αριθμός Θερμών Εκκινήσεων –
  Κάθε μοτέρ έχει σχεδιαστεί να αντέχει έναν συγκεκριμένο αριθμό θερμών εκκινήσεων. Αν ένας μοτέρ είναι σε λειτουργία, αν σταματήσουμε το μοτέρ και άμεσα ξεκινήσουμε το ίδιο, τότε αυτό ονομάζεται θερμή εκκίνηση. Σύμφωνα με τη θερμική καμπύλη ενός μοτέρ, πρέπει να δώσουμε συγκεκριμένη χρονική περίοδο για να μειώσουμε τη θερμοκρασία της πίνακας.

• Αποτυχία Ρουλεμάν –
  Αν το ρουλεμάν αποτύχει, τότε θα έχει ρύθμιση του ρότορα στο στάτορ, προκαλώντας φυσική βλάβη της απομόνωσης και της πίνακας. Η αποτυχία του ρουλεμάν μπορεί να αποφευχθεί με την παρακολούθηση της θερμοκρασίας του ρουλεμάν. Χρησιμοποιείται ανιχνευτής θερμοκρασίας ρουλεμάν (BTD) για την παρακολούθηση και την αποσύνδεση του μοτέρ σε περίπτωση ανωμαλίας.

Όλα τα προστατευτικά ρελέ μοτέρας λειτουργούν με βάση την ροή ρεύματος που παίρνει ο μοτέρ. Το προστατευτικό ρελέ μοτέρ χρησιμοποιείται σε περιοχές με υψηλή τάση με τα εξής χαρακτηριστικά

• Προστασία από θερμική υπερφόρτωση

• Προστασία από σύνδεση στο κοντινό

• Προστασία από μονοφάση

• Προστασία από εδαφική ατυχήματος

• Προστασία από κλειδωμένο ρότορα

• Προστασία από αριθμό εκκινήσεων

Για την ρύθμιση του ρελέ, χρειαζόμαστε το ποσοστό του CT και την ροή ρεύματος πλήρους φόρτου του μοτέρ. Η ρύθμιση των διαφόρων στοιχείων είναι τα παρακάτω

• Στοιχείο Θερμικής Υπερφόρτωσης –
  Για την ρύθμιση αυτού του στοιχείου, πρέπει να αναγνωρίσουμε το % της ροής ρεύματος πλήρους φόρτου στην οποία ο μοτέρ λειτουργεί συνεχώς.
  

• Στοιχείο Σύνδεσης στο Κοντινό –
  Ο διαθέσιμος πεδίο για αυτό το στοιχείο είναι 1 έως 5 φορές την ροή ρεύματος εκκίνησης. Διαθέσιμη είναι και χρονική καθυστέρηση. Συνήθως το ρυθμίζουμε σε 2 φορές την ροή ρεύματος εκκίνησης με χρονική καθυστέρηση 0.1 δευτερόλεπτο.

• Στοιχείο Μονοφάσης –
  Αυτό το στοιχείο θα λειτουργήσει, αν υπάρξει ανισορροπία στην ροή ρεύματος των τριών φάσεων. Αυτό ονομάζεται επίσης προστασία από ανισορροπία. Το στοιχείο ρυθμίζεται σε 1/3 της ροής ρεύματος εκκίνησης. Αν τριγγίσει κατά την εκκίνηση, τότε ο παράμετρος θα αλλάξει σε 1/2 της ροής ρεύματος εκκίνησης.

• Προστασία Από Εδαφική Ατυχήματος –
  Αυτό το στοιχείο μετρά την ροή ρεύματος του ουδέτερου του δευτερεύοντος CT συνδεδεμένου σε στέλλα. Ο διαθέσιμος πεδίο για αυτό το στοιχείο είναι 0.02 έως 2 φορές την ροή ρεύματος του πρωτεύοντος CT. Διαθέσιμη είναι και χρονική καθυστέρηση. Συνήθως το ρυθμίζουμε σε 0.1 φορές την ροή ρεύματος του πρωτεύοντος CT με χρονική καθυστέρηση 0.2 δευτερόλεπτα. Αν τριγγίσει κατά την εκκίνηση του μοτέρ, τότε η ρύθμιση χρόνου μπορεί να αυξηθεί σε 0.5 δευτερόλεπτα.

• Προστασία Από Κλειδωμένο Ρότορα –
  Ο διαθέσιμος πεδίο για αυτό το στοιχείο είναι 1 έως 5 φορές την ροή ρεύματος πλήρους φόρτου. Διαθέσιμη είναι και χρονική καθυστέρηση. Συνήθως το ρυθμίζουμε σε 2 φορές την ροή ρεύματος πλήρους φόρτου (FLC). Η χρονική καθυστέρηση θα είναι μεγαλύτερη από τον χρόνο εκκίνησης του μοτέρ. "Χρόνος εκκίνησης σημαίνει το χρονικό διάστημα που απαιτείται από το μοτέρ για να φτά