رله حفاظتی موتور القایی فشار قوی

بیش از ۹۰٪ موتورهای استفاده شده در صنعت موتورهای القایی هستند، زیرا آنها ارزان، مقاوم و به راحتی قابل نگهداری هستند. برای موتورهای با توان بالاتر (بیش از ۲۵۰ اسب بخار) ما ولتاژ بالا را ترجیح می دهیم، زیرا این کار جریان عملیاتی را کاهش می دهد و اندازه موتور را کوچک می کند.

چرا ما به محافظت از موتورها نیاز داریم؟

برای فهمیدن این موضوع، باید هزینه‌های مرتبط با خرابی موتور را بشناسیم، یعنی:

• از دست دادن تولید (هزینه تولید)

• تعویض موتور (هزینه تعویض)

• هزینه تعمیر

• هزینه ساعات کاری به دلیل این حادثه

وظیفه اصلی رله محافظتی شناسایی خطای و جدا کردن بخش خراب از بخش سالم سیستم است. این کار قابلیت اطمینان سیستم برق را افزایش می‌دهد.
برای محافظت از موتور، باید علل مختلف خرابی را شناسایی کرده و به آنها پاسخ دهیم. علل مختلف خرابی به شرح زیر هستند:

• تنش حرارتی روی پیچ

• تک فازی شدن

• عیب زمینی

• کوتاه شدن مدار

• قفل شدن روتور

• تعداد شروع‌های گرم

• خرابی لغزک

شرح مختصر از علل مختلف خرابی به شرح زیر است:

• تنش حرارتی روی پیچ –
  اگر موتور بیشتر از ظرفیت طراحی شده خود کار کند، این امر منجر به گرم شدن بیش از حد پیچ و عایق شدن آن می‌شود. در نتیجه عایق پیچ تخریب شده و موتور خراب می‌شود. اگر ولتاژ کمتر از مقدار طراحی شده باشد، این امر نیز منجر به گرم شدن پیچ در بار اسمی و خرابی موتور می‌شود.

• تک فازی شدن –
  از دست دادن یک فاز تغذیه به موتور (در مورد موتور سه فاز) منجر به تک فازی شدن می‌شود. اگر موتور با بار شروع شود، موتور به دلیل عدم تعادل خراب می‌شود.

• عیب زمینی –
  اگر هر بخشی از پیچ با زمین تماس بگیرد، می‌توان گفت موتور زمین شده است. اگر موتور را شروع کنیم، این امر منجر به خرابی موتور می‌شود.

• کوتاه شدن مدار –
  اگر تماس بین دو فاز از یک پیچ سه فاز یا بین دورهای یک فاز وجود داشته باشد، این وضعیت را کوتاه شدن مدار می‌گویند.

• قفل شدن روتور –
  اگر تجهیزات مورد استفاده در حالت گیر کرده یا محور موتور گیر کرده باشد، این وضعیت را قفل شدن روتور می‌گویند. اگر موتور را شروع کنیم، این امر منجر به خرابی موتور می‌شود.

• تعداد شروع‌های گرم –
  هر موتور برای تحمل تعداد مشخصی از شروع‌های گرم طراحی شده است. اگر موتور در حال کار باشد و آن را متوقف کرده و فوراً دوباره شروع کنیم، این عمل را شروع گرم می‌گویند. بر اساس منحنی حرارتی موتور، باید زمان مشخصی را برای کاهش دما داد.

• خرابی لغزک –
  اگر لغزک خراب شود، تماس روتور با استاتور رخ می‌دهد و این امر منجر به خسارت فیزیکی عایق و پیچ می‌شود. خرابی لغزک را می‌توان با نظارت بر دمای لغزک جلوگیری کرد. دیتکتور دمای لغزک (BTD) برای نظارت و قطع موتور در صورت ناهماهنگی استفاده می‌شود.

تمام رله‌های محافظت از موتور بر اساس جریان مصرفی موتور عمل می‌کنند. رله محافظت از موتور برای مناطق با ولتاژ بالا با ویژگی‌های زیر استفاده می‌شود:

• محافظت از بار حرارتی

• محافظت از کوتاه شدن مدار

• محافظت از تک فازی شدن

• محافظت از عیب زمینی

• محافظت از قفل شدن روتور

• محافظت از تعداد شروع‌ها

برای تنظیم رله، نیاز به نسبت CT و جریان بار کامل موتور داریم. تنظیمات مختلف عناصر به شرح زیر هستند:

• عناصر بار حرارتی –
  برای تنظیم این عنصر باید درصد جریان بار کامل که موتور به طور مداوم در آن کار می‌کند را شناسایی کنیم.
  

• عناصر کوتاه شدن مدار –
  دامنه موجود برای این عنصر ۱ تا ۵ برابر جریان شروع است. تأخیر زمانی نیز در دسترس است. معمولاً آن را در ۲ برابر جریان شروع با تأخیر ۰٫۱ ثانیه تنظیم می‌کنیم.

• عناصر تک فازی شدن –
  این عنصر در صورت عدم تعادل جریان در سه فاز عمل می‌کند. این عنصر را محافظت از عدم تعادل نیز می‌گویند. عنصر را برای یک سوم جریان شروع تنظیم می‌کنیم. اگر در حین شروع عمل کند، پارامتر به نصف جریان شروع تغییر می‌کند.

• عناصر محافظت از عیب زمینی –
  این عنصر جریان محاوره CT ثانویه متصل به ستاره را اندازه‌گیری می‌کند. دامنه موجود برای این عنصر ۰٫۰۲ تا ۲ برابر جریان اصلی CT است. تأخیر زمانی نیز در دسترس است. معمولاً آن را در ۰٫۱ برابر جریان اصلی CT با تأخیر ۰٫۲ ثانیه تنظیم می‌کنیم. اگر در حین شروع موتور عمل کند، تنظیم زمانی را می‌توان به ۰٫۵ ثانیه افزایش داد.

• عناصر محافظت از قفل شدن روتور –
  دامنه موجود برای این عنصر ۱ تا ۵ برابر جریان بار کامل است. تأخیر زمانی نیز در دسترس است. معمولاً آن را در ۲ برابر FLC (جریان بار کامل) تنظیم می‌کنیم. تأخیر زمانی بیشتر از زمان شروع موتور خواهد بود. "زمان شروع به معنای زمان لازم برای رسیدن موتور به سرعت کامل است."

• عناصر محافظت از تعداد شروع‌های گرم –
  در اینجا تعداد شروع‌های مجاز در یک بازه زمانی مشخص را ارائه می‌دهیم. با این کار تعداد شروع‌های گرم داده شده به موتور را محدود می‌کنیم.

نمودار اسکیمی برای اتصال یک رله محافظت از موتور به شرح زیر است

رله‌های محافظت دیجیتال مدرن موتور دارای برخی ویژگی‌های اضافی هستند، یعنی محافظت در برابر کار بدون بار و محافظت حرارتی.
در صورت کار بدون بار، رله جریان موتور را تشخیص می‌دهد. اگر جریان کمتر از مقدار مشخص باشد، رله موتور را قطع می‌کند. می‌توانیم سوند دما را به رله متصل کنیم که دماهای لغزک و پیچ را نظارت می‌کند و اگر دما از مقدار مشخص بیشتر شود، موتور را قطع می‌کند.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.