Korkeajänniteinduktiomotorin suojarele

Yli 90 % teollisuudessa käytetyistä moottoreista ovat induktiomoottoreita, koska ne ovat edullisia, kestäviä ja yksinkertaisia huolletta. Yli 250 hevosvoiman (HP) moottoreille suosimme korkeaa jännitettä, koska se vähentää toimintasähköä ja moottorin kokoa.

Miksi tarvitsemme moottorien suojaamista?

Tämän ymmärtämiseksi meidän täytyy tietää moottorin epäonnistumisen kustannukset, eli

• Tuotannon menetys (tuotantokustannukset)

• Moottorin korvaaminen (korvauskustannukset)

• Korjauksen kustannukset

• Ihmisorastuntumiskustannukset tämän hätätilanteen vuoksi

Suojarelen perusfunktio on tunnistaa syyt ja erottaa viallinen osa järjestelmästä. Tämä parantaa sähköverkon luotettavuutta.
Moottorin suojaamiseksi meidän on tunnistettava eri syyt epäonnistumisiin ja vastattava niihin. Erilaiset syyt epäonnistumisiin ovat seuraavat

• Lempivaiheen termiset stressit

• Yksivaiheinen

• Maajätekäyttö

• Lyhytsulku

• Kiinnitetty kierto

• Kuumen käynnistysten määrä

• Laakerin epäonnistuminen

Erilaisten epäonnistumisten lyhyt kuvailu on alla:

• Lempivaiheen termiset stressit –
  Jos moottori ajaa jatkuvasti suuremmalla kuin sen suunnitellulla kapasiteetilla, tämä ylilämmittelee lempivaiheen ja eristyksen. Tämä johtaa lempivaiheen erityksen heikkenemiseen ja moottorin epäonnistumiseen. Jos jännite on pienempi kuin suunniteltu arvo, se myös ylilämmittelee lempivaiheen suunnitellulla kuorman alaisena, mikä voi aiheuttaa moottorin epäonnistumisen.

• Yksivaiheinen –
  Yhden vaiheen häviö, joka toimitetaan moottorille (kolmivaiheiselle moottorille), johtaa yksivaiheiseen. Jos käynnistämme moottorin kuormalla, moottori epäonnistuu epätasapainon vuoksi.

• Maajätekäyttö –
  Jos jokin lempivaiheen osa tulee yhteyteen maan kanssa, voimme sanoa, että moottori on maanjätetty. Jos käynnistämme moottorin, se johtaa moottorin epäonnistumiseen.

• Lyhytsulku –
  Jos kolmivaiheisen lempivaiheen kahden vaiheen välillä tai vaiheen kierrosten välillä on yhteys, sitä kutsutaan lyhytsulkuksi.

• Kiinnitetty kierto –
  Jos kuljetettava laite on tiukassa olosuhteissa tai moottorin vaaka on tiukassa olosuhteissa, tätä kutsutaan kiinnitettyksi kiertymiseksi. Jos käynnistämme moottorin, se epäonnistuu.

• Kuumen käynnistysten määrä –
  Jokainen moottori on suunniteltu kestämään tietyn määrän kuumen käynnistysten. Oletetaan, että moottori on ajossa, jos pysäytämme moottorin ja käynnistämme sen välittömästi, tätä kutsutaan kuumaan käynnistykseen. Riippuen moottorin lämpökurvasta, meidän on annettava tietty aika lempivaiheen lämpötilan laskemiseksi.

• Laakerin epäonnistuminen –
  Jos laakeri epäonnistuu, roterin ja statorin välinen kitkaminen tapahtuu, mikä johtaa fysikaaliseen vahingoon eritykselle ja lempivaiheelle. Laakerin epäonnistumista voidaan välttää laakerin lämpötilan valvomalla. Laakerin lämpötilavalvoja (BTD) käytetään laakerin lämpötilan valvontaan ja moottorin katkaisemiseen poikkeustilanteissa.

Kaikki moottorisuojarelet toimivat perustuen moottorin ottamaan sähkövirtaan. Moottorisuojarele käytetään korkealle jännitteelle alueelle, jolla on seuraavat ominaisuudet

• Termisen ylikuormituksen suojaus

• Lyhytsulku-suojaus

• Yksivaiheinen suojaus

• Maajätekäytön suojaus

• Kiinnitetyn kierron suojaus

• Käynnistysten määrän suojaus

Releen asetusta varten tarvitsemme CT:n suhdetta ja moottorin täysi kuorma virta. Eri elementtien asetus on lueteltu alla

• Termisen ylikuormituksen elementti –
  Tämän elementin asettamiseksi meidän on tunnistettava prosenttiosuus täysi kuorma virta, jolla moottori ajaa jatkuvasti.
  

• Lyhytsulku-elementti –
  Tälle elementille saatavilla oleva alue on 1-5 kertaa käynnistysvirta. Aikaviive on myös saatavilla. Asetamme yleensä 2 kertaa käynnistysvirta, aikaviiveellä 0.1 sekuntia.

• Yksivaiheinen elementti –
  Tämä elementti toimii, jos on epätasapaino kolmen vaiheen sähkövirrassa. Sitä kutsutaan myös epätasapainonsuojaksi. Elementti on asetettu 1/3:lle käynnistysvirta. Jos se katkeaa käynnistysvaiheessa, parametri muuttuu 1/2:ksi käynnistysvirta.

• Maajätekäytön suojaus –
  Tämä elementti mitataan tähden kytkennän CT:n sekundäärin neutraalin sähkövirtaa. Tälle elementille saatavilla oleva alue on 0.02-2 kertaa CT:n primäärisen sähkövirta. Aikaviive on myös saatavilla. Asetamme yleensä 0.1 kertaa CT:n primäärisen sähkövirta, aikaviiveellä 0.2 sekuntia. Jos se katkeaa moottorin käynnistysvaiheessa, aikasetus voidaan nostaa 0.5 sekuntiin.

• Kiinnitetyn kierron suojaus –
  Tälle elementille saatavilla oleva alue on 1-5 kertaa täysi kuorma virta. Aikaviive on myös saatavilla. Asetamme yleensä 2 kertaa FLC (Full Load Current). Aikaviive on enemmän kuin moottorin käynnistysaika. "Käynnistysaika tarkoittaa aikaa, joka moottorin tarvitsee saavuttaakseen täyden nopeuden."

• Kuumen käynnistysten määrän suojaus –
  Tässä annamme sallitun käynnistysten määrän tietyn ajanjakson sisällä. Näin rajoitamme moottorille annettujen kuumen käynnistysten määrän.

Skeema, jolla yhdistetään moottorisuojarele, on alla

Modernit digitaaliset moottorisuojarelet sisältävät joitakin lisäominaisuuksia, kuten suojausta tyhjästä ajosta moottorilla ja termisesti suojausta.
Tyhjässä ajossa rele mittaa moottorin sähkövirtaa. Jos se on vähemmän kuin määrätty arvo, rele katkaisee moottorin. Voimme myös yhdistää lämpötilaliitin releeseen, joka valvoo laakerin ja lempivaiheen lämpötilaa ja katkaisee moottorin, jos lämpötila ylittää määrätyn lämpötilan.

Lause: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleita kannattaa jakaa, jos on loukkaus niin otathan yhteyttä poistamaan.