उच्च वोल्टेज इनडक्सन मोटरको लागि मोटर सुरक्षा रिले

संस्थागत उपयोग में उपयोग किए जाने वाले 90% से अधिक मोटर आवेशन मोटर होते हैं, क्योंकि वे सस्ते, दृढ़ और आसानी से रखरखाव किए जा सकते हैं। उच्च एचपी (>250एचपी) मोटरों के लिए हम उच्च वोल्टेज का पसंद करते हैं, क्योंकि यह संचालन विद्युत धारा को कम करेगा और मोटर का आकार भी कम हो जाएगा।

हमें मोटरों की सुरक्षा क्यों चाहिए?

इसको समझने के लिए हमें मोटर की विफलता से संबंधित लागत जाननी चाहिए, यानी

• उत्पादन का नुकसान (उत्पादन की लागत)

• मोटर का प्रतिस्थापन (प्रतिस्थापन लागत)

• रिपेयर की लागत

• यह आपातकालीन स्थिति के कारण व्यक्ति घंटों की लागत

सुरक्षा रिले का मूल फंक्शन दोष की पहचान करना और दोषपूर्ण भाग को प्रणाली के स्वस्थ भाग से अलग करना है। यह विद्युत प्रणाली की विश्वसनीयता में सुधार करेगा।
मोटर की सुरक्षा के लिए, हमें विफलता के विभिन्न कारणों की पहचान करनी होती है और इसी को ठीक करना होता है। विफलता के विभिन्न कारण निम्न हैं

• विकिरण पर थर्मल तनाव

• सिंगल फेजिंग

• पृथ्वी दोष

• शॉर्ट सर्किट

• लॉक्ड रोटर

• गर्म शुरुआतों की संख्या

• बियरिंग विफलता

विभिन्न विफलताओं का संक्षिप्त विवरण नीचे दिया गया है:

• विकिरण पर थर्मल तनाव –
  अगर किसी मोटर को इसकी डिजाइन क्षमता से अधिक समय तक चलाया जाता है तो यह विकिरण और इन्सुलेशन को गर्म कर देगा। इसके बाद विकिरण इन्सुलेशन खराब हो जाएगा जिससे मोटर की विफलता होगी। यदि वोल्टेज डिजाइन मान से कम है तो भी यह विकिरण को गर्म कर देगा और मोटर की विफलता हो सकती है।

• सिंगल फेजिंग –
  मोटर (3-फेज मोटर के मामले में) को एक फेज की आपूर्ति नहीं होने से सिंगल फेजिंग होती है। यदि हम मोटर को लोड पर चलाते हैं, तो असंतुलन के कारण मोटर विफल हो जाएगी।

• पृथ्वी दोष –
  अगर विकिरण का कोई भाग जमीन से संपर्क में आ जाता है तो हम कह सकते हैं कि मोटर ग्राउंड हो गया है। अगर हम मोटर को चलाते हैं तो यह मोटर की विफलता का कारण बनेगा।

• शॉर्ट सर्किट –
  अगर तीन फेज विकिरण के दो फेजों के बीच या एक फेज के टर्नों के बीच संपर्क हो जाता है, तो इसे शॉर्ट सर्किट कहा जाएगा।

• लॉक्ड रोटर –
  अगर चलाने वाले उपकरण को जमा हो गया है या मोटर शाफ्ट जमा हो गया है, तो इसे लॉक्ड रोटर कहा जाता है। अगर हम मोटर को चलाते हैं तो यह विफल हो जाएगा।

• गर्म शुरुआतों की संख्या –
  प्रत्येक मोटर को एक निश्चित संख्या में गर्म शुरुआतों का सामना करने के लिए डिजाइन किया गया है। एक मोटर चल रही है, अगर हम मोटर को बंद कर देते हैं और तुरंत उसी को चलाते हैं, तो इसे गर्म शुरुआत कहा जाता है। मोटर के थर्मल वक्र के आधार पर हमें विकिरण के तापमान को घटाने के लिए निश्चित समय देना होगा।

• बियरिंग विफलता –
  अगर बियरिंग विफल हो जाता है तो रोटर और स्टेटर के बीच घर्षण होगा, जिससे इन्सुलेशन और विकिरण का भौतिक नुकसान होगा। बियरिंग विफलता को बियरिंग तापमान की निगरानी से रोका जा सकता है। बियरिंग तापमान डिटेक्टर (BTD) असामान्य स्थिति में मोटर की निगरानी और ट्रिपिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

सभी मोटर सुरक्षा रिले मोटर द्वारा ली गई विद्युत धारा पर आधारित संचालित होते हैं। मोटर सुरक्षा रिले उच्च वोल्टेज क्षेत्र में उपयोग किया जाता है जिसमें निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं

• थर्मल ओवरलोड सुरक्षा

• शॉर्ट सर्किट सुरक्षा

• सिंगल फेजिंग सुरक्षा

• पृथ्वी दोष सुरक्षा

• लॉक्ड रोटर सुरक्षा

• शुरुआतों की संख्या सुरक्षा

रिले की सेटिंग के लिए हमें सीटी अनुपात और मोटर की पूर्ण लोड धारा की आवश्यकता होती है। विभिन्न तत्वों की सेटिंग नीचे सूचीबद्ध है

• थर्मल ओवरलोड तत्व –
  इस तत्व को सेट करने के लिए हमें पूर्ण लोड धारा के % पर मोटर की लगातार चाल की पहचान करनी होती है।
  

• शॉर्ट सर्किट तत्व –
  इस तत्व के लिए उपलब्ध रेंज 1 से 5 गुना शुरुआती धारा तक है। समय देरी भी उपलब्ध है। हम आमतौर पर इसे 2 गुना शुरुआती धारा के साथ 0.1 सेकंड की समय देरी के साथ सेट करते हैं।

• सिंगल फेजिंग तत्व –
  यदि तीन फेजों की धारा में असंतुलन होता है, तो यह तत्व संचालित होगा। इसे असंतुलन सुरक्षा भी कहा जाता है। तत्व 1/3 शुरुआती धारा के लिए सेट किया जाता है। यदि शुरुआत के दौरान यह ट्रिप हो जाता है, तो पैरामीटर 1/2 शुरुआती धारा के लिए बदल जाएगा।

• पृथ्वी दोष सुरक्षा –
  यह तत्व स्टार संबद्ध सीटी द्वितीयक की न्यूट्रल धारा को मापता है। इस तत्व के लिए उपलब्ध रेंज 0.02 से 2 गुना सीटी प्राथमिक धारा तक है। समय देरी भी उपलब्ध है। हम आमतौर पर इसे 0.1 गुना सीटी प्राथमिक धारा के साथ 0.2 सेकंड की समय देरी के साथ सेट करते हैं। यदि मोटर की शुरुआत के दौरान यह ट्रिप हो जाता है, तो समय सेटिंग 0.5 सेकंड तक बढ़ा दी जा सकती है।

• लॉक्ड रोटर सुरक्षा –
  इस तत्व के लिए उपलब्ध रेंज 1 से 5 गुना पूर्ण लोड धारा (FLC) तक है। समय देरी भी उपलब्ध है। हम आमतौर पर इसे 2 गुना FLC (पूर्ण लोड धारा) के साथ सेट करते हैं। समय देरी मोटर की शुरुआती समय से अधिक होगी। "शुरुआती समय का अर्थ है मोटर द्वारा अपनी पूर्ण गति प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय।"

• गर्म शुरुआतों की संख्या सुरक्षा –
  यहाँ हम निर्दिष्ट समय अवधि में अनुमत शुरुआतों की संख्या देंगे। इससे हम मोटर को दी गई गर्म शुरुआतों की संख्या को सीमित करेंगे।

एक मोटर सुरक्षा रिले को जोड़ने का स्कीमेटिक आरेख नीचे दिया गया है

आधुनिक डिजिटल मोटर सुरक्षा रिले कुछ अतिरिक्त विशेषताएं रखते हैं, जैसे मोटर के बिना लोड चलने के खिलाफ सुरक्षा और