Relé za zaštitu motora visokog napona

Preko 90% motora koji se koriste u industriji su indukcijski motori, jer su jeftini, izdržljivi i lako održavani. Za motorima više snage (>250KS) preferiramo visok napon, jer će to smanjiti radni struja i veličinu motora.

Zašto nam je potrebna zaštita motora?

Da bismo to razumeli, moramo znati troškove povezane sa kvarom motora, tj.

• Gubitak proizvodnje (trošak proizvodnje)

• Zamena motora (trošak zamene)

• Trošak popravke

• Trošak radnih sati zbog ove hitne situacije

Osnovna funkcija zaštitnog relja je prepoznati grešku i izolovati defektan deo od zdravog dela sistema. To će poboljšati pouzdanost sistema snabdijevanja strujom.
Za zaštitu motora, moramo identifikovati različite uzroke kvara i da ih obradimo. Različiti uzroci kvara su ispod navedeni:

• Termalni stres na vijcima

• Jednofaznost

• Kvar na zemlju

• Kratki spoj

• Zaključen rotor

• Broj toplih pokretanja

• Kvar ležaja

Kratke opise različitih kvarova dajemo ispod:

• Termalni stres na vijcima –
  Ako motor radi neprekidno preko svoje nominalne kapacitete, to će pregrejati vije i izolaciju. U daljoj sekvenci doći će do deteriornacije izolacije vijaka, što dovodi do kvara motora. Ako je napon manji od projektovanog, to takođe će pregrejati vije na nominalnom opterećenju, što može dovesti do kvara motora.

• Jednofaznost –
  Gubitak jedne faze koja se dostavlja motoru (u slučaju trofaznog motora) dovodi do jednofaznosti. Ako pokrenemo motor pod opterećenjem, motor će doći do kvara zbog nebalansa.

• Kvar na zemlju –
  Ako se neki deo vijaka dodirne sa zemljom, tada možemo reći da je motor zakvačen. Ako pokrenemo motor, doći će do kvara motora.

• Kratki spoj –
  Ako postoji kontakt između dve faze trofaznog vijka ili između zavojaka faze, to se naziva kratki spoj.

• Zaključen rotor –
  Ako je pogonsko oprema u zaključenoj situaciji ili je valjak motora zaključen, to se naziva zaključen rotor. Ako pokrenemo motor, doći će do kvara.

• Broj toplih pokretanja –
  Svaki motor je dizajniran da izdrži određeni broj toplih pokretanja. Pretpostavimo da je motor u radnom stanju, ako zaustavimo motor i odmah ga ponovo pokrenemo, to se naziva toplim pokretanjem. U zavisnosti od termalne krive motora, moramo dati određeno vreme da bi se smanjila temperatura vijaka.

• Kvar ležaja –
  Ako ležaj dođe do kvara, doći će do trenja rotora o stator, što dovodi do fizičkog oštećenja izolacije i vijaka. Kvar ležaja se može izbegnuti nadgledanjem temperature ležaja. Detektor temperature ležaja (BTD) se koristi za nadgledanje i isključivanje motora u slučaju anormalnosti.

Svi relji za zaštitu motora funkcioniraju na osnovu struje koju motor potroši. Relj za zaštitu motora se koristi u oblastima visokog napona sa sledećim karakteristikama

• Termalna zaštita od preopterećenja

• Zaštita od kratkog spoja

• Zaštita od jednofaznosti

• Zaštita od kvara na zemlju

• Zaštita od zaključenog rotora

• Zaštita od broja pokretanja

Za podešavanje relja potrebni su CT odnos i puna radna struja motora. Podešavanje različitih elemenata navedeno je ispod

• Element termalne preopterećenosti –
  Za podešavanje ovog elementa moramo identifikovati % punog radnog struja na kojoj motor radi neprekidno.
  

• Element kratkog spoja –
  Dostupni opseg za ovaj element je od 1 do 5 puta početne struje. Takođe je dostupna i odstupna vremenska konstanta. Obično ga podešavamo na 2 puta početne struje sa odstupnom vremenskom konstantom od 0.1 sekundi.

• Element jednofaznosti –
  Ovaj element će funkcionisati ako postoji nebalans u strujama tri faze. Takođe se naziva zaštitom od nebalansa. Element se podešava na 1/3 početne struje. Ako se aktivira tokom pokretanja, parametar se promeni na 1/2 početne struje.

• Zaštita od kvara na zemlju –
  Ovaj element meri neutralnu struju sekundarnog CT spojenog u zvezdu. Dostupni opseg za ovaj element je od 0.02 do 2 puta primarne struje CT. Takođe je dostupna i odstupna vremenska konstanta. Obično ga podešavamo na 0.1 put primarne struje CT sa odstupnom vremenskom konstantom od 0.2 sekunde. Ako se aktivira tokom pokretanja motora, vremensko podešavanje se može povećati na 0.5 sekundi.

• Zaštita od zaključenog rotora –
  Dostupni opseg za ovaj element je od 1 do 5 puta punog radnog struja. Takođe je dostupna i odstupna vremenska konstanta. Obično ga podešavamo na 2 puta FLC (Puna Radna Struja). Vremenska konstanta će biti duža od vremena pokretanja motora. "Vreme pokretanja znači vreme potrebno motoru da dostigne punu brzinu."

• Zaštita od broja toplih pokretanja –
  Ovdje ćemo dati broj dozvoljenih pokretanja u određenom vremenskom periodu. Time ćemo ograničiti broj toplih pokretanja datih motoru.

Shemički dijagram za povezivanje relja za zaštitu motora je ispod

Savremeni digitalni relji za zaštitu motora imaju neke dodatne funkcije, npr. zaštitu od rada bez opterećenja motora i termalnu zaštitu.
U slučaju rada bez opterećenja, relj detektuje struju motora. Ako je ona manja od zadate vrednosti, relj isključi motor. Takođe možemo povezati temperaturni senzor na relj, koji će nadgledati temperaturu ležaja i vijaka i isključiti motor ako premaši zadatu temperaturu.

Izjava: Poštovanje originala, dobre članke vredi deliti, ukoliko postoji kršenje autorskih prava kontaktirati za brisanje.