Rơ le bảo vệ động cơ cho động cơ cảm ứng điện áp cao

Trên 90% động cơ được sử dụng trong công nghiệp là động cơ cảm ứng, vì chúng rẻ, bền và dễ bảo trì. Đối với động cơ có công suất lớn hơn (>250HP) chúng ta ưu tiên điện áp cao, vì điều này sẽ giảm dòng điện hoạt động và kích thước của động cơ.

Tại sao Chúng ta Cần Bảo vệ Động cơ?

Để hiểu điều này, chúng ta cần biết chi phí liên quan đến sự hỏng hóc của động cơ, tức là:

• Mất sản xuất (Chi phí sản xuất)

• Thay thế động cơ (Chi phí thay thế)

• Chi phí sửa chữa

• Chi phí nhân công do tình huống khẩn cấp này

Chức năng cơ bản của rơle bảo vệ là nhận biết sự cố và tách phần hỏng khỏi phần còn tốt của hệ thống. Điều này sẽ cải thiện độ tin cậy của hệ thống điện. Đối với bảo vệ động cơ, chúng ta phải xác định các nguyên nhân gây hỏng hóc và giải quyết chúng. Các nguyên nhân gây hỏng hóc như sau:

• Stress nhiệt trên cuộn dây

• Mất pha đơn

• Sự cố đất

• Chập mạch

• Rotor bị kẹt

• Số lần khởi động nóng

• Hỏng ổ bi

Mô tả ngắn gọn về các sự cố khác nhau được đưa ra dưới đây:

• Stress Nhiệt trên Cuộn Dây –
  Nếu động cơ chạy liên tục vượt quá công suất định mức thì sẽ làm nóng cuộn dây và cách điện. Sau đó, cách điện cuộn dây sẽ bị suy giảm, dẫn đến hỏng hóc động cơ. Nếu điện áp thấp hơn giá trị thiết kế thì cũng sẽ làm nóng cuộn dây ở tải định mức và dẫn đến hỏng hóc động cơ.

• Mất Pha Đơn –
  Mất một pha cung cấp cho động cơ (trong trường hợp của động cơ 3 pha) dẫn đến mất pha đơn. Nếu chúng ta khởi động động cơ khi có tải, thì động cơ sẽ hỏng do mất cân bằng.

• Sự Cố Đất –
  Nếu bất kỳ phần nào của cuộn dây tiếp xúc với đất thì chúng ta có thể nói rằng động cơ đã bị nối đất. Nếu chúng ta khởi động động cơ thì nó sẽ dẫn đến hỏng hóc động cơ.

• Chập Mạch –
  Nếu có sự tiếp xúc giữa hai pha của cuộn dây ba pha hoặc giữa các vòng của một pha, thì điều này sẽ được gọi là chập mạch.

• Rotor Bị Kẹt –
  Nếu thiết bị được truyền động bị kẹt hoặc trục động cơ bị kẹt, thì điều này được gọi là rotor bị kẹt. Nếu chúng ta khởi động động cơ thì nó sẽ hỏng.

• Số Lần Khởi Động Nóng –
  Mỗi động cơ được thiết kế để chịu đựng một số lần khởi động nóng nhất định. Giả sử động cơ đang chạy, nếu chúng ta dừng động cơ và ngay lập tức khởi động lại, thì điều này được gọi là khởi động nóng. Tùy thuộc vào đường cong nhiệt của động cơ, chúng ta phải cho một khoảng thời gian để hạ nhiệt độ cuộn dây.

• Hỏng Ổ Bi –
  Nếu ổ bi hỏng thì sẽ xảy ra ma sát giữa rotor và stator, dẫn đến hư hại vật lý của cách điện và cuộn dây. Sự hỏng hóc của ổ bi có thể tránh được bằng cách theo dõi nhiệt độ ổ bi. Bộ phát hiện nhiệt độ ổ bi (BTD) được sử dụng để theo dõi và ngắt động cơ trong trường hợp bất thường.

Tất cả các rơle bảo vệ động cơ hoạt động dựa trên dòng điện mà động cơ tiêu thụ. Rơle bảo vệ động cơ được sử dụng cho khu vực điện áp cao có các tính năng sau:

• Bảo vệ quá tải nhiệt

• Bảo vệ chập mạch

• Bảo vệ mất pha đơn

• Bảo vệ sự cố đất

• Bảo vệ rotor bị kẹt

• Bảo vệ số lần khởi động

Để cài đặt rơle, chúng ta cần tỷ lệ CT và dòng điện tải đầy đủ của động cơ. Cài đặt của các phần tử khác nhau được liệt kê dưới đây:

• Phần tử Quá tải Nhiệt –
  Để cài đặt phần tử này, chúng ta phải xác định % dòng điện tải đầy đủ mà động cơ đang chạy liên tục.
  

• Phần tử Chập Mạch –
  Phạm vi có sẵn cho phần tử này là từ 1 đến 5 lần dòng điện khởi động. Thời gian chậm cũng có sẵn. Chúng ta thường cài đặt nó ở 2 lần dòng điện khởi động với thời gian chậm là 0.1 giây.

• Phần tử Mất Pha Đơn –
  Phần tử này sẽ hoạt động nếu có sự mất cân bằng dòng điện của ba pha. Nó cũng được gọi là bảo vệ mất cân bằng. Phần tử này được cài đặt cho 1/3 dòng điện khởi động. Nếu nó nhảy trong quá trình khởi động, thì tham số sẽ thay đổi thành 1/2 dòng điện khởi động.

• Bảo vệ Sự cố Đất –
  Phần tử này đo dòng điện trung tính của CT thứ cấp kết nối sao. Phạm vi có sẵn cho phần tử này là từ 0.02 đến 2 lần dòng điện sơ cấp CT. Thời gian chậm cũng có sẵn. Chúng ta thường cài đặt ở 0.1 lần dòng điện sơ cấp CT với thời gian chậm là 0.2 giây. Nếu nhảy trong quá trình khởi động động cơ, thì thời gian cài đặt có thể tăng lên 0.5 giây.

• Bảo vệ Rotor Bị Kẹt –
  Phạm vi có sẵn cho phần tử này là từ 1 đến 5 lần dòng điện tải đầy đủ. Thời gian chậm cũng có sẵn. Chúng ta thường cài đặt ở 2 lần dòng điện tải đầy đủ (FLC). Thời gian chậm sẽ nhiều hơn thời gian khởi động của động cơ. "Thời gian khởi động có nghĩa là thời gian cần thiết để động cơ đạt tốc độ tối đa."

• Bảo vệ Số Lần Khởi Động Nóng –
  Tại đây, chúng ta sẽ cung cấp số lần khởi động được phép trong khoảng thời gian cụ thể. Bằng cách này, chúng ta sẽ giới hạn số lần khởi động nóng được cung cấp cho động cơ.

Sơ đồ kết nối một rơle bảo vệ động cơ như sau:

Các rơle bảo vệ động cơ kỹ thuật số hiện đại có một số tính năng bổ sung, ví dụ: bảo vệ chống chạy không tải của động cơ và bảo vệ nhiệt. Trong trường hợp chạy không tải, rơle sẽ cảm nhận dòng điện của động cơ. Nếu nó nhỏ hơn giá trị quy định thì nó sẽ ngắt động cơ. Chúng ta cũng có thể kết nối đầu dò nhiệt độ với rơle, để theo dõi nhiệt độ ổ bi và cuộn dây và ngắt động cơ nếu nó vượt quá giá trị nhiệt độ quy định.

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