Реле защиты для высоковольтного асинхронного двигателя
- Подробности
-
Категория: Электрооборудование
-
Обновлено: 02 Октябрь 2016
-
Создано: 02 Октябрь 2016
-
Просмотров: 3263

Более 90% двигателей, используемых в промышленности, являются асинхронными двигателями, потому что они дешевые, надежные и просты в обслуживании. Для мощных двигателей предпочтительно высокое напряжение, ведь оно позволит снизить эксплуатационные и текущие расходы.
Почему необходима защита электродвигателей?
Чтобы понять это, мы должны знать о расходах, связанных с отказом двигателя, т. е.
- Потери производства (себестоимость производства)
- Замена мотора (стоимость замены)
- Стоимость ремонта
- Стоимость человеко-часов из-за этой чрезвычайной ситуации
Основная функция защитного реле заключается в выявлении неисправностей и изолировании ее от здоровой части системы. Это позволит повысить надежность системы питания.
Для защиты двигателя, мы должны выявить различные причины неисправностей.
Различные причины отказа двигателей
- Тепловая нагрузка на обмотки
- Потеря фазы
- Замыкания на землю
- Короткое замыкание
- Блокирование ротора
- Количество горячих стартов
- Смятия подшипников
- Тепловая нагрузка на обмотки
Если двигатель работает непрерывно больше, чем его номинальная мощность, то будет происходить перегрев обмоток и изоляции. Впоследствии это приведет к ухудшению изоляции обмоток в результате чего может случиться отказ двигателя. Если напряжение меньше, чем установленное значение, то также будет происходить перегрев обмотки при номинальной нагрузке.
- Потеря фазы
Если запустить двигатель на нагрузку при потере одной фазы подаваемой в двигатель (в случае 3-фазного двигателя), то двигатель будет работать неустойчиво из-за не симметрии.
- Замыкания на землю
Замыкание на землю происходит если какая-либо часть обмотки соприкасается с землей. Если запустить двигатель, то это приведет к выходу его из строя.
- Короткое замыкание
Если есть контакт между двумя фазами трехфазной обмотки или между витками одной фазы, то это называется короткое замыкание.
- Заторможенный ротор
Если оборудование заклинило или вал двигателя не вращается свободно, то это называется заторможенным ротором. Если запустить мотор в таком состоянии, то он сгорит.
- Количество горячих стартов
Каждый двигатель рассчитан на определенное количество горячих запусков. Рассмотрим двигатель в рабочем состоянии, если мы остановим двигатель и сразу его запустим, то это называется горячим стартом. В зависимости от характеристик мотора ему надо дать определенное время для того, чтобы сбить температуру обмотки.
- Смятие подшипников
Если подшипник смят, то будет происходить затирание ротора о статор, в результате физического повреждения изоляции и обмоток. Отказа подшипника можно избежать путем контроля его температуры. Датчик температуры подшипник используется для мониторинга и отключения двигателя в случае нештатной ситуации.
Вся защита двигателя работает на основном токе двигателя. Реле защиты двигателя используется для зон высокого напряжения, имеющих следующие особенности:
- Защита от перегрева
- Защита от короткого замыкания
- Защита от потери фазы
- Защита от замыканий на землю
- Защита от блокировки ротора
- Защита на количество горячих стартов
Элементы защиты высоковольтных двигателей
Для установки реле необходим коэффициент полного тока нагрузки двигателя.
Установка различных элементов приведена ниже:
- Элемент короткого замыкания - Зона действия для этого элемента составляет от 1 до 5 раз пускового тока. Регулировка времени задержки также доступна. Задержка времени обычно составляет от 0,1 секунды.
- Элемент фазировки - этот элемент будет работать, если есть дисбаланс в трех фазах. Его также называют как балансированная защиты. Элемент устанавливается на 1/3-го пускового тока. Если он срабатывает во время запуска, то параметр будет изменен на 1/2 пускового тока.
- Защита от замыкания на землю - этот элемент измеряет ток на корпусе двигателя. Диапазон доступных настроек для этого элемента составляет от 0,02 до 2 раз первичного тока. Время задержки также доступно. Мы обычно устанавливаем на уровне 0,1 первичного тока с временной задержкой в 0,2 секунды. Если защита сработала во время запуска двигателя, то установка времени может быть повышена до 0,5 сек.
- Защита от блокировки ротора - диапазон для этого элемента составляет от 1 до 5 раз на полный ток нагрузки. Время задержки также доступно.
- Защита на количество горячих стартов - здесь обеспечивается количество запусков двигателя в определенное время.
Современные цифровые реле защиты высоковольтных двигателей имеют некоторые дополнительные функции, например, защиту от холостого хода двигателя и тепловую защиту.
Также можно подключить температурный датчик к реле, которой будет контролировать температуру подшипников и обмоток двигателя и отключать его, если будет превышено заданное значение.
.