6 som beskytter motoren mot kortslutning. Beskyttelse av elektriske motorer fra nød- og unormale moduser

Motoroverbelastning oppstår i følgende tilfeller:

Ved langvarig oppstart eller selvstart;

på grunn av teknologiske årsaker og overbelastning av mekanismer;

Som et resultat av et brudd i en fase;

I tilfelle skade på den mekaniske delen av den elektriske motoren eller mekanismen, forårsaker en økning i dreiemomentet M s og bremsing av den elektriske motoren.

Overbelastninger er stabile og kortvarige. For den elektriske motoren er kun stabile overbelastninger farlige.

En betydelig økning i motorstrømmen oppnås også ved fasefeil, som for eksempel oppstår i elektriske motorer beskyttet av sikringer, når en av dem brenner ut. Ved nominell belastning, avhengig av parametrene til den elektriske motoren, vil økningen i statorstrømmen ved fasefeil være omtrent (1,6 ÷ 2,5) I nom. Denne overbelastningen er bærekraftig. Stabile er også overstrømmer forårsaket av mekanisk skade på den elektriske motoren eller mekanismen som roteres av den og overbelastning av mekanismen.

Hovedfaren for overstrømmer for en elektrisk motor er den medfølgende økningen i temperaturen til individuelle deler og først av alt viklingene. En økning i temperaturen akselererer slitasjen på viklingsisolasjonen og reduserer levetiden til motoren.

Når de bestemmer seg for installasjon av overbelastningsbeskyttelse på den elektriske motoren og arten av dens handling, styres de av driftsbetingelsene.

På de elektriske motorene til mekanismer som ikke er utsatt for teknologisk overbelastning (for eksempel elektriske sirkulasjonsmotorer, matepumper, etc.) og ikke har vanskelige start- eller selvstartsforhold, er overbelastningsbeskyttelse ikke installert.

På elektriske motorer som er utsatt for teknologisk overbelastning (for eksempel elektriske motorer til møller, knusere, mudringspumper, etc.), samt på elektriske motorer som ikke kan selvstartes, må det installeres overbelastningsvern.

Overbelastningsbeskyttelse utføres med en avstengningshandling i tilfelle selvstarten av de elektriske motorene ikke er sikret eller den teknologiske overbelastningen ikke kan fjernes fra mekanismen uten å stoppe den elektriske motoren.

Motoroverbelastningsbeskyttelse utføres med en handling på lossing av mekanismen eller et signal, hvis den teknologiske overbelastningen kan fjernes fra mekanismen automatisk eller manuelt av personell uten å stoppe mekanismen og de elektriske motorene er under tilsyn av personell.

På elektriske motorer med mekanismer som kan ha både en overbelastning som kan elimineres under driften av mekanismen, og en overbelastning som ikke kan elimineres uten å stoppe mekanismen, er det tilrådelig å sørge for overstrømsbeskyttelse med en kortere tidsforsinkelse for lossing av mekanismen. mekanisme (hvis mulig) og en lengre tidsforsinkelse for å slå av den elektriske motoren . Ansvarlige elektriske motorer for hjelpebehov til kraftverk er under konstant tilsyn av personellet på vakt, derfor utføres deres beskyttelse mot overbelastning hovedsakelig med handlingen på signalet.

Beskyttelse med termisk relé. Bedre enn andre kan gi en karakteristikk som nærmer seg overbelastningskarakteristikken til en elektrisk motor, termiske reléer som reagerer på mengden varme som frigjøres i motstanden til varmeelementet.

Overbelastningsbeskyttelse med strømreleer. For å beskytte elektriske motorer mot overbelastning, brukes vanligvis overstrømsbeskyttelse ved bruk av strømreleer med begrensede tidsforsinkelseskarakteristikk av typen RT-80 eller overstrømsbeskyttelse laget av en kombinasjon av øyeblikkelige strømreleer og tidsreleer.

Både AC- og DC-motorer trenger beskyttelse mot kortslutninger, termisk overoppheting og overbelastning forårsaket av nødsituasjoner eller funksjonsfeil i prosessen som de er kraftverkene for. For å forhindre slike situasjoner produserer industrien flere typer enheter, som både separat og i kombinasjon med andre midler danner en motorvernenhet.

Måter å beskytte elektriske motorer mot overbelastning

I tillegg inkluderer moderne kretser nødvendigvis elementer som er designet for å fullstendig beskytte elektrisk utstyr i tilfelle strømbrudd i en eller flere strømfaser. I slike systemer, for å eliminere nødsituasjoner og minimere skader når de oppstår, utføres tiltakene gitt av "Elektrisk installasjonsreglene" (PUE).

Motorstans av gjeldende termisk relé

For å forhindre svikt i asynkrone elektriske motorer, som brukes i mekanismer, maskiner og annet utstyr, hvor det er mulig å øke belastningen på den mekaniske delen av motoren ved en prosessfeil, brukes termiskeninger. Den termiskeen, som er vist i figuren ovenfor, inkluderer et termisk relé for den elektriske motoren, som er hovedenheten som implementerer et øyeblikkelig eller tidsbestemt avbrudd i strømkretsen.

Det elektriske motorreléet består strukturelt av en justerbar eller nøyaktig innstilt tidsinnstillingsmekanisme, kontaktorer og en elektromagnetisk spole og et termisk element, som er en sensor for forekomsten av kritiske parametere. Enheter, i tillegg til responstiden, kan reguleres av størrelsen på overbelastningen, noe som utvider bruksmulighetene, spesielt for de mekanismene der, i henhold til den teknologiske prosessen, en kortsiktig økning i belastningen på den mekaniske en del av den elektriske motoren er mulig.
Ulempene med driften av termiske reléer inkluderer funksjonen for retur til beredskap, som implementeres ved automatisk selvtilbakestilling eller manuell kontroll, og gir ikke operatøren tillit til en uautorisert oppstart av den elektriske installasjonen etter drift.

Motorstartskjemaet utføres ved hjelp av start-, stoppknappene og en elektromagnetisk starter, hvis strømforsyning de kontrollerer, er vist i figuren. Starten realiseres av startkontaktene, som lukkes når spenning påføres den magnetiske startspolen.

I denne kretsen er strømbeskyttelsen til den elektriske motoren implementert, denne funksjonen utføres av et termisk relé som kobler en av viklingsterminalene fra bakken når merkestrømmen som strømmer gjennom alle, to eller en av kraftfasene overskrides. Beskyttelsesreléet vil koble fra belastningen selv ved kortslutning i strømkretsene til elmotoren. Den termiske beskyttelsesanordningen fungerer etter prinsippet om mekanisk åpning av kontrollterminalene på grunn av oppvarmingen av de tilsvarende elementene.

Det er andre enheter designet for å slå av den elektriske motoren i tilfelle kortslutningsstrømmer i kraftledningene og kontrollkretsene. De kommer i flere typer, som hver produserer en nesten øyeblikkelig rivevirkning uten en midlertidig pause. Slikt utstyr inkluderer sikringer, elektriske og elektromagnetiske releer.

Bruk av spesielle elektroniske enheter

Det er sofistikerte motorvernverktøy som brukes av erfarne ingeniører i utformingen av elektriske systemer og designet for samtidig å motvirke nødsituasjoner, som uautorisert, tofase drift, drift ved lav eller høy spenning, kortslutning av en enfaset elektrisk krets til jord i systemer med isolert nøytral .

Disse inkluderer:

frekvensomformere,

myke forretter,

kontaktløse enheter.

Bruk av frekvensomformere

Motorbeskyttelseskretsen implementert som en del av frekvensomformeren vist i figuren nedenfor sørger for maskinvarekapasiteten til enheten for å motvirke motorsvikt ved automatisk å redusere strømmen under oppstart, stopp, kortslutning. I tillegg er beskyttelse av den elektriske motoren med en frekvensomformer mulig ved å programmere individuelle funksjoner, for eksempel responstiden for termisk beskyttelse, som aktiveres fra motorens temperaturregulator.

Som en del av sine funksjoner har frekvensomformeren også radiatorbeskyttelseskontroll og korrigering for høy- og lavspenning, som kan forårsakes i nettverk av tredjeparts årsaker.

Funksjonene ved å kontrollere driften av elektriske motorer i et system med frekvensomformere inkluderer muligheten for fjernkontroll fra en personlig datamaskin, som er koblet i henhold til en standardprotokoll, og signaloverføring til hjelpekontrollere som behandler vanlige prosesssignaler. Du kan lære mer om funksjonene til frekvensomformere fra artikkelen om.

Myke forretter og SIEP

Med reduksjonen i kostnadene for enheter der de nyeste halvlederelementene brukes, blir det tilrådelig å bruke mykstartere og berøringsfrie beskyttelsessystemer for å beskytte asynkrone elektriske motorer.

En av de vanligste måtene å beskytte trefasede elektriske motorer, både ekorn-bur og med en faserotor, er elektroniske berøringsfrie beskyttelsessystemer (CEP). Funksjonsdiagrammet, som viser et eksempel på implementeringen av SIEP-motorvernet, er vist nedenfor.

SIEP beskytter elektriske motorer ved brudd i en fasetråd, en økning i strøm utover merkestrømmen, mekanisk blokkering av ankeret (rotoren) og uakseptabel spenningsasymmetri mellom fasene. Implementering av funksjoner er mulig når shunter og strømtransformatorer L1, L2 og L3 brukes i kretsen.

I tillegg kan systemene inkludere tilleggsalternativer som overvåking av isolasjonsmotstand før start, eksterne temperatursensorer og understrømsbeskyttelse.

Fordelene med SIEP fremfor frekvensomformere er direkte datainnsamling gjennom induktive sensorer, som eliminerer responsforsinkelsen, samt en relativt lav kostnad, forutsatt at enhetene har et beskyttende formål.

En elektrisk motor, som enhver elektrisk enhet, er ikke immun mot nødsituasjoner. Dersom tiltak ikke iverksettes i tide, d.v.s. overbelastningsbeskyttelse av den elektriske motoren er ikke installert, da kan sammenbruddet føre til svikt i andre elementer.

(ArtikkelToC: enabled=yes)

Problemet knyttet til pålitelig beskyttelse av elektriske motorer, så vel som enhetene de er installert i, fortsetter å være relevant i vår tid. Dette gjelder først og fremst virksomheter hvor reglene for drift av mekanismer ofte brytes, noe som fører til overbelastning av utslitte mekanismer og ulykker.

For å unngå overbelastning er det nødvendig å installere beskyttelse, d.v.s. enheter som kan reagere i tide og forhindre en ulykke.

Siden asynkronmotoren har fått størst bruk, vil vi bruke eksemplet for å vurdere hvordan vi kan beskytte motoren mot overbelastning og overoppheting.

Fem typer ulykker er mulige for dem:

brudd i fasestatorviklingen (OF). Det er en situasjon i 50 % av ulykkene;
bremsing av rotoren, som forekommer i 25% av tilfellene (ZR);
reduksjon i motstand i viklingen (PS);
dårlig motorkjøling (MEN).

Ved noen av de listede ulykkestypene er det fare for motorhavari, siden den er overbelastet. Hvis beskyttelse ikke er installert, øker strømmen i lang tid. Men dens kraftige vekst kan oppstå under en kortslutning. Basert på mulig skade velges beskyttelse av den elektriske motoren mot overbelastning.

Typer overbelastningsbeskyttelse

Det er flere av dem:

termisk;
nåværende;
temperatur;
fasefølsom, etc.

Til den første, dvs. Den termiske beskyttelsen til den elektriske motoren inkluderer installasjon av et termisk relé som vil åpne kontakten i tilfelle overoppheting.

Termisk overbelastningsbeskyttelse som reagerer på stigende temperaturer. For å installere det, trenger du temperatursensorer som vil åpne kretsen i tilfelle sterk oppvarming av motordelene.

Strømbeskyttelse, som kan være minimum og maksimum. Du kan implementere overbelastningsbeskyttelse ved å bruke et strømrelé. I den første versjonen er reléet aktivert, åpner kretsen hvis den tillatte strømverdien overskrides i statorviklingen.

I den andre reagerer reléene på at strømmen forsvinner, for eksempel forårsaket av en åpen krets.

Effektiv beskyttelse av den elektriske motoren mot økende strøm i statorviklingen, derfor utføres overoppheting ved hjelp av en strømbryter.

Motoren kan svikte på grunn av overoppheting.

Hvorfor skjer det? Når vi husker skolefysikktimer, forstår alle at strømmen varmer den opp når den strømmer gjennom en leder. Den elektriske motoren vil ikke overopphetes ved nominell strøm, hvis verdi er angitt på huset.

Hvis strømmen i viklingen av ulike årsaker begynner å øke, står motoren i fare for overoppheting. Hvis det ikke iverksettes tiltak, vil det mislykkes på grunn av kortslutning mellom lederne, hvis isolasjon har smeltet.

Derfor er det nødvendig å forhindre vekst av strøm, dvs. installer et termisk relé - effektiv beskyttelse av motoren mot overoppheting. Strukturelt er det en termisk utløsning, hvis bimetallplater bøyer seg under påvirkning av varme og åpner kretsen. For å kompensere for termisk avhengighet har reléet en kompensator, på grunn av hvilken en omvendt avbøyning oppstår.

Skalaen til reléet er kalibrert i ampere og tilsvarer verdien av merkestrømmen, og ikke verdien av driftsstrømmen. Avhengig av design er reléene montert på skjold, på magnetiske startere eller i et hus.

Riktig valgt vil de ikke bare forhindre overbelastning av den elektriske motoren, men også forhindre faseubalanse og rotorstopp.

Motorbeskyttelse for bil

Overoppheting av den elektriske motoren truer også bilførere med utbruddet av varme, og til og med med konsekvenser av varierende kompleksitet - fra en tur som må avbrytes til en større overhaling av motoren, som kan gripe stempelet i sylinderen fra overoppheting eller deformere hodet.

Under kjøring avkjøles den elektriske motoren av luftstrøm, og når bilen kommer inn i trafikkork skjer ikke dette, noe som forårsaker overoppheting. For å gjenkjenne det i tide, bør du med jevne mellomrom se på temperatursensoren (hvis noen). Så snart pilen er i den røde sonen, må du umiddelbart stoppe for å identifisere årsaken.

Du kan ikke overse signalet til nødlyspæren, fordi bak den vil du føle lukten av kokt kjølevæske. Da vil det dukke opp damp fra under panseret, noe som indikerer en kritisk situasjon.

Hvordan være i en lignende situasjon? Stopp ved å slå av elmotoren og vent til kokingen stopper, åpne panseret. Dette tar vanligvis opptil 15 minutter. Hvis det ikke er tegn til lekkasje, fyll på væske i radiatoren og prøv å starte motoren. Hvis temperaturen begynner å stige kraftig, beveger de seg forsiktig for å finne ut årsaken til en diagnostisk tjeneste.

Årsaker til overoppheting

For det første er radiatorfeil. Disse kan være: enkel forurensning med poppelfluff, støv, løvverk. Å fjerne forurensningen vil løse problemet. Det er mer problematisk å håndtere intern forurensning av radiatoren - skala som vises når tetningsmidler brukes.

Løsningen er å erstatte dette elementet.

Følg deretter:

Trykkavlastning av systemet forårsaket av en sprukket slange, utilstrekkelig strammede klemmer, en funksjonsfeil i varmekranen, en gammel pumpetetning, etc.;
Defekt termostat eller kran. Det er lett å fastslå dette hvis man med varm motor kjenne forsiktig på slangen eller radiatoren. Hvis slangen er kald, er årsaken termostaten, og den må byttes;
En pumpe som er ineffektiv eller ikke fungerer i det hele tatt. Dette fører til dårlig sirkulasjon gjennom kjølesystemet;
Ødelagt vifte, dvs. slår seg ikke på på grunn av feil motor, clutch, sensor, løs ledning. Et ikke-roterende pumpehjul får også motoren til å overopphetes;
Til slutt, utilstrekkelig tetting av brennkammeret. Dette er konsekvensene av overoppheting, som fører til forbrenning av hodepakningen, dannelse av sprekker og deformasjon av sylinderhodet og foringen. Hvis det er merkbar lekkasje fra kjølevæskebeholderen, noe som fører til en kraftig økning i trykket når kjølingen startes, eller en oljeaktig emulsjon har dukket opp i veivhuset, så er dette årsaken.

For ikke å komme i en lignende situasjon, er det nødvendig å utføre forebyggende tiltak som kan redde deg fra overoppheting og sammenbrudd. "Det svake leddet" bestemmes av metoden for eliminering, dvs. sjekke mistenkelige detaljer sekvensielt.

Overoppheting kan være forårsaket av feil valgt driftsmodus, dvs. lavt gir og høyt turtall.

Beskyttelse mot overoppheting av motorhjulet

Motor - sykkelhjul blir også ubrukelig etter "overført" overoppheting. Hvis du på en varm dag kjører med maksimal effekt i noen tid med toppfart, vil viklingene på motorhjulet overopphetes og begynne å smelte, som enhver elektrisk motor som opplever overbelastning.

Deretter vil det være tur til en kortslutning og stoppe motoren, for å gjenopprette ytelsen som det er nødvendig med tilbakespoling. For å forhindre det er det høyeffektkontrollere som øker dreiemomentet. Å reparere et motorhjul som har sviktet er en kostbar operasjon, som står i forhold til økonomiske kostnader med kjøp av et nytt.

Det ville være teoretisk mulig å installere en termisk sensor som ikke vil tillate overoppheting, men produsenter gjør ikke dette av en rekke årsaker. En av dem er komplikasjonen av kontrollerdesignen og økningen i kostnadene for motorhjulet som helhet. En ting gjenstår - å nøye velge kontrolleren i samsvar med kraften til motorhjulet.

Video: Motor overoppheting, årsaker til overoppheting.

Beskyttelse av elektriske motorer.

Typer skade og unormale driftsmoduser for ED.

Skader på elektriske motorer. I viklingene til elektriske motorer kan jordfeil i en statorfase, kortslutninger mellom svinger og flerfasekortslutninger oppstå. Jordfeil og flerfasefeil kan også forekomme ved motorklemmer, kabler, koblinger og trakter. Kortslutninger i elektriske motorer er ledsaget av passasje av høye strømmer som ødelegger isolasjonen og kobberet til viklingene, stålet til rotoren og statoren. For å beskytte elektriske motorer mot flerfase kortslutninger, brukes strømavskjæring eller langsgående differensialbeskyttelse, som virker ved avstengning.

Enfase jordfeil i statorviklingene til elektriske motorer med en spenning på 3-10 kV er mindre farlige sammenlignet med kortslutninger, da de er ledsaget av passering av strømmer på 5-20 A, bestemt av den kapasitive strømmen til Nettverk. Tatt i betraktning de relativt lave kostnadene for elektriske motorer med en effekt på mindre enn 2000 kW, er jordfeilbeskyttelse installert på dem med en jordfeilstrøm på mer enn 10 A, og på elektriske motorer med en effekt på mer enn 2000 kW - med en jordfeilstrøm på mer enn 5 A, virker beskyttelsen for å slå av.

Beskyttelse mot viklingskretser på elektriske motorer er ikke installert. Eliminering av denne typen skader utføres av andre motorbeskyttelsessystemer, siden spolefeil i de fleste tilfeller er ledsaget av en jordfeil eller blir til en flerfase kortslutning.

Elektriske motorer med spenning opptil 600 V er beskyttet mot kortslutninger av alle typer (inkludert enfasede) ved hjelp av sikringer eller høyhastighets elektromagnetiske utløsninger av automatiske brytere.

unormale driftsformer. Hovedtypen for unormal drift for elektriske motorer er deres overbelastning med strømmer større enn den nominelle. Tillatt overbelastningstid for elektriske motorer, fra, bestemmes av følgende uttrykk:

Ris. 6.1. Den elektriske motorstrømmens avhengighet av rotorhastigheten.

hvor k - multiplisiteten til den elektriske motorstrømmen i forhold til den nominelle; MEN - koeffisient avhengig av type og versjon av den elektriske motoren: MEN == 250 - for lukkede elektriske motorer med stor masse og dimensjoner, A = 150 - for åpne elektriske motorer.

Overbelastning av elektriske motorer kan oppstå på grunn av overbelastning av mekanismen (for eksempel blokkering av mølle eller knuser med kull, tilstopping av viften med støv eller slaggbiter fra askefjerningspumpen, etc.) og funksjonsfeil (for eksempel, skader på lagre osv.). Strømmer som betydelig overstiger de nominelle strømmer passerer under oppstart og selvstart av elektriske motorer. Dette skyldes en reduksjon i motstanden til den elektriske motoren med en reduksjon i hastigheten. Motorstrømavhengighet Jeg fra rotasjonshastighet P ved en konstant spenning på terminalene er vist i fig. 6.1. Strømmen er på sitt høyeste når motorrotoren er stoppet; denne strømmen, kalt startstrømmen, er flere ganger høyere enn merkestrømmen til den elektriske motoren. Overbelastningsvernet kan virke på signalet, avlaste maskinen eller kutte motoren. Etter at kortslutningen er slått av, gjenopprettes spenningen ved terminalene til den elektriske motoren og rotasjonsfrekvensen begynner å øke. I dette tilfellet passerer store strømmer gjennom viklingene til den elektriske motoren, hvis verdier bestemmes av rotasjonsfrekvensen til den elektriske motoren og spenningen på dens terminaler. Redusering av rotasjonshastigheten med bare 10-25% fører til en reduksjon i motstanden til den elektriske motoren til en minimumsverdi som tilsvarer startstrømmen. Gjenopprettingen av normal drift av den elektriske motoren etter at en kortslutning er slått av kalles selvstartende, og strømmene som passerer i dette tilfellet kalles selvstartende strømmer.

Alle asynkronmotorer kan selvstartes uten fare for skade og må derfor beskyttes mot selvstart. Uavbrutt drift av termiske kraftverk avhenger av muligheten og varigheten for selvstart av asynkrone elektriske motorer av hovedmekanismene for deres egne behov. Hvis det på grunn av et stort spenningsfall er umulig å sikre selvstart av alle elektriske motorer i drift, må noen av dem slås av. For dette brukes spesiell underspenningsbeskyttelse, som slår av uansvarlige elektriske motorer når spenningen på deres terminaler faller til 60-70% av den nominelle. Ved brudd i en av fasene til statorviklingen fortsetter den elektriske motoren å fungere. I dette tilfellet synker rotorhastigheten noe, og viklingene til to uskadede faser blir overbelastet med en strøm 1,5-2 ganger høyere enn den nominelle. Motorvern mot tofasedrift brukes kun på motorer beskyttet av sikringer, dersom tofasedrift kan føre til skade på motoren.

På kraftige termiske kraftverk er to-trinns asynkrone elektriske motorer med en spenning på 6 kV mye brukt som drivkraft for røykavtrekk, trekkvifter og sirkulasjonspumper. Disse elektriske motorene er laget med to uavhengige statorviklinger, som hver er koblet sammen gjennom en separat bryter, og begge statorviklingene kan ikke slås på samtidig, for hvilke en spesiell forrigling er gitt i kontrollkretsene. Bruken av slike elektriske motorer lar deg spare strøm ved å endre hastigheten deres avhengig av belastningen på enheten. På slike elektriske motorer er det installert to sett med relébeskyttelse.

I drift brukes også elektriske drivkretser, som sørger for rotasjon av en mekanisme (for eksempel en kulemølle) av to parede elektriske motorer som er koblet til en bryter. I dette tilfellet er alle beskyttelser felles for begge motorene, med unntak av nullsekvensstrømbeskyttelsen, som er gitt for hver elektrisk motor og utføres ved hjelp av strømreleer koblet til nullsekvens-CT-en installert på hver kabel.

Beskyttelse av asynkronmotorer mot fase-til-fase kortslutninger, overbelastninger og jordfeil.

For beskyttelse mot flerfasekortslutninger av elektriske motorer opp til 5000 kW, brukes vanligvis maksimal strømavskjæring. Den enkleste strømavskjæringen kan utføres med direktevirkende releer innebygd i effektbryteren. Med et indirekte relé brukes ett av de to skjemaene for å koble CT og reléet, vist i fig. 6.2 og 6.3. Avskjæringen utføres med uavhengige strømreleer. Bruk av strømreleer med avhengig karakteristikk (fig. 6 3) gjør det mulig å gi beskyttelse mot kortslutning og overbelastning ved bruk av de samme releene. Avskjæringsoperasjonsstrømmen velges - i henhold til følgende uttrykk:

hvor k cx - kretskoeffisient lik 1 for kretsen i fig. 6.3 og v3 for kretsen i fig. 6,2; Jeg start - startstrømmen til den elektriske motoren.

Hvis reléets driftsstrøm avstemmes fra innkoblingsstrømmen, avstemmes vanligvis avskjæringen pålitelig og fra. strøm som elmotoren sender til seksjonen ved ekstern kortslutning.

Kjenne til motorens merkestrøm Jeg nom og multiplisitet av startstrøm k n spesifisert i katalogene, kan du beregne startstrømmen ved å bruke følgende uttrykk:

Ris. 6.2 Skjema for beskyttelse av elektrisk motor ved strømavbrudd med ett øyeblikkelig strømrelé: men- strømkretser, b- operative likestrømskretser

Som man kan se fra oscillogrammet vist i fig. 6.4, som viser startstrømmen til matepumpemotoren, i første øyeblikk av start vises en kortvarig topp av magnetiseringsstrømmen, som overstiger startstrømmen til den elektriske motoren. For å avvike fra denne toppen, velges cutoff-driftsstrømmen under hensyntagen til pålitelighetsfaktoren: k n =1,8 for reléer av typen RT-40 som opererer gjennom et mellomrelé; k n = 2 for relétyper IT-82, IT-84 (RT-82, RT-84), samt for direktevirkende reléer.

Ris. 6.3. Elektrisk motorbeskyttelseskrets mot kortslutning og overbelastning med to RT-84 type reléer: men- strømkretser, b- operative likestrømskretser.

Ris. 6 4. Oscillogram av startstrømmen til den elektriske motoren.

strømavskjæringen av elektriske motorer med en effekt på opptil 2000 kW bør som regel utføres i henhold til den enkleste og billigste enkeltrelékretsen (se fig. 6.2). Imidlertid er ulempen med denne kretsen den lavere følsomheten sammenlignet med avskjæringen gjort i henhold til kretsen i fig. 6.3, til to-fase kortslutninger mellom en av fasene som en CT er installert på og en fase uten CT. Dette finner sted, siden avskjæringsaktiveringsstrømmen laget i henhold til en enkeltrelékrets, i henhold til (6.1), er v3 ganger større enn i en to-relékrets. Derfor, på elektriske motorer med en effekt på 2000-5000 kW, utføres strømavskjæringen av to releer for å øke følsomheten. En to-relé avskjæringskrets bør også brukes på elektriske motorer opp til 2000 kW, hvis følsomhetsfaktoren til en enkeltrelékrets for en tofase kortslutning ved motorutgangene er mindre enn to.

På elektriske motorer med en effekt på 5000 kW eller mer er det installert en langsgående differensialbeskyttelse, som gir høyere følsomhet for kortslutninger ved terminalene og i viklingene til elektriske motorer. Denne beskyttelsen utføres i en to-fase eller tre-fase versjon med et relé type RNT-565 (ligner på beskyttelse av generatorer). Utløsningsstrøm anbefales å ta 2 Jeg ingen m.

Siden tofasebeskyttelsen ikke reagerer på doble jordfeil, hvorav den ene oppstår i motorviklingen på fasen I , der det ikke er noen CT, er det i tillegg installert en spesiell beskyttelse mot doble kretser uten tidsforsinkelse.

OVERBELASTNINGSBESKYTTELSE

Overbelastningsbeskyttelse er kun installert på elektriske motorer som er utsatt for teknologisk overbelastning (møllevifter, røykavtrekk, møller, knusere, transportpumper, etc.), vanligvis med en effekt på et signal eller en lossemekanisme. Så, for eksempel, på elektriske motorer til akselmøller, kan beskyttelse virke for å slå av den elektriske motoren til kullforsyningsmekanismen, og dermed forhindre blokkering av møllen med kull.

Overbelastningsbeskyttelsen skal kun slå av motoren den er installert på hvis årsaken til overbelastningen ikke kan elimineres uten å stoppe motoren. Bruk av overbelastningsvern med utløservirkning er også nyttig i ubemannede installasjoner.

Overbelastningsbeskyttelsens utløsningsstrøm antas å være:

hvor k n = 1,1-1,2.

I dette tilfellet vil overbelastningsbeskyttelsesreléet kunne operere fra innkoblingsstrømmen, så beskyttelsestidsforsinkelsen antas å være 10-20 s i henhold til tilstanden for avstemming fra motorens starttidspunkt. Overbelastningsbeskyttelse utføres ved bruk av et induktivt element av IT-80 (RT-80) type relé (se figur 6.3). Hvis den elektriske motoren må slås av ved overbelastning, brukes releer av typen IT-82 (RT-82) i beskyttelseskretsen. På elektriske motorer, hvis overbelastningsbeskyttelse ikke skal virke utløsende, anbefales det å bruke et relé med to par kontakter av typen IT-84 (RT-84), som gir et separat avskjærings- og induksjonselement.

For en rekke elektriske motorer (røyksugere, trekkvifter, møller), hvis omløpstid er 30-35 s, suppleres ovmed RT-84-reléet med EV-144-tidsreléet, som kommer inn i handling etter at gjeldende relékontakt lukkes. I dette tilfellet kan beskyttelsestidsforsinkelsen økes til 36 s. Nylig, for overbelastningsbeskyttelse av elektriske hjelpemotorer, er det brukt en beskyttelseskrets med ett strømrelé av typen RT-40 og ett tidsrelé av typen EV-144, og for elektriske motorer med en starttid på mer enn 20 s , et tidsrelé av typen VL-34 (med en skala på 1 -100 s).

Underspenningsvern.

Etter at kortslutningen er slått av, skjer selvstart av de elektriske motorene som er koblet til seksjonen eller samleskinnesystemet, hvor spenningsreduksjonen skjedde under kortslutningen. Selvstartende strømmer, flere ganger høyere enn de nominelle, passerer gjennom forsyningsledningene (eller transformatorene) til deres egne behov. Som et resultat avtar spenningen på hjelpebussene, og følgelig på de elektriske motorene, så mye at dreiemomentet på motorakselen kanskje ikke er tilstrekkelig til å snu den. Selvstart av elektriske motorer kan ikke forekomme hvis samleskinnespenningen er under 55-65 % Jeg ingen m. For å sikre selvstart av de mest kritiske elektriske motorene, er det installert underspenningsbeskyttelse, som slår av ikke-essensielle elektriske motorer, hvis fravær ikke vil påvirke produksjonsprosessen på en stund. Samtidig synker den totale selvstartsstrømmen og spenningen på hjelpebussene øker, noe som sikrer selvstart av kritiske elektriske motorer.

I noen tilfeller, under et lengre fravær av spenning, slår underspenningsvernet også av kritiske elektriske motorer. Dette er spesielt nødvendig for å starte AVR-kretsen til elektriske motorer, så vel som i henhold til produksjonsteknologien. Så, for eksempel, i tilfelle stopp av alle røykavtrekk, er det nødvendig å slå av møllen og sprengevifter og støvmatere; ved stopp av vifter - møllevifter og støvmatere. Nedstenging av kritiske elektriske motorer med underspenningsbeskyttelse utføres også i tilfeller der deres selvstart er uakseptabelt på grunn av sikkerhetsforhold eller på grunn av faren for skade på de drevne mekanismene.

Den enkleste underspenningsbeskyttelsen kan utføres med ett spenningsrelé koblet til fase-til-fase spenning. Imidlertid er denne implementeringen av beskyttelse upålitelig, siden i tilfelle brudd i spenningskretsene er en falsk avstengning av de elektriske motorene mulig. Derfor brukes en enkeltrelébeskyttelseskrets kun ved bruk av et direktevirkende relé.For å forhindre falsk beskyttelsesdrift ved spenningskretssvikt, brukes spesielle kretser for å slå på et spenningsrelé. En av slike ordninger for fire elektriske motorer, utviklet ved Tyazhpromelectroproekt, er vist i fig. 6.5. Direkte betjent underspenningsrelé KVT1-KVT4 koblet til fase-til-fase spenninger ab Og f.Kr. For å øke påliteligheten til beskyttelsen, drives disse reléene separat fra enheter og målere som er koblet til spenningskretser gjennom en trefasebryter SF3 med øyeblikkelig elektromagnetisk utløsning (to faser av effektbryteren brukes).

Fase I spenningskretser er ikke jordet døvt, men gjennom en sammenbruddssikring fv, Det eliminerer muligheten for enfase kortslutninger i spenningskretser og øker også påliteligheten til beskyttelsen. I fase MEN beskyttelse installert enfasebryter SFI med en elektromagnetisk øyeblikkelig frigjøring, og i fase FRA - effektbryter med forsinket termisk utløsning. Mellom faser MEN Og FRA en kondensator C med en kapasitet på ca. 30 uF er inkludert, hvis formål er angitt nedenfor.

Ris. 6 5. Underspenningsbeskyttelseskrets med direktevirkende relé type RNV

Ved skader i spenningskretsene vil den aktuelle beskyttelsen oppføre seg som følger. Kortslutningen av en av fasene til bakken, som nevnt ovenfor, fører ikke til utløsning av effektbryterne, siden spenningskretsene ikke har død jord. Med en to-fase kortslutning av fasene I Og FRA bare strømbryteren slår seg av SF2 faser FRA. Spenningsrelé KVT1 Og KVT2 forbli koblet til normal spenning og starter derfor ikke. Stafett KVT3 Og KVT4, utløst av en kortslutning i spenningskretsene, etter at effektbryteren er slått av SF2 trekk opp igjen, da de vil få energi fra fasen MEN gjennom en kondensator FRA. Med kortslutningsfaser AB eller AC strømbryteren slås av SF1, installert i fase MEN. Etter å ha slått av kortslutningsreléet KVT1 Og KVT2 trekk opp igjen under påvirkning av spenning fra fasen FRA, kommer gjennom kondensatoren C. Relé KVT3 Og KVT4 vil ikke starte. Releer vil oppføre seg på samme måte ved fasefeil. MEN Og FRA. Dermed fungerer ikke beskyttelsesordningen som vurderes feilaktig med de mest sannsynlige skadene på spenningskretser. Falsk drift av beskyttelsen er kun mulig i tilfelle usannsynlig skade på spenningskretsene - en trefase kortslutning eller når strømbryterne er slått av SF1 Og SF2. Spenningskretsfeilsignalering utføres av relékontakter KV1.1, KV2.1, KV3.1 og kontakter til effektbrytere SF1.1, SF2.1, SF3.1.

I installasjoner med likedriftsstrøm utføres underspenningsbeskyttelse for hver seksjon av hjelpeskinnene i henhold til diagrammet vist i fig. 6.6. I tidsrelékretsen CT1, som virker for å slå av ikke-ansvarlige elektriske motorer, er kontaktene til tre minimumsspenningsreléer koblet i serie KV1. Takket være denne innkoblingen av reléet, forhindres feildrift av beskyttelsen når en eventuell sikring i spenningstransformatorkretsene går. Relé aktiveringsspenning KV1 ca 70 % akseptert U ingen m.

Ris. 6.6. Underspenningsbeskyttelseskrets ved likestrøm: men- vekselspenningskretser; b- operative kretser JEG-å slå av uansvarlige motorer; II- å slå av kritiske motorer.

Beskyttelsestidsforsinkelsen for å slå av ikke-ansvarlige elektriske motorer justeres fra avskjæringene til de elektriske motorene og settes lik 0,5-1,5 s. Tidsforsinkelsen for å slå av kritiske elektriske motorer antas å være 10-15 s, slik at beskyttelsen ikke virker for å slå dem av ved spenningsfall forårsaket av kortslutning og selvstart av elektriske motorer. Som driftserfaring viser, varer selvstart av elektriske motorer i noen tilfeller 20-25 s med en reduksjon i spenningen på hjelpebussene til 60-70% U ingen m . Samtidig, hvis det ikke iverksettes ytterligere tiltak, vil underspenningsvernet (relé KV1),å ha en turinnstilling (0,6-0,7) U ingen m , kan modifisere og deaktivere kritiske elektriske motorer. For å forhindre dette i viklingskretsen til tidsreléet CT2, som virker på avstenging av kritiske elektriske motorer, slås kontakten på KV2.1 fjerde spenningsrelé KV2. Dette minimumsspenningsreléet har en utløsningsinnstilling i størrelsesorden (0,4-0,5) U nom og returnerer pålitelig under selvstart. Stafett KV2 vil holde kontakten lukket i lang tid bare når spenningen er fullstendig fjernet fra hjelpebussene. I tilfeller hvor varigheten av selvstart er mindre enn tidsforsinkelsen til stafetten CT2, relé KV2 ikke installert.

Nylig har kraftverk brukt en annen beskyttelsesordning, vist i fig. 6.7. Tre startreléer brukes i denne kretsen: negativ sekvens spenningsrelé KV1 type RNF-1M og underspenningsrelé KV2 Og KV3 type RN-54/160.

Ris. 6.7. Underspenningsbeskyttelseskrets med positiv sekvens spenningsrelé: men- spenningskretser; b- operative kretser

I normal modus, når fase-til-fase spenningene er symmetriske, kontakter NC KV1.1 i viklingskretsen til beskyttelsestidsreléet CT1 Og CT2 lukket og lukket KV1.2 i alarmkretsen er åpen. Relé bryter kontakter K.V2.1 Og KV3.1 mens den er åpen. Når spenningen faller på alle faser, vil kontakten KV1.1 vil forbli lukket og handle etter tur: det første trinnet av underspenningsbeskyttelse, som utføres ved hjelp av et relé KV2(driftsinnstilling 0.7 U nom) og CT1; den andre - ved hjelp av et relé KV3(driftsinnstilling 0,5 U nom) og CT2. Ved brudd på en eller to faser av spenningskretsene, aktiveres releet KV1, hvis sluttkontakt KV1.2 det gis et signal om feil i spenningskretsene. Når hvert beskyttelsestrinn utløses, tilføres et pluss til dekkene SHMN1 Og SHMN2 henholdsvis hvor det kommer til avstengningskretsene til elektriske motorer. Beskyttelseshandlingen signaliseres med indikerende releer KN1 Og KH2, har parallelle viklinger.

Den trenger pålitelig beskyttelse mot termisk overoppheting, kortslutninger og alle slags overbelastninger som kan være forårsaket av nødstilfeller eller funksjonsfeil. For å forhindre slike situasjoner produseres det ganske mange forskjellige enheter i industrien, som både individuelt og i kombinasjon med andre midler danner en kraftig motorvernenhet. I tillegg inkluderer moderne kretser nødvendigvis forskjellige elementer designet for å fullstendig beskytte elektrisk utstyr i tilfelle strømbrudd i en eller flere strømfaser samtidig. Beskyttelse av elektriske motorer er veldig viktig i enhver produksjon, fordi uten det er det ganske vanskelig å forestille seg fullverdig drift av maskiner og sammenstillinger.

Det er komplekse midler for å beskytte elektriske motorer som brukes til å motvirke nødsituasjoner, som kan omfatte tilfeller som for eksempel uautorisert oppstart, drift på to faser samtidig, drift ved lav eller høy spenning, kortslutning av det elektriske krets.

Slike midler inkluderer sikringer eller D-kurvebrytere (de beskytter motoren mot kortslutningsstrømmer). Det særegne ved arbeidet deres er at slike automatiske enheter ikke slår seg av når den elektriske motoren startes, hvis styrken til startstrømmen når et høyt nivå i en periode som er mindre enn ett sekund i tid. Det mest populære merket av slike brytere er for eksempel Acti 9.

Spesielle effektbrytere kan også brukes for å beskytte elektriske motorer. Motorvernbryteren har en elektromagnetisk og justerbar termisk utløser, som gjør det mulig å beskytte enheten mot kortslutning og overbelastning. Resultatet er betydelig redusert motorstans og vedlikeholdskostnader. Her kan vi nevne slike merker som for eksempel GV2 (3), PKZM, MPE 25 osv. Termiske reléer brukes også til beskyttelse, som er installert på kontaktorer (gir overbelastningsbeskyttelse). Det termiske beskyttelsesreléet slår av trefasede elektriske motorer i tilfelle overoppheting ved hjelp av den innebygde hjelpebryteren. Kjente merker av slike reléer er spesielt SIRIUS og ZB. Reléet for overvåking av spenning, asymmetri og tilstedeværelsen av faser slår i sin tur motoren ut av strøm ved tap av en av fasene, overskudd eller reduksjon i tillatt spenning. Takket være dette reléet, i tilfelle en ulykke, blir trefaselasten automatisk slått av. I tillegg går spenningsovervåkingsreléet automatisk tilbake til driftsmodus etter at nettverket er gjenopprettet. Populære merker av slike reléer produseres av EKF og ABB.

Motorvernet er nøkkelen til stabil drift. Det grunnleggende prinsippet for drift av slike enheter er at de overvåker strømforbruket til motoren, og måler også temperaturen på viklingen og slår av motoren når viklingen varmes opp over den maksimalt tillatte temperaturen.