6 care protejează motorul de scurtcircuit. Protecția motoarelor electrice împotriva regimurilor de urgență și anormale

Are loc suprasarcina motorului în următoarele cazuri:

În caz de pornire prelungită sau autopornire;

din motive tehnologice și supraîncărcarea mecanismelor;

Ca urmare a unei pauze într-o fază;

În cazul deteriorării părții mecanice a motorului sau mecanismului electric, provocând creșterea cuplului M s și frânarea motorului electric.

Supraîncărcările sunt stabile și pe termen scurt. Pentru motorul electric, doar suprasarcinile stabile sunt periculoase.

O creștere semnificativă a curentului motorului se obține și în cazul unei defecțiuni de fază, care apare, de exemplu, la motoarele electrice protejate de siguranțe, atunci când unul dintre ele se arde. La sarcina nominală, în funcție de parametrii motorului electric, creșterea curentului statoric în cazul unei defecțiuni de fază va fi de aproximativ (1,6 ÷ 2,5) I nom. Această supraîncărcare este durabilă. De asemenea stabile sunt supracurenții datorați deteriorare mecanică motorul electric sau mecanismul rotit de acesta și suprasarcina mecanismului.

Principalul pericol de supracurenți pentru un motor electric este creșterea temperaturii însoțitoare. părți separate si in primul rand infasurari. O creștere a temperaturii accelerează uzura izolației înfășurării și reduce durata de viață a motorului.

Atunci când se decid cu privire la instalarea protecției la suprasarcină pe motorul electric și natura acțiunii acestuia, acestea sunt ghidate de condițiile de funcționare a acestuia.

Pe motoarele electrice ale mecanismelor care nu sunt supuse suprasarcinilor tehnologice (de exemplu, motoare electrice de circulatie, pompe de alimentare etc.) si nu au conditii dificile de pornire sau autopornire, protectia la suprasarcina nu este instalata.

La motoarele electrice supuse suprasarcinilor tehnologice (de exemplu, motoare electrice de mori, concasoare, pompe de transport etc.), precum si la motoarele electrice care nu pot fi pornite automat, trebuie instalata protectie la suprasarcina.

Protecția la suprasarcină se realizează cu o acțiune de oprire în cazul în care autopornirea motoarelor electrice nu este asigurată sau suprasarcina tehnologică nu poate fi îndepărtată din mecanism fără oprirea motorului electric.

Protectia la suprasarcina motorului se realizeaza cu o actiune asupra descarcarii mecanismului sau cu un semnal, daca suprasarcina tehnologica poate fi indepartata de la mecanism automat sau manual de catre personal fara oprirea mecanismului iar motoarele electrice sunt sub supravegherea personalului.

La motoarele electrice ale mecanismelor care pot avea atât o suprasarcină care poate fi eliminată în timpul funcționării mecanismului, cât și o suprasarcină care nu poate fi eliminată fără oprirea mecanismului, este indicat să se asigure protecție la supracurent cu o întârziere mai scurtă pentru descărcare. mecanismul (dacă este posibil) și o întârziere mai mare pentru oprirea motorului electric . Motoarele electrice responsabile pentru nevoile auxiliare ale centralelor electrice sunt sub supravegherea permanentă a personalului de serviciu, prin urmare protecția lor împotriva suprasarcinii se realizează în principal cu acțiunea asupra semnalului.

Protectie cu releu termic. Mai bine decât altele pot oferi o caracteristică care se apropie de caracteristica de suprasarcină a unui motor electric, relee termice care răspund la cantitatea de căldură generată în rezistența elementului său de încălzire.

Protecție la suprasarcină cu relee de curent. Pentru a proteja motoarele electrice de suprasarcină, protecțiile la supracurent sunt utilizate de obicei folosind relee de curent cu caracteristici de întârziere limitată de tip RT-80 sau protecții la supracurent realizate printr-o combinație de relee de curent instantaneu și relee de timp.

Atât motoarele de curent alternativ, cât și de curent continuu trebuie protejate împotriva scurt circuit, supraîncălzirea termică și suprasarcinile cauzate de situații de urgență sau defecțiuni în procesul tehnologic, din care sunt centralele electrice. Pentru a preveni astfel de situații, industria produce mai multe tipuri de dispozitive, care, atât separat, cât și în combinație cu alte mijloace, formează o unitate de protecție a motorului.

Modalități de a proteja motoarele electrice de suprasarcini

În plus, circuitele moderne includ în mod necesar elemente care sunt concepute pentru a proteja complet echipamentele electrice în cazul unei căderi de curent a uneia sau mai multor faze de alimentare. În astfel de sisteme, pentru a elimina situațiile de urgență și pentru a minimiza pagubele atunci când acestea apar, se realizează măsurile prevăzute de „Regulile de instalare electrică” (PUE).

Oprire motor prin releul termic curent

Pentru a evita eșecul motoare electrice asincrone, care sunt utilizate în mecanisme, mașini și alte echipamente, unde este posibilă creșterea sarcinii piesa mecanica motor în caz de încălcare proces tehnologic, utilizați dispozitive de protecție termică la suprasarcină. Circuitul de protecție la suprasarcină termică, care este prezentat în figura de mai sus, include un releu termic pentru motorul electric, care este dispozitivul principal care implementează o întrerupere instantanee sau temporizată a circuitului de alimentare.

Releul motorului electric constă structural dintr-un mecanism de reglare a timpului reglabil sau setat cu precizie, contactori și o bobină electromagnetică și un element termic, care este un senzor pentru apariția parametrilor critici. Dispozitivele, pe lângă timpul de răspuns, pot fi reglate de amploarea suprasarcinii, ceea ce extinde posibilitățile de aplicare, în special pentru acele mecanisme în care, conform procesului tehnologic, o creștere pe termen scurt a sarcinii asupra mecanicului. este posibilă o parte a motorului electric.
Dezavantajele funcționării releelor ​​termice includ funcția de revenire la starea de pregătire, care este implementată prin auto-resetare automată sau control manual și nu oferă operatorului încredere în pornirea neautorizată a instalației electrice după exploatare.

Schema de pornire a motorului se realizează folosind butoanele de pornire, oprire și un demaror electromagnetic, a cărui sursă de alimentare o controlează, este prezentată în figură. Pornirea este realizată de contactele demarorului, care se închid atunci când este aplicată tensiune la bobina demarorului magnetic.

În acest circuit este implementată protecția curentului a motorului electric, această funcție este îndeplinită de un releu termic care deconectează unul dintre bornele înfășurării de la pământ atunci când curent nominal curgând prin toate, două sau una dintre fazele de putere. Releu de siguranță deconectați sarcina și în cazul unui scurtcircuit în circuitele de putere porniți Motor electric. Dispozitivul de protecție termică funcționează pe principiul deschiderii mecanice a bornelor de comandă datorită încălzirii elementelor corespunzătoare.

Există și alte dispozitive concepute pentru a opri motorul electric în cazul unui accident. linii de forțăși circuite de control ale curenților de scurtcircuit. Ele vin în mai multe tipuri, fiecare dintre acestea producând o acțiune de rupere aproape instantanee, fără o pauză temporară. Un astfel de echipament include siguranțe, relee electrice și electromagnetice.

Utilizarea dispozitivelor electronice speciale

Există instrumente sofisticate de protecție a motorului care sunt utilizate de ingineri experimentați în proiectare sisteme electriceși concepute pentru a rezista simultan urgente, cum ar fi funcționarea neautorizată, în două faze, funcționare sub tensiune sau supratensiune, scurtcircuit monofazat circuit electric la pământ în sistemele cu neutru izolat.

Acestea includ:

• convertizoare de frecvență,

• pornire soft,

• dispozitive fără contact.

Utilizarea convertoarelor de frecvență

Circuitul de protecție a motorului implementat ca parte a convertizorului de frecvență prezentat în figura de mai jos asigură capabilitățile hardware ale dispozitivului de a contracara defecțiunea motorului prin reducerea automată a curentului în timpul pornirii, opririi, scurtcircuitelor. În plus, protecția motorului electric printr-un convertor de frecvență este posibilă prin programarea funcțiilor individuale, cum ar fi timpul de răspuns al protecției termice, care este activat de la regulatorul de temperatură al motorului.

Ca parte a funcțiilor sale, convertizorul de frecvență are și control și corectare a protecției radiatorului pentru tensiune înaltă și joasă, care poate fi cauzată în rețele din motive terțe.

Caracteristicile controlului funcționării motoarelor electrice într-un sistem cu convertoare de frecvență includ posibilitatea de control de la distanță de la un computer personal, care este conectat conform unui protocol standard, și transmiterea semnalului către controlere auxiliare care procesează semnale comune de proces. Puteți afla mai multe despre funcțiile convertoarelor de frecvență din articolul despre.

Demaroare soft și SIEP

Odată cu reducerea costului dispozitivelor în care sunt utilizate cele mai noi elemente semiconductoare, devine recomandabil să se utilizeze soft startere și sisteme de protecție fără contact pentru a proteja motoarele electrice asincrone.

Una dintre cele mai comune modalități de protejare a motoarelor electrice trifazate, atât cu colivie, cât și cu rotor de fază, sunt sistemele electronice de protecție fără contact (CEP). Diagrama funcțională, care prezintă un exemplu de implementare a dispozitivului de protecție a motorului SIEP, este prezentată mai jos.

SIEP protejează motoarele electrice în cazul unei întreruperi a oricărui fir de fază, o creștere a curentului peste curentul nominal, blocarea mecanică a armăturii (rotorul) și asimetria inacceptabilă a tensiunii între faze. Implementarea funcțiilor este posibilă atunci când în circuit sunt utilizate șunturi și transformatoare de curent L1, L2 și L3.

În plus, sistemele pot include opțiuni suplimentare, cum ar fi monitorizarea rezistenței de izolație înainte de pornire, senzori de la distanță protecţie la temperatură şi subcurent.

Avantajele SIEP față de convertizoarele de frecvență sunt achiziția directă a datelor prin senzori inductivi, care elimină întârzierea răspunsului, precum și un cost relativ scăzut, cu condiția ca dispozitivele să aibă un scop de protecție.

Un motor electric, ca orice dispozitiv electric, nu este imun la situațiile de urgență. Dacă măsurile nu sunt luate la timp, de ex. protecția la suprasarcină a motorului electric nu este instalată, atunci defectarea acestuia poate duce la defecțiunea altor elemente.

(ToC articol: activat=da)

Problema asociată cu protecția fiabilă a motoarelor electrice, precum și a dispozitivelor în care sunt instalate, continuă să fie relevantă în epoca noastră. Acest lucru se aplică în primul rând întreprinderilor în care regulile de funcționare a mecanismelor sunt adesea încălcate, ceea ce duce la supraîncărcări ale mecanismelor uzate și accidente.

Pentru a evita suprasarcinile, este necesar să instalați protecție, de ex. dispozitive care pot reacționa la timp și pot preveni un accident.

Deoarece motorul asincron a primit cea mai mare utilizare, vom folosi exemplul său pentru a analiza cum să protejăm motorul de suprasarcină și supraîncălzire.

Pentru ei sunt posibile cinci tipuri de accidente:

• rupere în înfăşurarea statorului de fază (OF). Există o situație în 50% din accidente;
• frânarea rotorului, care apare în 25% din cazuri (ZR);
• scăderea rezistenței în înfășurare (PS);
• răcire slabă a motorului (DAR).

În cazul oricăruia dintre tipurile de accidente enumerate, există pericolul de avarie a motorului, deoarece acesta este supraîncărcat. Dacă protecția nu este instalată, curentul crește mult timp. Dar creșterea sa bruscă poate avea loc în timpul unui scurtcircuit. Pe baza posibilelor deteriorări, se selectează protecția motorului electric împotriva suprasarcinii.

Tipuri de protecție la suprasarcină

Există mai multe dintre ele:

• termic;
• actual;
• temperatura;
• sensibil la fază etc.

La primul, i.e. Protecția termică a motorului electric include instalarea unui releu termic care va deschide contactul în caz de supraîncălzire.

Protecție la suprasarcină termică care reacționează la creșterea temperaturii. Pentru a-l instala, aveți nevoie de senzori de temperatură care vor deschide circuitul în caz de încălzire puternică a pieselor motorului.

Protecția curentă, care poate fi minimă și maximă. Puteți implementa protecția la suprasarcină folosind un releu de curent. În prima versiune, releul este activat, deschide circuitul dacă valoarea curentului admisibil este depășită în înfășurarea statorului.

În al doilea, releele reacționează la dispariția curentului, cauzată, de exemplu, de un circuit întrerupt.

Protecția eficientă a motorului electric de creșterea curentului în înfășurarea statorului, prin urmare, supraîncălzirea se realizează folosind un întrerupător.

Motorul se poate defecta din cauza supraîncălzirii.

De ce se întâmplă? amintindu-şi lecții școlare fizicienilor, toată lumea înțelege că, curgând printr-un conductor, curentul îl încălzește. Motorul electric nu se va supraîncălzi la curentul nominal, a cărui valoare este indicată pe carcasă.

Dacă curentul din înfăşurare motive diferiteîncepe să crească, motorul este în pericol de supraîncălzire. Dacă nu se iau măsuri, acesta va eșua din cauza unui scurtcircuit între conductoarele, a căror izolație s-a topit.

Prin urmare, este necesar să se prevină creșterea curentului, adică. instalați un releu termic - protectie eficienta motor de la supraîncălzire. Din punct de vedere structural, este o eliberare termică, ale cărei plăci bimetalice se îndoaie sub influența căldurii, deschizând circuitul. Pentru a compensa dependența termică, releul are un compensator, datorită căruia are loc o deviație inversă.

Scara releului este calibrată în amperi și corespunde valorii curentului nominal, și nu valorii curentului de funcționare. În funcție de design, releele sunt montate pe scuturi, pe demaroare magnetice sau într-o carcasă.

Selectate corect, acestea nu numai că vor preveni supraîncărcarea motorului electric, dar vor preveni și dezechilibrul de fază și blocarea rotorului.

Protecția motorului mașinii

Supraîncălzirea motorului electric amenință, de asemenea, șoferii de mașini cu apariția căldurii și chiar cu consecințe de o complexitate diferită - de la o călătorie care va trebui anulată până la o revizie majoră a motorului, în care pistonul din cilindru se poate gripa din supraîncălzirea sau capul este deformat.

În timpul conducerii, motorul electric este răcit de fluxul de aer, iar atunci când mașina intră în ambuteiaje, acest lucru nu se întâmplă, ceea ce provoacă supraîncălzirea. Pentru a-l recunoaște la timp, ar trebui să te uiți periodic la senzorul de temperatură (dacă există). De îndată ce săgeata se află în zona roșie, trebuie să vă opriți imediat pentru a identifica cauza.

Nu poți neglija semnalul becului de urgență, pentru că în spatele lui vei simți mirosul de lichid de răcire fiert. Apoi, de sub capotă vor apărea aburi, indicând o situație critică.

Cum să fii într-o situație similară? Opriți prin oprirea motorului electric și așteptați până când fierberea se oprește, deschideți capota. Acest lucru durează de obicei până la 15 minute. Dacă nu există semne de scurgere, adăugați lichid în radiator și încercați să porniți motorul. Dacă temperatura începe să crească brusc, se mișcă cu atenție pentru a afla motivul unui serviciu de diagnosticare.

Motive pentru supraîncălzire

În primul rând sunt defecțiunile radiatorului. Acestea pot fi: poluare simplă cu puf de plop, praf, frunziș. Eliminarea poluării va rezolva problema. Este mai problematic să se ocupe de contaminarea internă a radiatorului - scară care apare atunci când se folosesc etanșanți.

Soluția este înlocuirea acestui element.

Apoi urmează:

• Depresurizarea sistemului cauzată de un furtun fisurat, cleme insuficient strânse, o defecțiune a robinetului de încălzire, o etanșare îmbătrânită a pompei etc.;
• Termostat sau robinet defecte. Este ușor să determinați acest lucru dacă, cu un motor fierbinte, simțiți cu atenție furtunul sau radiatorul. Dacă furtunul este rece, motivul este termostatul și va trebui înlocuit;
• O pompă care este ineficientă sau nu funcționează deloc. Acest lucru duce la o circulație proastă prin sistemul de răcire;
• Ventilator spart, de ex. nu pornește din cauza unui motor defectat, ambreiaj, senzor, fir slăbit. Un rotor care nu se rotește determină, de asemenea, supraîncălzirea motorului;
• În cele din urmă, etanșarea insuficientă a camerei de ardere. Acestea sunt consecințele supraîncălzirii, care duc la arderea garniturii chiulasei, formarea de fisuri și deformarea chiulasei și căptușelii. Dacă se observă o scurgere din rezervorul de lichid de răcire, ceea ce duce la o creștere bruscă a presiunii la pornirea răcirii sau a apărut o emulsie uleioasă în carter, atunci acesta este motivul.

Pentru a nu ajunge într-o situație similară, este necesar să luați măsuri preventive care vă pot salva de supraîncălzire și defecțiune. „Veriga slabă” este determinată de metoda eliminării, adică. verificați secvențial detaliile suspecte.

Supraîncălzirea poate fi cauzată de un mod de funcționare selectat incorect, de ex. treaptă mică și turație mare.

Protecție împotriva supraîncălzirii roții motorului

Motor - roata de bicicletă devine, de asemenea, inutilizabilă după supraîncălzirea „transferată”. Dacă într-o zi fierbinte conduci la putere maximă o perioadă de timp la viteză maximă, înfășurările roții-motor se vor supraîncălzi și vor începe să se topească, ca orice motor electric care suferă de suprasarcină.

În continuare, va veni rândul unui scurtcircuit și va opri motorul, pentru a restabili performanța căruia este nevoie de derulare. Pentru a preveni acest lucru, există controlori de mare putere care măresc cuplul. Repararea unei roți-motor care s-a defectat este o operațiune costisitoare, proporțională cu costurile financiare cu achiziționarea uneia noi.

Ar fi teoretic posibil să se instaleze un senzor termic care să nu permită supraîncălzirea, dar producătorii nu fac acest lucru din mai multe motive. Una dintre ele este complicația designului controlerului și creșterea costului roții cu motor în ansamblu. Un lucru rămâne - să selectați cu atenție controlerul în conformitate cu puterea roții motorului.

Video: Supraîncălzirea motorului, cauzele supraîncălzirii.

Protecția motoarelor electrice.

Tipuri de daune și moduri de funcționare anormale ale ED.

Deteriorări ale motoarelor electrice.În înfășurările motoarelor electrice pot apărea defecțiuni la pământ ale unei faze a statorului, scurtcircuite între spire și scurtcircuite multifazate. Defecțiunile la pământ și defecțiunile multifazate pot apărea și la bornele motorului, cabluri, cuplaje și pâlnii. Scurtcircuitele în motoarele electrice sunt însoțite de trecerea curenților mari care distrug izolația și cuprul înfășurărilor, oțelul rotorului și al statorului. Pentru a proteja motoarele electrice de scurtcircuite multifazate, se utilizează întreruperea curentului sau protecția diferențială longitudinală, acționând la oprire.

Defecțiunile la pământ monofazate în înfășurările statorice ale motoarelor electrice cu o tensiune de 3-10 kV sunt mai puțin periculoase în comparație cu scurtcircuitele, deoarece sunt însoțite de trecerea curenților de 5-20 A, determinate de curentul capacitiv al reţea. Având în vedere costul relativ scăzut al motoarelor electrice cu o putere mai mică de 2000 kW, protecția împotriva defectului la pământ este instalată pe acestea la un curent de defect de pământ mai mare de 10 A, iar pe motoarele electrice cu o putere mai mare de 2000 kW - cu un curent de eroare la pământ mai mare de 5 A, protecția acționează pentru a opri.

Protecția împotriva circuitelor de înfășurare la motoarele electrice nu este instalată. Eliminarea acestui tip de daune este realizată de alte sisteme de protecție a motorului, deoarece defecțiunile bobinei în majoritatea cazurilor sunt însoțite de o eroare la pământ sau se transformă într-un scurtcircuit multifazic.

Motoarele electrice cu tensiune de până la 600 V sunt protejate de scurtcircuite de toate tipurile (inclusiv cele monofazate) folosind siguranțe sau declanșatoare electromagnetice de mare viteză ale întrerupătoarelor automate.

moduri anormale de operare. Principalul tip de funcționare anormală pentru motoarele electrice este suprasarcina acestora cu curenți mai mari decât cel nominal. Timpul de suprasarcină permis al motoarelor electrice, Cu, este determinată de următoarea expresie:

Orez. 6.1. Dependența curentului motorului electric de viteza rotorului.

Unde k - multiplicitatea curentului motorului electric în raport cu nominalul; A - coeficient în funcție de tipul și versiunea motorului electric: A == 250 - pentru motoare electrice închise cu o masă și dimensiuni mari, A = 150 - pentru motoare electrice deschise.

Supraîncărcarea motoarelor electrice poate apărea din cauza supraîncărcării mecanismului (de exemplu, blocarea morii sau concasorului cu cărbune, înfundarea ventilatorului cu praf sau bucăți de zgură de la pompa de îndepărtare a cenușii etc.) și defecțiunea acestuia (de exemplu, deteriorarea rulmenților etc.). Curenții care depășesc semnificativ pe cei nominali trec în timpul pornirii și autopornirii motoarelor electrice. Acest lucru se datorează scăderii rezistenței motorului electric cu scăderea vitezei acestuia. Dependența de curent al motorului eu de la viteza de rotatie P la o tensiune constantă la bornele sale este prezentată în fig. 6.1. Curentul este maxim atunci când rotorul motorului este oprit; acest curent, numit curent de pornire, este de câteva ori mai mare decât curentul nominal al motorului electric. Protecția la suprasarcină poate acționa asupra unui semnal, poate descărca mașina sau poate întrerupe motorul. După ce scurtcircuitul este oprit, tensiunea la bornele motorului electric este restabilită și frecvența de rotație a acestuia începe să crească. În acest caz, prin înfășurările motorului electric trec curenți mari, ale căror valori sunt determinate de frecvența de rotație a motorului electric și de tensiunea la bornele acestuia. Reducerea vitezei de rotație cu doar 10-25% duce la scăderea rezistenței motorului electric la valoarea minima corespunzător curentului de pornire. Restabilirea funcționării normale a motorului electric după oprirea unui scurtcircuit se numește autopornire, iar curenții care trec în acest caz se numesc curenți de autopornire.

Toate motoarele asincrone pot fi pornite automate fără pericol de deteriorare și, prin urmare, trebuie protejate împotriva pornirii automate. Funcționarea neîntreruptă a centralelor termice depinde de posibilitatea și durata de autopornire a motoarelor electrice asincrone a principalelor mecanisme ale propriilor nevoi. Dacă, din cauza unei căderi mari de tensiune, este imposibil să se asigure autopornirea tuturor motoarelor electrice în funcțiune, unele dintre ele trebuie oprite. Pentru aceasta, se folosește o protecție specială la subtensiune, care oprește motoarele electrice iresponsabile atunci când tensiunea la bornele lor scade la 60-70% din valoarea nominală. În cazul unei întreruperi a uneia dintre fazele înfășurării statorului, motorul electric continuă să funcționeze. În acest caz, viteza rotorului scade oarecum, iar înfășurările a două faze nedeteriorate sunt supraîncărcate cu un curent de 1,5-2 ori mai mare decât cel nominal. Protecția motorului împotriva funcționării în două faze este utilizată numai la motoarele protejate cu siguranțe, dacă funcționarea în două faze poate duce la deteriorarea motorului.

La centralele termice puternice, motoarele electrice asincrone cu două trepte cu o tensiune de 6 kV sunt utilizate pe scară largă ca antrenare pentru aspiratoarele de fum, ventilatoarele de tiraj și pompele de circulație. Aceste motoare electrice sunt realizate cu două înfășurări statorice independente, fiecare dintre ele conectată printr-un întrerupător separat, iar ambele înfășurări ale statorului nu pot fi pornite în același timp, pentru care este prevăzut un interblocare special în circuitele de control. Utilizarea unor astfel de motoare electrice vă permite să economisiți energie electrică prin modificarea vitezei acestora în funcție de sarcina unității. Pe astfel de motoare electrice sunt instalate două seturi de protecție cu relee.

În funcționare, se folosesc și circuite de acționare electrică, care asigură rotația unui mecanism (de exemplu, o moară cu bile) cu două motoare electrice pereche care sunt conectate la un comutator. În acest caz, toate protecțiile sunt comune pentru ambele motoare, cu excepția protecției la curent cu secvență zero, care este prevăzută pentru fiecare motor electric și se realizează cu ajutorul releelor ​​de curent conectate la TC de ordine zero instalat pe fiecare cablu.

Protecția motoarelor asincrone de scurtcircuite fază la fază, suprasarcini și defecțiuni la pământ.

Pentru protecția împotriva scurtcircuitelor multifazate ale motoarelor electrice de până la 5000 kW, se utilizează de obicei întreruperea maximă a curentului. Cea mai simplă întrerupere a curentului poate fi realizată cu relee cu acțiune directă încorporate în antrenarea întreruptorului. Cu un releu indirect se folosește una dintre cele două scheme de conectare a TC și a releului, prezentată în fig. 6.2 și 6.3. Întreruperea se realizează cu relee de curent independente. Utilizarea releelor ​​de curent cu o caracteristică dependentă (Fig. 6 3) face posibilă asigurarea protecției împotriva scurtcircuitului și suprasarcinii folosind aceleași relee. Curentul de operare de întrerupere este selectat - conform următoarei expresii:

Unde k cx - coeficient de circuit egal cu 1 pentru circuitul din fig. 6.3 și v3 pentru circuitul din fig. 6,2; eu start - curentul de pornire al motorului electric.

Dacă curentul de funcționare a releului este detonat de curentul de pornire, întreruperea este de obicei dezacordată în mod fiabil și din. curent pe care motorul electric îl trimite secției în timpul unui scurtcircuit extern.

Cunoașterea curentului nominal al motorului eu nom și multiplicitatea curentului de pornire k n specificat în cataloage, puteți calcula curentul de pornire folosind următoarea expresie:

Orez. 6.2 Schema de protecție a motorului electric prin întreruperea curentului cu un releu de curent instantaneu: A- circuite de curent, b- circuite de curent continuu de exploatare

După cum se poate observa din oscilograma prezentată în fig. 6.4, care arată curentul de pornire al motorului pompei de alimentare, în primul moment al pornirii apare un vârf de scurtă durată al curentului de magnetizare, care depășește curentul de pornire al motorului electric. Pentru a devia de la acest vârf, curentul de operare de întrerupere este selectat luând în considerare factorul de fiabilitate: k n =1,8 pentru relee de tip RT-40 care funcționează printr-un releu intermediar; k n = 2 pentru tipurile de relee IT-82, IT-84 (RT-82, RT-84), precum și pentru releele cu acțiune directă.

Orez. 6.3. Circuit de protecție a motorului electric împotriva scurtcircuitelor și suprasarcinii cu două relee de tip RT-84: A- circuite de curent, b- circuite de curent continuu de exploatare.

T

Orez. 6 4. Oscilograma curentului de pornire al motorului electric.

întreruperea curentului motoarelor electrice cu o putere de până la 2000 kW ar trebui efectuată, de regulă, conform celui mai simplu și mai ieftin circuit cu un singur releu (vezi Fig. 6.2). Cu toate acestea, dezavantajul acestui circuit este sensibilitatea mai mică în comparație cu decupajul realizat conform circuitului din Fig. 6.3, la scurtcircuite bifazate între una dintre fazele pe care este instalat un TC și o fază fără TC. Aceasta are loc, deoarece curentul de acționare de întrerupere realizat conform unui circuit cu un singur releu, conform (6.1), este de v3 ori mai mare decât într-un circuit cu două relee. Prin urmare, la motoarele electrice cu o putere de 2000-5000 kW, întreruperea curentului este efectuată de două relee pentru a crește sensibilitatea. Un circuit de întrerupere cu două relee ar trebui să fie utilizat și pe motoarele electrice de până la 2000 kW, dacă coeficientul de sensibilitate al unui circuit cu un singur releu pentru un scurtcircuit bifazat la ieșirile motorului este mai mic de două.

La motoarele electrice cu o putere de 5000 kW sau mai mult, se instalează protecție diferențială longitudinală, care asigură o sensibilitate mai mare la scurtcircuite la bornele și în înfășurarile motoarelor electrice. Această protecție se realizează într-o versiune bifazată sau trifazată cu un releu de tip RNT-565 (similar cu protecția generatoarelor). Curentul de declanșare este recomandat să ia 2 eu nom.

Deoarece protecția în două faze nu răspunde la defecțiuni duble la pământ, dintre care una apare în înfășurarea motorului pe fază ÎN , în care nu există CT, este instalată suplimentar o protecție specială împotriva circuitelor duble fără întârziere.

PROTECȚIE LA SUPRAÎNCĂRCARE

Protecția la suprasarcină se instalează numai la motoarele electrice supuse suprasolicitarilor tehnologice (ventilatoare de moara, aspiratoare de fum, mori, concasoare, pompe de transport etc.), de obicei cu efect asupra semnalului sau descarcarii mecanismului. Deci, de exemplu, pe motoarele electrice ale morilor cu arbore, protecția poate acționa pentru a opri motorul electric al mecanismului de alimentare cu cărbune, prevenind astfel blocarea morii cu cărbune.

Protecția la suprasarcină trebuie să oprească motorul pe care este instalată numai dacă cauza suprasarcinii nu poate fi eliminată fără oprirea motorului. Utilizarea protecției la suprasarcină cu acțiune de declanșare este utilă și în instalațiile fără pilot.

Curentul de declanșare a protecției la suprasarcină se presupune a fi:

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

În acest caz, releul de protecție la suprasarcină va putea funcționa din curentul de pornire, astfel încât întârzierea de protecție este presupusă a fi de 10-20 s în funcție de condiția de detonare de la momentul pornirii motorului. Protecția la suprasarcină se realizează folosind un element inductiv al releului de tip IT-80 (RT-80) (vezi Figura 6.3). Dacă motorul electric trebuie oprit în timpul suprasarcinilor, în circuitul de protecție se folosesc relee de tip IT-82 (RT-82). La motoarele electrice, a căror protecție la suprasarcină nu ar trebui să acționeze pentru a declanșa, se recomandă utilizarea unui releu cu două perechi de contacte de tip IT-84 (RT-84), care asigură o acțiune separată a elementului de decuplare și inducție.

Pentru o serie de motoare electrice (aspiratoare de fum, ventilatoare de tiraj, mori), al căror timp de rotație este de 30-35 s, circuitul de protecție la suprasarcină cu releul RT-84 este completat de releul de timp EV-144, care intră în acțiune după închiderea contactului releului curent. În acest caz, întârzierea de protecție poate fi mărită până la 36 s. ÎN În ultima vreme pentru protecția la suprasarcină a motoarelor electrice auxiliare, se utilizează un circuit de protecție cu un releu de curent de tip RT-40 și un releu de timp de tip EV-144, iar pentru motoarele electrice cu un timp de pornire mai mare de 20 s - o dată releu de tip VL-34 (cu o scară de 1-100 s ).

Protecție la subtensiune.

După ce scurtcircuitul este deconectat, motoarele electrice conectate la secțiunea sau sistemul de bare colectoare, la care s-a produs scăderea tensiunii în timpul scurtcircuitului, pornesc automat. Curenții de autopornire, de câteva ori mai mari decât cei nominali, trec prin liniile de alimentare (sau transformatoare) de nevoi proprii. Ca urmare, tensiunea de pe magistralele auxiliare și, în consecință, de pe motoarele electrice, scade atât de mult încât cuplul de pe arborele motorului poate să nu fie suficient pentru a-l întoarce. Autopornirea motoarelor electrice poate să nu aibă loc dacă tensiunea barelor colectoare este sub 55-65% eu nom. Pentru a asigura pornirea automată a celor mai critice motoare electrice, este instalată protecție la subtensiune, care oprește motoarele electrice neesențiale, a căror absență pentru o perioadă de timp nu va afecta proces de fabricație. Acest lucru reduce curentul total de autopornire și crește tensiunea pe magistralele auxiliare, ceea ce asigură autopornirea motoarelor electrice critice.

În unele cazuri, în timpul unei absențe îndelungate a tensiunii, protecția la subtensiune oprește și motoarele electrice critice. Acest lucru este necesar, în special, pentru a porni circuitul AVR al motoarelor electrice, precum și în conformitate cu tehnologia de producție. Deci, de exemplu, în cazul unei opriri a tuturor aspiratoarelor de fum, este necesar să opriți moara și ventilatoarele de sablare și alimentatoarele de praf; în caz de oprire a suflantelor - ventilatoare de moara și alimentatoare de praf. Oprirea motoarelor electrice critice prin protecție la subtensiune se efectuează și în cazurile în care pornirea lor automată este inacceptabilă din cauza condițiilor de siguranță sau din cauza pericolului de deteriorare a mecanismelor antrenate.

Cea mai simplă protecție la subtensiune poate fi realizată cu un releu de tensiune conectat la tensiune fază la fază. Cu toate acestea, această implementare a protecției este nesigură, deoarece în cazul întreruperii circuitelor de tensiune, este posibilă o oprire falsă a motoarelor electrice. Prin urmare, un circuit de protecție cu un singur releu este utilizat numai atunci când se utilizează un releu cu acțiune directă.Pentru a preveni funcționarea falsă de protecție în cazul unei defecțiuni a circuitului de tensiune, se folosesc circuite speciale pentru pornirea unui releu de tensiune. Una dintre astfel de scheme pentru patru motoare electrice, dezvoltată la Tyazhpromelectroproekt, este prezentată în Fig. 6.5. Releu de subtensiune actionat direct KVT1-KVT4 conectat la tensiuni fază la fază abȘi bc. Pentru a crește fiabilitatea protecției, aceste relee sunt alimentate separat de dispozitivele și contoarele care sunt conectate la circuitele de tensiune printr-un întrerupător trifazat. SF3 cu declanșare electromagnetică instantanee (se folosesc două faze ale întreruptorului).

Fază ÎN circuitele de tensiune nu sunt împământate surd, ci printr-o siguranță de defecțiune fv, Elimină posibilitatea scurtcircuitelor monofazate în circuitele de tensiune și, de asemenea, crește fiabilitatea protecției. În fază A protecţie instalată întrerupător de circuit monofazat SFI cu o eliberare electromagnetică instantanee și în fază CU -întrerupător cu declanșare termică întârziată. Între faze AȘi CU este inclus un condensator C cu o capacitate de aproximativ 30 uF, al cărui scop este indicat mai jos.

Orez. 6 5. Circuit de protecţie la subtensiune cu releu cu acţiune directă tip RNV

În cazul deteriorării circuitelor de tensiune, protecția în cauză se va comporta după cum urmează. Scurtcircuitul uneia dintre faze la masă, așa cum s-a menționat mai sus, nu duce la declanșarea întrerupătoarelor, deoarece circuitele de tensiune nu au o masă moartă. Cu un scurtcircuit bifazat al fazelor ÎNȘi CU doar întrerupătorul se va opri SF2 faze CU. releu de tensiune KVT1Și KVT2 rămâne conectat la tensiune normală și, prin urmare, nu pornește. Releu KVT3Și KVT4, declanșat de un scurtcircuit în circuitele de tensiune, după ce întrerupătorul este oprit SF2 trageți din nou în sus, deoarece vor fi alimentați din fază A printr-un condensator CU. Cu faze de scurtcircuit AB sau ACîntrerupătorul se va opri SF1, instalat în fază A. După oprirea releului de scurtcircuit KVT1Și KVT2 trageți din nou în sus sub acțiunea tensiunii din fază CU, venind prin condensatorul C. Releu KVT3Și KVT4 nu va începe. Releele se vor comporta similar în cazul unei defecțiuni de fază. AȘi CU. Astfel, schema de protecție luată în considerare nu funcționează fals cu cea mai probabilă deteriorare a circuitelor de tensiune. Funcționarea falsă a protecției este posibilă numai în cazul deteriorării improbabile a circuitelor de tensiune - un scurtcircuit trifazat sau atunci când întreruptoarele sunt oprite. SF1Și SF2. Semnalizarea defecțiunii circuitului de tensiune se realizează prin contactele releului KV1.1, KV2.1, KV3.1și contactele întrerupătoarelor SF1.1, SF2.1, SF3.1.

În instalațiile cu curent continuu de funcționare, protecția la subtensiune se realizează pentru fiecare secțiune a barelor auxiliare conform schemei prezentate în fig. 6.6. În circuitul releului de sincronizare CT1, acționând pentru a opri motoarele electrice neresponsabile, contactele a trei relee de tensiune minimă sunt conectate în serie KV1. Datorită acestei porniri a releului, este prevenită funcționarea falsă a protecției atunci când se arde orice siguranță din circuitele transformatorului de tensiune. Tensiunea de acționare a releului KV1 aproximativ 70% acceptat U nom.

Orez. 6.6. Circuit de protecție la subtensiune la curent continuu de funcționare: A- circuite de tensiune alternativă; b- circuite operaţionale eu- pentru a opri motoarele iresponsabile; II- pentru a opri motoarele critice.

Timpul de întârziere de protecție pentru oprirea motoarelor electrice neresponsabile se reglează din întreruperea motoarelor electrice și se setează egal cu 0,5-1,5 s. Timpul de întârziere pentru oprirea motoarelor electrice critice se presupune a fi de 10-15 s, astfel încât protecția să nu acționeze pentru a le opri în timpul căderilor de tensiune cauzate de scurtcircuite și autopornirea motoarelor electrice. După cum arată experiența de funcționare, în unele cazuri, pornirea automată a motoarelor electrice durează 20-25 s cu o scădere a tensiunii pe magistralele auxiliare la 60-70% U nom . În același timp, dacă nu se iau măsuri suplimentare, protecția la subtensiune (releu KV1), având o setare de deplasare (0,6-0,7) U nom , ar putea modifica și dezactiva motoarele electrice critice. Pentru a preveni acest lucru în circuitul de înfășurare al releului de timp CT2, acționând asupra opririi motoarelor electrice critice, contactul este pornit KV2.1 al patrulea releu de tensiune KV2. Acest releu de tensiune minimă are o setare de declanșare de ordinul (0,4-0,5) U nom și revine în mod fiabil în timpul auto-pornirii. Releu KV2își va menține contactul închis mult timp numai atunci când tensiunea este complet îndepărtată din magistralele auxiliare. În cazurile în care durata autopornirii este mai mică decât întârzierea releului CT2, releu KV2 nu este instalat.

Recent, centralele electrice au folosit o schemă de protecție diferită, prezentată în Fig. 6.7. În acest circuit sunt utilizate trei relee de pornire: releu de tensiune cu secvență negativă KV1 tip RNF-1M și releu de subtensiune KV2Și KV3 tip RN-54/160.

Orez. 6.7. Circuit de protecție la subtensiune cu releu de tensiune secvență pozitivă: A- circuite de tensiune; b- circuite operaţionale

În modul normal, când tensiunile fază la fază sunt simetrice, contactul NC KV1.1în circuitul de înfăşurare al releului de timp de protecţie CT1Și CT2închis, și închidere KV1.2în circuitul de alarmă este deschis. Contacte rupe releu K.V2.1Și KV3.1în timp ce este deschis. Când tensiunea scade pe toate fazele, contactul KV1.1 va rămâne închis și acționează pe rând: prima etapă de protecție la subtensiune, care se realizează cu ajutorul unui releu KV2(setare de funcționare 0,7 U nom) și CT1; al doilea - folosind un releu KV3(setare de funcționare 0,5 U nom) și CT2.În cazul unei încălcări a uneia sau a două faze ale circuitelor de tensiune, releul este activat KV1, al cărui contact de închidere KV1.2 este dat un semnal despre o defecţiune a circuitelor de tensiune. La declanșarea fiecărei etape de protecție, anvelopelor li se oferă un plus SHMN1Și SHMN2 respectiv de unde vine vorba de circuitele de oprire ale motoarelor electrice. Acțiunea de protecție este semnalată prin relee de semnalizare KH1Și KH2, având înfăşurări paralele.

Trebuie să protecţie fiabilă de la supraîncălzire termică, scurtcircuite și tot felul de suprasarcini care pot fi cauzate de urgențe sau defecțiuni. Pentru a preveni astfel de situații, industria produce destul de mult diferite dispozitive, care, atât individual, cât și în combinație cu alte mijloace, formează un bloc protectie puternica motor electric. În plus, schemele moderne includ în mod necesar diverse elemente conceput pentru a proteja complet echipamentele electrice în cazul unei căderi de curent a uneia sau mai multor faze de alimentare simultan. Protecția motoarelor electrice este foarte importantă în orice producție, deoarece fără ea este destul de dificil să ne imaginăm funcționarea cu drepturi depline a mașinilor și ansamblurilor.

Există mijloace complexe de protecție a motoarelor electrice care sunt folosite pentru a contracara situațiile de urgență, care pot include cazuri precum, de exemplu, pornirea neautorizată, funcționarea în două faze deodată, funcționarea la tensiune joasă sau înaltă, scurtcircuit al rețelei electrice. circuit.

Aceste dispozitive includ siguranțe sau întrerupătoare de circuit cu curba D (protejează motorul împotriva curenților de scurtcircuit). Particularitatea muncii lor este că astfel de dispozitive automate nu se opresc atunci când motorul electric este pornit, dacă puterea curentului său de pornire atinge un nivel ridicat pentru o perioadă mai mică de o secundă în timp. Cea mai populară marcă de astfel de comutatoare este, de exemplu, Acti 9.

Întreruptoarele speciale pot fi utilizate și pentru a proteja motoarele electrice. Întrerupătorul de protecție a motorului are o declanșare electromagnetică și termică reglabilă, ceea ce face posibilă protejarea unității de scurtcircuit și suprasarcină. Rezultatul este reducerea semnificativă a timpului de oprire a motorului și a costurilor de întreținere. Aici putem aminti astfel de mărci precum, de exemplu, GV2 (3), PKZM, MPE 25 etc. Pentru protecție se folosesc și releele termice, care sunt instalate pe contactoare (oferă protecție la suprasarcină). Releul de protecție termică oprește motoarele electrice trifazate în caz de supraîncălzire folosind întrerupătorul auxiliar încorporat. Mărcile binecunoscute ale unor astfel de relee sunt, în special, SIRIUS și ZB. Releul pentru monitorizarea tensiunii, asimetriei și prezenței fazelor, la rândul său, dezactivează motorul în cazul pierderii uneia dintre faze, depășind sau scăderea tensiunii admisibile. Datorită acestui releu, în caz de accident, sarcina trifazată este oprită automat. În plus, releul de monitorizare a tensiunii revine automat la modul de funcționare după restabilirea rețelei. Mărcile populare ale unor astfel de relee sunt produse de EKF și ABB.

Dispozitivul de protecție a motorului este cheia acestuia funcționare stabilă. Principiul de bază al funcționării unor astfel de dispozitive este că acestea monitorizează consumul de curent al motorului și, de asemenea, măsoară temperatura înfășurării acestuia și opresc motorul atunci când înfășurarea se încălzește peste temperatura maximă admisă.