Motor overbelastningsbeskyttelse ved termisk relé. Motor overbelastningsbeskyttelse: driftsprinsipp, funksjoner og typer Typer motorvern

Den trenger pålitelig beskyttelse mot termisk overoppheting, kortslutning og alle slags overbelastninger som kan være forårsaket av nødsituasjoner eller funksjonsfeil. For å forhindre slike situasjoner produseres det mange forskjellige enheter i industrien, som både i en separat rekkefølge og komplett med andre midler, danner en kraftig motorbeskyttelsesenhet. I tillegg må moderne elementer inneholde forskjellige elementer designet for å omfattende beskytte elektrisk utstyr i tilfelle en spenningsfeil 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 maskinverktøy og enheter.

Det er komplekse måter å beskytte elektriske motorer som brukes til å motvirke nødssituasjoner, inkludert tilfeller som for eksempel uautorisert start, arbeid i to faser samtidig, arbeid ved lav eller høy spenning, kortslutning til den elektriske kretsen.

Disse inkluderer sikringer eller effektbrytere med D-kurve (de beskytter motoren mot kortslutningsstrømmer). Det særegne ved arbeidet deres er at slike automatiske enheter ikke slås av når motoren starter, hvis innstrømmen når et høyt merke 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 til å beskytte elektriske motorer. Motorbryteren har en elektromagnetisk og regulerbar termisk utløsning, noe som gjør det mulig å beskytte enheten mot kortslutning og overbelastning. Som et resultat reduseres motorens driftstid betydelig, og vedlikeholdskostnadene reduseres. Her kan vi nevne slike merker som for eksempel GV2 (3), PKZM, MPE 25, etc. Termiske reléer som er installert på kontaktorer (gir beskyttelse mot overbelastning) brukes også til beskyttelse. Det termiske beskyttelsesreléet løser trefasede motorer under overoppheting ved hjelp av den innebygde hjelpebryteren. Kjente merker av slike reléer er spesielt SIRIUS og ZB.Reléer for overvåking av spenning, asymmetri og tilstedeværelsen av faser, på sin side, strømmer motoren i tilfelle svikt i en av fasene, overskrider eller senker den tillatte spenningen. Takket være dette reléet, i tilfelle en ulykke, blir trefasebelastningen automatisk slått av. I tillegg går spenningsstyrereléet automatisk tilbake til driftsmodus etter at nettverket er gjenopprettet. Populære merker av slike stafetter produseres av EKF og ABB.

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

»

Det er praktisk talt ikke noe utstyr i drift som ikke vil bruke elektrisk. Denne typen elektromekaniske stasjoner med forskjellige konfigurasjoner brukes overalt. Fra et strukturelt synspunkt er en elektrisk motor et enkelt, forståelig og enkelt utstyr. Betjeningen av den elektriske motoren ledsages imidlertid av betydelige belastninger av en annen karakter. Derfor brukes i praksis motorvernsreléer, hvis funksjonalitet også er allsidig. Graden av effektivitet som beskyttelsen av en elektrisk motor er designet for, bestemmes vanligvis av kretsutforminger for implementering av reléer og kontrollsensorer.

Som anvendt på ubetydelige servicemotorer, brukes et øyeblikkelig relé med omvendt-avhengig responstid på fase strømoverbelastninger for automatisk avstengning.

Fasesekvensreléer er vanligvis satt til 3,5-4 ganger driftsstrømmen til motoren, idet man tar i betraktning en tilstrekkelig tidsforsinkelse for å forhindre tripping ved start av motoren.

For høykvalitets servicemotorer brukes vanligvis ikke strømstrømmer med omvendt-avhengig responstid. Årsaken til dette er effektbryteren involvert direkte i motorkretsen.

Overoppheting av statorviklinger

En kritisk tilstand, hovedsakelig på grunn av kontinuerlig overbelastning, rotorbremsing eller ubalanse i statorstrøm. For fullstendig beskyttelse, i dette tilfellet, må trefasemotoren utstyres med i hver fase.

Her brukes overbelastningsbeskyttelse eller direkte drift for å koble fra strømkilden i tilfelle overbelastning for å beskytte uviktige servicemotorer.

Hvis den nominelle motoreffekten overstiger 1000 kW, i stedet for et enkelt relé med en resistiv temperatursensor, brukes som regel et relé med omvendt-avhengig strøm responstid.

For betydelige motorer er automatisk avstengning valgfri. Som hovedbeskytter mot overoppheting av statorviklingene brukes et termisk relé.

Faktor for overoppheting av rotor (fase)

Beskyttelse mot overoppheting av rotorer finnes ofte i motorer med en såret (fase) rotor. Økningen i rotorstrøm gjenspeiles i statorstrømmen, som krever inkludering av beskyttelse mot overflødig statorstrøm.

Innstillingen av statorbeskyttelsesreléet for strøm som helhet er lik full belastningsstrøm økt med 1,6 ganger. Denne verdien er ganske nok til å bestemme overopphetingen av fasrotoren og slå på låsen.

Underspenningsbeskyttelse

Den elektriske motoren bruker mye strøm når den opererer under spenning under den fastsatte normen. Derfor må beskyttelse mot underspenning eller overspenning gis av overbelastningssensorer eller sensitive temperaturelementer.

For å unngå overoppheting, må motoren være uten strøm i 40-50 minutter, selv i tilfelle små overbelastninger overstiger 10 - 15% av standarden.

Beskyttelsesreléet skal brukes til å kontrollere oppvarmingen av motorrotoren på grunn av omvendt sekvensstrømmer som oppstår i statoren på grunn av en ubalanse i forsyningsspenningen.

Ubalanse og fasesvikt

En ubalansert trefasetilførsel får også en negativ sekvensstrøm til å strømme i motorens statorviklinger. En slik tilstand forårsaker overoppheting av statorvikling og rotor (fase).

En ubalansert tilstand, kort overført til motoren, må overvåkes og opprettholdes på et slikt nivå at man unngår utseendet til en kontinuerlig tilstand av ubalanse.

Det er å foretrekke å tilføre fase-til-fase overvåkingsrelé fra den positive fasen, og for å beskytte mot jordfeil, bruk et differensielt øyeblikkelig avstengningsrelé koblet til den nåværende transformatorkretsen.

Uventet fase revers

I noen tilfeller blir den omvendte fasen sett på som en fare for motoren. For eksempel kan en slik tilstand negativt påvirke driften av heisutstyr, kraner, heiser og noen typer offentlig transport.

Her er det viktig å gi beskyttelse mot fase reversering - et spesialisert stafett. Driften av faseforretningsreléet er basert på det elektromagnetiske prinsippet. Enheten inneholder en diskmotor drevet av et magnetisk system.

Hvis riktig fasesekvens noteres, genererer disken dreiemoment i positiv retning. Derfor holdes hjelpekontakten i lukket stilling.

Når faseversjonen er fast, endres dreiemomentet i motsatt retning. Følgelig bytter hjelpekontakten til åpen stilling.

Dette koblingssystemet brukes til beskyttelse, spesielt for å kontrollere en effektbryter.

Elektriske motorer med både vekselstrøm og likestrøm trenger beskyttelse mot kortslutning, termisk overoppheting og overbelastning forårsaket av nødsituasjoner eller funksjonsfeil i den teknologiske prosessen, hvis kraftverk de er. For å forhindre slike situasjoner produserer industrien flere typer enheter, som både hver for seg og i kombinasjon med andre midler, danner en motorvernenhet.

Måter å beskytte elektriske motorer mot overbelastning

I tillegg er elementer som er designet for omfattende beskyttelse av elektrisk utstyr i tilfelle spenningsfeil i en eller flere strømfaser, nødvendigvis inkludert i moderne kretsløp. I slike systemer, for å utelukke nødsituasjoner og minimere skader når de oppstår, utfører de tiltakene som er fastsatt i "Elektrisk installasjonsregler" (PUE).

Stopp av motorstrøm med termisk relé

For å eliminere svikt i asynkrone elektriske motorer, som brukes i mekanismer, maskiner og annet utstyr, der det er mulig å øke belastningen på den mekaniske delen av motoren i tilfelle en prosessbrudd, brukes termiske beskyttelsesanordninger. Den termiskeen, som er vist på figuren over, inkluderer et termisk relé for den elektriske motoren, som er hovedanordningen som implementerer et øyeblikkelig eller tidsavbrutt av strømkretsen.

Motorreléet består strukturelt av en justerbar eller nøyaktig innstilt tidsinnstillingsmekanisme, kontaktorer og en elektromagnetisk spole og et termisk element, som er en sensor for forekomst av kritiske parametere. Enhetene, i tillegg til responstiden, kan reguleres av størrelsen på overbelastningen, som utvider bruksmulighetene, spesielt for de mekanismene der i henhold til den teknologiske prosessen en kortsiktig økning i belastningen på den mekaniske delen av den elektriske motoren er mulig.
Ulempene ved drift av termiske reléer inkluderer funksjonen til tilbakeføring til beredskap, som implementeres ved automatisk selvinnstilt eller manuell kontroll, og gir ikke operatøren tillit til uautorisert start av det elektriske installasjonen etter drift.

Motorens startkrets utføres ved hjelp av start-, stopp- og elektromagnetiske startknapper, spolekraften som de kontrollerer vises på figuren. Start realiseres av kontaktene til starteren, som lukkes når spenningen tilføres magnetspolen.

Denne kretsen implementerer strømbeskyttelse av den elektriske motoren. Denne funksjonen utføres av et termisk relé som kobler fra en av viklingsledningene fra bakken når den nominelle strømmen som strømmer gjennom alle, to eller en fase av tilførselen overskrides. Beskyttelsesreléet vil koble fra lasten selv om det oppstår en kortslutning i strømkretsene til den elektriske motoren. Den termiske beskyttelsesanordningen fungerer på 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 kraftledninger og kontrollkretser. De er av flere typer, som hver produserer en nesten øyeblikkelig bruddhandling uten en midlertidig pause. Slikt utstyr inkluderer sikringer, elektriske så vel som elektromagnetiske reléer.

Bruke spesielle elektroniske enheter

Det er komplekse måter å beskytte elektriske motorer som brukes av erfarne ingeniører i utformingen av elektriske systemer og er designet for å samtidig motvirke nødssituasjoner, for eksempel uautorisert, tofase drift, lav- eller høyspenningsdrift, kortslutning av en enfaset elektrisk krets til jord i systemer med isolert nøytral .

Disse inkluderer:

• frekvensomformere,

• myke forretter

• kontaktløse enheter.

Bruker frekvensomformere

Motorvernkretsen implementert som en del av frekvensomformeren vist på figuren nedenfor gir enheten maskinvarekapasiteter for å motvirke feilen i den elektriske motoren ved automatisk å redusere gjeldende verdi under oppstart, stopp, kortslutning. I tillegg er beskyttelse av den elektriske motoren med frekvensomformeren mulig ved å programmere individuelle funksjoner, for eksempel responstid for termisk beskyttelse, som aktiveres fra motortemperaturregulatoren.

Frekvensomformeren som en del av funksjonene har også en radiatorbeskyttelseskontroll og justering for høy og lav spenning, som kan være forårsaket i nettverk av tredjeparts grunner.

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

Myke forretter og CIEZ

Med billigere enheter som bruker de nyeste halvlederelementene, blir det tilrådelig å bruke myke startere og kontaktløse beskyttelsessystemer for å beskytte asynkrone elektriske motorer.

En av de vanligste metodene for å beskytte trefasede elektriske motorer, både kortsluttet og med en faserotor, er elektroniske kontaktløse beskyttelsessystemer (CIEZ). Funksjonsdiagrammet, som viser et eksempel på implementering av beskyttelsesinnretningen for motorene i SEZ, er gitt nedenfor.

CIEZ beskytter elektriske motorer når noen fasetråd går i stykker, hvis strømmen stiger over nominell strøm, mekanisk forankring av ankeret (rotoren) og uakseptabel spenningsasymmetri mellom fasene. Implementeringen av funksjonene er mulig når shunts og strømtransformatorer L1, L2 og L3 brukes i kretsen.

I tillegg kan systemene inkludere tilleggsutstyr, for eksempel kontroll mot isolasjonsmotstand før start, sensorer for fjerntemperatur og beskyttelse mot understrøm.

Fordeler med CIEZ over frekvensomformere er direkte datainnsamling gjennom induksjonssensorer, noe som eliminerer driftsforsinkelsen, så vel som en relativt lav kostnad, forutsatt at enhetene har et beskyttende formål.

Under drift av forskjellige elektriske installasjoner oppstår det nødstilfeller. De viktigste er kortslutning, teknologisk overbelastning, ikke-fasemodus, fastkjøring av rotoren til en elektrisk maskin.

Nøddrift av elektriske motorer

Under kortslutning modus forstås når overbelastningsstrømmen overstiger den nominelle en flere ganger. Overbelastningsmodus er preget av et overskudd av strøm med 1,5 - 1,8 ganger. Teknologiske overbelastninger fører til en økning i temperaturen på motorviklingene over det tillatte, dets gradvise ødeleggelse og svikt.

Ut av fase (fases tap) oppstår i tilfelle blåst sikring i fase, ledningsbrudd, kontaktsvikt. I dette tilfellet skjer omfordeling av strømmer, økte strømmer begynner å strømme langs motorviklingene, mekanismen stopper og den elektriske maskinen svikter. Elektriske motorer med liten og mellomstor kraft, det vil si som oftest brukes i industri og landbruk, er mest følsomme for underfaseforhold.

Fastkjøring av rotor elektrisk maskin kan oppstå når lageret blir ødelagt, ved fastkjøring av arbeidsmaskinen. Dette er den vanskeligste modusen. Stigningshastigheten på statorviklingens temperatur når 7 - 10 ° C per sekund, etter 10 - 15 s er motortemperaturen utenfor de tillatte grensene. Denne modusen er farlig for små og mellomstore motorer.

Det største antallet nødmotorfeil skyldes teknologisk overbelastning, fastkjøring, ødeleggelse av lagerenheten. Opptil 15% av feil oppstår på grunn av fasesvikt og forekomst av uakseptabel spenningsbalanse.

Typer elektriske apparater for beskyttelse av elektriske motorer

For å beskytte elektrisk utstyr mot nødstilfeller produseres seriekretsbrytere, sikringer, integrerter, fasefølsom beskyttelse og andre enheter.

Når du velger en type beskyttelse, tas spesifikke driftsforhold, hastighet, pålitelighet, brukervennlighet og økonomiske indikatorer med i betraktningen.

I elektriske installasjoner opp til 1000 V utføres vanligvis kortslutningsbeskyttelse sikringer eller strømstrøm elektromagnetiske utgivelser integrert i effektbrytere.

I tillegg kan beskyttelse mot kortslutning av elektriske motorer utføres av et strømrelé koblet til en av fasene til statoren direkte eller gjennom en strømtransformator og et tidsrelé.

Overbelastningsbeskyttelse De er delt inn i to typer: beskyttelse av direkte handling, som reagerer på overskytende strøm, og beskyttelse av indirekte handlinger, som reagerer på overflødig temperatur. Den vanligste typen strømbeskyttelse som brukes for å beskytte elektriske motorer mot overbelastning (inkludert fastkjøring) er termiske reléer. De er tilgjengelige i seriene TRN, TRP, RTT, RTL. Trefase termiske reléer fra PTT og RTL beskytter også mot fasesvikt.

Fasefølsom beskyttelse (FUS) beskytter mot fasesvikt, fastkjøring av mekanismen, kortslutninger, redusert isolasjonsmotstand for den elektriske motoren.

Beskyttelse mot overbelastning og fastkjøring av mekanismen kan også utføres ved bruk av spesielle sikkerhetskoblinger. Den angitte typen beskyttelse brukes på presseutstyr. For å beskytte mot fasetap produseres serietap-reléer av E-511, EL-8, EL-10, moderne elektroniske og mikroprosessorreléer.

Indirekte tiltaksbeskyttelse inkluderer også uVTZ innebygd temperaturbeskyttelsereagerer ikke på gjeldende verdi, men på temperaturen på motorens vikling, uavhengig av årsaken til oppvarmingen. For øyeblikket blir det i økende grad brukt moderne elektroniske og mikroprosessor termiske reléer, som reagerer på endringer i motstanden til termistorer innebygd i statorvikling av den elektriske motoren.

Fremgangsmåten for valg av type beskyttelse for elektriske motorer

Når du velger beskyttelsestype, skal du veilede av følgende bestemmelser:

det anbefales å beskytte de mest kritiske strømmottakere, hvis svikt kan føre til store skader, utsatt for systematisk forurensning, eller å operere ved høye temperaturer, samt med en raskt skiftende belastning (knusere, sagbruk, matekuttere) med innebygd temperaturbeskyttelse og effektbrytere eller sikringer.

Beskyttelse av elektriske motorer med lav effekt (opp til 1,1 kW), som betjenes av høyt kvalifisert personell, kan utføres av termiske reléer og sikringer.

Beskyttelsen av mellomstrømsmotorer (over 1,1 kW), som fungerer uten vedlikeholdspersonell, anbefales å beskyttes av fasesensitive enheter.

Med små overbelastninger og lange driftsformer fungerer termiske reléer, fasefølsom beskyttelse, innebygd temperaturbeskyttelse pålitelig. Valget av det foretrukne apparatet i dette tilfellet må tas under hensyntagen til økonomiske indikatorer. Ved variable belastninger med en periode med belastningsfluktuasjoner som tilsvarer konstant oppvarming av motoren, er termiske reléer upålitelige og bør bruke den innebygde temperatursikringen eller fasefølsomme beskyttelsen. Ved utilsiktede belastninger har verneutstyr som fungerer som en funksjon av temperaturen i stedet for strøm mer pålitelighet.

Når den elektriske stasjonen er slått på i et fasenett, passerer en strøm nær startstrømmen gjennom viklingene, og beskyttelsesinnretningene fungerer pålitelig. Men hvis fasefeilen skjedde etter at motoren var slått på, avhenger strømstyrken av belastningen. Termiske reléer i dette tilfellet har et betydelig deadband, og det er bedre å bruke fasefølsom beskyttelse og innebygd temperaturbeskyttelse.

Ved langvarig start er bruk av termiske reléer uønsket. Hvis start utføres ved lav spenning, kan det termiske reléet feilaktig slå av motoren.

Når rotoren til den elektriske motoren eller arbeidsmaskinen sitter fast, er strømmen i viklingene 5-6 ganger høyere enn nominell strøm. Termiske reléer i denne situasjonen må koble fra motoren innen 1-2 sekunder. Imidlertid har termisk beskyttelse ved strømoverbelastning på 1,6 ganger eller mer en stor dynamisk feil, slik at den elektriske motoren ikke kan være slått av, uakseptabel overoppheting av viklingene og en kraftig reduksjon i den elektriske maskinens levetid. Termiske reléer og innebygd temperaturbeskyttelse i tilfelle store overbelastninger fungerer med lav effektivitet. Det er bedre å bruke fasesensitiv beskyttelse i slike situasjoner.

Når du bruker moderne termiske reléer PTT og RTL, er sviktfrekvensen for elektrisk utstyr mye lavere enn når du bruker reléer av typen TRN, TRP, og er i noen tilfeller sammenlignbar med feilhastigheten når du installerer innebygd temperaturbeskyttelse.

For øyeblikket, for beskyttelse av spesielt viktige elektriske motorer, brukes moderne motorer som kombinerer alle typer beskyttelse og har muligheten til å konfigurere driftsparametrene fleksibelt.

Omfanget av forskjellige beskyttelsesanordninger avhenger av antall strømbrudd i elektrisk utstyr, størrelsen på den teknologiske skaden under stans, kostnadene for anskaffelse av verneutstyr. For å velge det foretrukne alternativet, er det nødvendig med en teknisk og økonomisk sammenligning.

Motoroverbelastning oppstår

· Med langvarig oppstart og selvstart,

· Når overbelastede drevne mekanismer,

· Når du senker spenningen på motorterminalene.

· Med fasesvikt.

Bare stabil overbelastning er farlig for en elektrisk motor. Overstrømmer på grunn av oppstart eller selvstart av elmotoren er kortsiktig og selvdestruktive når de når normal hastighet.

En betydelig økning i strømmen til den elektriske motoren oppnås også når fasen er brutt, noe som for eksempel forekommer i elektriske motorer beskyttet av sikringer, når en av dem blåser. Avhengig av parametrene til den elektriske motoren vil nominell belastning øke statorstrømmen under fasesvikt (1,6 ... 2,5) Jeg ingen m . Denne overbelastningen er bærekraftig. Også strømmer er av stabil karakter, på grunn av mekanisk skade på den elektriske motoren eller mekanismen den roterer og overbelastningen av selve mekanismen. Hovedfaren for strømmer er den medfølgende økningen i temperatur på enkeltdeler, og først og fremst viklinger. En økning i temperaturen akselererer slitasje på isolasjonen av viklingene og reduserer levetiden til motoren. Overbelastningskapasiteten til den elektriske motoren bestemmes av karakteristikken for forholdet mellom overstrøm og tillatt transittid:

hvor t -tillatt varighet for overbelastning, s;

OG -en koeffisient avhengig av type isolasjon av motoren, samt frekvensen og arten av overstrømmer; for konvensjonelle motorer OG= 150-250;

K -mangfoldighet av overstrøm, dvs. forholdet mellom elektrisk motorstrøm Jeg dtil Jeg nom.

Type overbelastningskarakteristikk ved konstant oppvarmingstid T = 300 s er vist på fig. 20.2.

Når de bestemmer seg for installasjonen av RP fra overbelastning og arten av dets virkning, blir de styrt av driftsforholdene til den elektriske motoren, med tanke på muligheten for stabil overbelastning av dens drivmekanisme:

og. På elektriske motorer med mekanismer som ikke er utsatt for teknologisk overbelastning (for eksempel elektriske motorer til sirkulasjonspumper, matepumper, etc.) og som ikke har vanskelige forhold for start eller selvstart, er det mulig at overbelastningsreléet ikke er installert. Imidlertid er det anbefalt å installere det på motorer til anlegg som ikke har et fast vedlikeholdspersonell, idet man tar hensyn til faren for overbelastning av motoren ved lav forsyningsspenning eller ut-fase-modus.

Fig. 20.2. Karakteristisk for avhengigheten av den tillatte overbelastningsvarigheten av mangelen på overbelastningsstrømmen

b. På motorer som er utsatt for teknologisk overbelastning (for eksempel elektriske motorer i møller, knusere, pumper, etc.), så vel som på elektriske motorer som ikke har selvstart, bør installeres RP fra overbelastning;

i. Overbelastningsbeskyttelse utføres med avstengningsaksjonen i tilfelle hvis ikke selvstart av elektriske motorer er gitt eller den teknologiske overbelastningen ikke kan fjernes fra mekanismen uten å stoppe den elektriske motoren;

g. Beskyttelse mot motoroverbelastning utføres med effekt på lossing av mekanismen eller signalet, hvis den teknologiske overbelastningen kan elimineres fra mekanismen automatisk eller manuelt av personell uten å stoppe mekanismen, og motorene er under tilsyn av personell;

d. På elektriske motorer med mekanismer, som kan ha både overbelastning som kan elimineres under drift av mekanismen, og overbelastning, hvis eliminering er umulig uten å stoppe mekanismen, er det tilrådelig å sørge for virkningen av RE fra strømmer med kortere tidsforsinkelse for å slå av den elektriske motoren; i de tilfellene når de ansvarlige elektriske motorene til hjelpebehovene til kraftverkene er under konstant tilsyn av personellet som er på vakt, kan de beskyttes mot overbelastning ved å virke på signalet.

Beskyttelse av elektriske motorer som er utsatt for teknologisk overbelastning er ønskelig å ha slik at den på den ene siden beskytter mot uakseptable overbelastninger, og på den annen side gjør det det mulig å utnytte overbelastningskarakteristikken til den elektriske motoren fullt ut, under hensyntagen til den forrige belastningen og omgivelsestemperaturen. Den beste egenskapen til RE fra strømmer ville være en som passerte litt under overbelastningskarakteristikken (stiplet kurve i fig. 20.2).

20.4. Termisk relé Overbelastningsbeskyttelse. Bedre enn andre kan gi et kjennetegn som nærmer seg overbelastningskarakteristikken til den elektriske motoren, termiske reléer som svarer til varmemengden Qtildelt i motstanden til dets varmeelement. Termiske reléer implementeres på prinsippet om å bruke forskjeller i koeffisienten for lineær ekspansjon av forskjellige metaller under påvirkning av oppvarming. Grunnlaget for et slikt termisk relé er en bimetallplate bestående av metaller loddet over hele overflaten og og b med veldig forskjellige lineære ekspansjonskoeffisienter. Ved oppvarming bøyer platen seg mot metallet med en lavere utvidelseskoeffisient og lukker relékontaktene .

Platen varmes opp av et varmeelement når strøm strømmer gjennom den.

Termiske reléer er vanskelige å vedlikeholde og sette opp, har forskjellige egenskaper ved individuelle reléforekomster, tilsvarer ofte ikke de termiske egenskapene til elektriske motorer og er avhengig av omgivelsestemperaturen, noe som fører til brudd på reléets og den elektriske motorens termiske egenskaper. Derfor brukes termiske reléer i sjeldne tilfeller, vanligvis i magnetstartere og automatiske maskiner på 0,4 kV.

20.5. Overbelastningsbeskyttelse med strømreléer. For å beskytte elektriske motorer mot overbelastning brukes MTZ vanligvis ved bruk av reléer med begrensede avhengige egenskaper av typen RT-80 eller MTZ med uavhengige strømreléer og tidsreléer.

Fordelene med MTZ sammenlignet med termisk er deres enklere drift og enklere valg og justering av egenskapene til RE. MTZ tillater imidlertid ikke at overbelastningsmulighetene til elektriske motorer kan brukes på grunn av utilstrekkelig tid for deres virkning ved lave strømmengder.

MTZ med en uavhengig tidsforsinkelse i utførelse av enkelt relé brukes vanligvis på alle asynkrone elektriske motorer med egne kraftkraftanlegg, og til industrielle foretak - for alle synkrone (når det er kombinert med RE fra asynkron modus) og asynkron elektriske motorer, som er drivverk av kritiske mekanismer, så vel som for ikke-ansvarlig asynkron elektriske motorer med en starttid på mer enn 12 ... 13 s.

Reléoverbelastningsbeskyttelse med en avhengig tidsforsinkelse stemmer imidlertid bedre overens med motorens termiske egenskaper, og de bruker ikke tilstrekkelig motorens overbelastningskapasitet i området med lave strømmer.

Overbelastningsbeskyttelse med en avhengig karakteristikk for tidsforsinkelse kan utføres på et PT-80-relé eller digitalt relé.

Utløpsstrømmen for overbelastningsbeskyttelsen er innstilt fra tilstanden for avstengning fra Jeg nomelektrisk motor:

hvor til ots- forskyvningskoeffisienten er lik 1,05.

MTZ overbelastningstid t 3 P må være slik at den er lengre enn starttiden for den elektriske motoren t start , og elektriske motorer som er involvert i selvstart, har lengre starttid.

Starttiden for induksjonsmotorer er vanligvis 8 ... 15 sek. Derfor må karakteristikken til et relé med en avhengig karakteristikk ha en tid på minst 12 ... 15 s ved startstrømmen. På RE fra en overbelastning med en uavhengig karakteristikk, tas tidsforsinkelsen til å være 14 ... 20 sek.

20.6. Overbelastningsbeskyttelse med termisk karakteristisk tidsforsinkelse på et digitalt relé. I et digitalt motorvernrelé, f.eks. Micom P220 la den termiske modellen til motoren fra komponentene i den direkte og omvendte sekvens av strømmen som forbrukes av motoren på en slik måte at det tas hensyn til den termiske effekten av strømmen i stator og rotor. En komponent i den omvendte sekvensen av strømmer som strømmer i statoren induserer strømmer med betydelig amplitude i rotoren, noe som skaper en betydelig økning i temperaturen i rotorviklingen. Resultat av tilførsel utført Micom P220 er den ekvivalente termiske strømmen Dvs kvm som viser temperaturøkningen forårsaket av motorstrømmen. Nåværende Dvs kvm beregnet i henhold til avhengighet:

(20.7)

K e- forsterkningskoeffisienten for påvirkning av den negative sekvensstrømmen tar hensyn til den økte effekten av den negative sekvensstrømmen sammenlignet med den direkte sekvensen på oppvarmingen av motoren. I mangel av nødvendige data, blir det lik 4 for innenlandske motorer og 6 for utenlandske motorer.

Ekstra reléfunksjoner Micom P220 relatert til overbelastning av termisk motor .

· Forbud mot frakobling fra termisk overbelastning når motoren startes.

· Termisk overbelastningsalarm.

· Forbud mot start.

· Lang start.

· Rotorstopping.

Fastkjøring av motorens rotor kan skje under oppstart av motoren eller under drift.

Rotasjonsfunksjonen til rotoren når motoren er i gang, blir automatisk angitt når den vellykkede svingen etter utløpet av den innstilte tidsforsinkelsen.

I Sepam 2000 digitale stafetter beskyttelse av motoren mot langvarig start og fastkjøring av rotoren er annerledes. Den første beskyttelsen utløser og slår av motoren hvis motorstrømmen fra starten av oppstartprosessen overstiger 3 Jeg nom for en gitt tid t 1 = 2t starte opp. Starten av starten blir oppdaget når strømforbruket øker fra 0 til 5% av den nominelle strømmen. Den andre beskyttelsen utløses hvis starten er fullført, motoren fungerer normalt, og i jevn tilstand, uventet, når motorstrømmen en verdi på mer enn 3 Jeg nom og holder for en gitt tid t 2 \u003d 3-4s.

Asymmetri. Beskyttelse av motoren mot overbelastning med omvendt sekvensstrømmer beskytter motoren mot spenningsforsyning med omvendt fase rotasjon, fasefeil og drift ved lang spenningsubalanse.

Når spenning tilføres motoren med omvendt fase rotasjon, begynner motoren å rotere i motsatt retning, den aktiverte mekanismen kan fastklemme eller rotere med et motstandsmoment forskjellig fra øyeblikket med direkte rotasjon. Dermed kan størrelsen på strømmen i motsatt sekvens av motoren variere mye. Når fasen går i stykker, reduserer motoren dreiemomentet med 2 ganger og for å kompensere for det øker strømmen med 1,5 ... 2 ganger.

Ved asymmetri av forsyningsspenningen kan den negative sekvensstrømmen ha en annen verdi opp til de minste verdiene. Utseendet til den negative sekvensstrømmen påvirker mest oppvarmingen av motorens rotor, der den induserer strømmer med dobbel frekvens. Derfor er det lurt å ha beskyttelse for Jeg 2, som ville slå av motoren for å forhindre at den overopphetes.

Beskyttelsen har to trinn:

Scene Jeg om br > med en uavhengig eksponeringstid. Turstrømmen er lik (0,2 ... 0,25) Jeg nommotor. Tidsforsinkelsen skal sikre frakobling av ubalanserte kortslutninger i det tilstøtende nettverket, som det skal være et skritt mer enn beskyttelsen av forsyningstransformatoren:

(20.8)

Scene Jeg arr >> med en avhengig karakteristikk for tidsforsinkelse, kan den brukes til å øke følsomheten for beskyttelse, hvis de reelle termiske egenskapene til motoren i henhold til den negative sekvensstrømmen er kjent.

Belastningstap. Funksjonen gjør det mulig å oppdage motorens frakobling med den mekanismen som drives av den på grunn av brudd på koblingen, transportbåndet, vannutslipp fra pumpen, etc. for å redusere driftsstrømmen til motoren.

Minimum gjeldende innstilling:

hvor Jeg xx - tomgangsstrøm for motoren med mekanismen bestemmes under testing.

Motorstrømforsinkelse tI < bestemmes på grunnlag av teknologiske trekk ved mekanismen - mulig kortsiktig belastningsutgytelse, i mangel av slike hensyn tas det lik:

Tidsforsinkelse hemmer automatisk strømstrømsmotor t ref. forsinker inngangen til automatisering når motoren startes, hvis belastningen er koblet til motoren etter rotasjonen eller bestemmes ut fra teknologien for å levere lasten til motoren, hvis lasten er koblet til motoren konstant. Innstillingspunktet må være lik motorens omdreiningstid pluss ønsket margin:

Antall motorer starter.I mangel av spesifikke motordata, kan følgende generelle hensyn følges:

- I følge PTE er innenlandske motorer pålagt å gi 2 starter fra kald tilstand og 1 fra en varm tilstand.

- Motorkjølingens tidskonstant er 40 min.

- Du kan gjøre følgende innstillinger i automatisering av starttelling:

Tidsinnstilling der start vurderes: T teller \u003d30 min.

Antall varme starter –1. Antall kaldstarter er 2.

Tidsinnstilling der restarting er forbudt T-forbud= 5 minutter. Ikke bruk minstetiden mellom start.

Oppstartstid for selvstart. Selvstart av motorer i kraftverk skal være utstyrt med strømbrudd på 2,5 s. Basert på disse dataene blir det utført en kontroll for å sikre selvstart under et strømbrudd ved kraftverk.

Så for kraftverk du kan ta T selvlåsing \u003d2,5 sek

For andre forhold er det nødvendig å bestemme tidspunktet for et strømbrudd, for eksempel tidspunktet for ATS-operasjonen, for å utføre en selvstartberegningskontroll, og hvis det er gitt under et slikt strømbrudd, må du angi den angitte tiden på enheten. Hvis ikke selvstart er gitt under strømbrudd, eller det er forbudt, blir ikke funksjonen "aktiver selvstart" angitt.

test spørsmål

1. Hvilke beskyttelser skal induksjonsmotorer ha i samsvar med EMP?

2. Hvilke beskyttelser skal synkronmotorer ha i samsvar med EMP?

3. Hvordan blir beskyttelse utført og innstillinger for beskyttelse mot fase-til-fase kortslutning av motorene valgt?

4. Hvordan er beskyttelse utført og innstillinger for beskyttelse mot motoroverbelastning valgt?

5. Hvordan velges beskyttelsen og innstillingene for å beskytte minste spenning på motorene?

6. Hva er beskyttelsesfunksjonene til synkronmotorer?