Електрически мотор: интегрирана релейна защита

На практика няма функциониране на оборудването, където електромоторът не би бил използван. Този тип електромеханични устройства с най-различни конфигурации се прилагат навсякъде. От конструктивна гледна точка електрическият мотор - оборудването е просто, разбираемо и просто. Работата на електродвигателя обаче е придружена от значителни товари от различно естество. По тази причина на практика се използват релета за защита на мотора, чиято функционалност също е разнообразна. Степента на ефективност на защитата на електродвигателя се определя от схемата на въвеждане на релета и сензори за управление.

Вградена верига за защита на двигателя

Има различни видове защитни релета, предназначени да отстранят повредите на двигателя по време на работа. Тези релета определят работното състояние на двигателя, което надхвърля нормата, което в крайна сметка води до работата на прекъсвач.

Пълната защита на двигателя осигурява контрол:

  • нередности в намотките и свързаните с тях вериги;
  • претоварване и късо съединение;
  • небалансиране на трифазно и еднофазно напрежение;
  • промени във фазовата последователност и превключване на напрежението.

Основната характеристика на релетата за защита на двигателя е зависимостта от намаляването на времето за реакция при увеличаване на магнитута на тока на повреда.

Устройства от серия устройства, които гарантират целостта на двигателите, когато електродвигателите работят в тежки условия на работа

Разгледайте различните опции за защита, които се прилагат при традиционните електрически двигатели в експлоатация.

Списък на защитата и целта

Списъкът с често използвани решения за сигурност се състои от шест изпълними функции:

  1. Над ток.
  2. Прегряване на намотките на статора.
  3. Прегряване на ротора.
  4. Ниско напрежение.
  5. Дисбаланс и неизправност на фазата.
  6. Обратна фаза.

Преди да разгледаме по-отблизо маркираните защитни схеми, изглежда логично да разделяме двигателите на две групи от оперативен статус - значими и незначителни.

Претоварване на двигателя

Това е основната функция за защита, насочена към предотвратяване на късо съединение на статорните намотки. Тук се използват предпазители и елементи с директно действие, за да се предпазят статорните намотки на двигателя.

Както се прилага за незначителни двигатели за обслужване, за автоматичното изключване се използва моментно реле с време за реакция на фазово претоварване, което зависи от времето на реагиране.

Верига за защита от пренапрежение на мотора и заземяване: 1, 2, 3 - токови трансформатори; 4, 5, 6 - устройства за прекъсване на тока; F1, F2, F3 - линейни фази; 7 - земя

Редуването на релейна фаза обикновено се настройва на 3,5-4 пъти работния ток на двигателя, като се отчита достатъчно време, за да се предотврати работата в моментите на пускане на двигателя.

За сервизни двигатели с голяма значимост текущите релета с времето за отговор назад, обикновено не се използват. Причината за това е активираният прекъсвач директно в електродвигателя.

Прегряване на намотките на статора

Критично състояние, главно поради непрекъснато претоварване, спиране на ротора или дисбаланс на тока на статора. За пълна защита в този случай трифазният мотор трябва да бъде оборудван с елементи на претоварване на контрола на всяка фаза.

Тук, за защита на незначими сервизни двигатели, обикновено се използва защита срещу претоварване или директна реакция при изключване от захранващ източник в случай на претоварване.

Ако номиналната мощност на двигателя надвиши 1000 kW, вместо едно реле с резистивен температурен датчик, като правило се използва обратна зависима токова релейна времева реакция.

Термистори на ограничителната температура за статор на двигателя: 1 - консервна част на проводника 7-10 mm; 2 - размерът на дължината от 510 - 530 мм; 3 - дължина на термистора 12 мм; 4 - диаметър на термистора 3 мм; Дъговидни шарнири с дължина 200 мм

За значителни двигатели автоматично изключване е по избор. Термично реле се използва като основен предпазител срещу прегряване на намотките на статора.

Фактор за прегряване на ротора

Защитата от прегряване на ротора често се среща при двигатели с ротор (фаза). Увеличаването на тока на ротора се отразява в тока на статора, което изисква включване на защита срещу претоварване на статора.

Настройката на релето за защита на тока на статора като цяло е равна на тока на пълния товар, увеличен 1.6 пъти. Тази стойност е достатъчно, за да се определи прегряването на фазовия ротор и да се даде възможност за заключването.

Подпорно-защитна защита

Електрическият двигател консумира прекомерен ток, когато работи под напрежение под установения стандарт. Затова защитата от ниско напрежение или от свръхнапрежение трябва да бъде осигурена от сензори за претоварване или чувствителни температурни елементи.

За да се избегне прегряване, двигателят трябва да се изключи от захранването за 40-50 минути, дори при малки претоварвания над 10-15% от стандарта.

Класическата версия на термичния контрол на статорната намотка: Т - температурни сензори, вградени директно между намотките

Защитното реле трябва да се използва за управление на нагряването на ротора на двигателя поради токове на отрицателна последователност, възникващи в статора, дължащи се на небалансиране на захранващото напрежение.

Дисбаланс и неизправност на фазата

Небалансирано трифазно захранване също причинява потока на тока на отрицателната последователност в намотките на статора на двигателя. Това състояние причинява прегряване на статорните и роторни намотки (фаза).

Небалансираното състояние, за кратко предадено на двигателя, трябва да бъде наблюдавано и поддържано на такова ниво, за да се избегне появата на състояние на непрекъснато неравновесие.

Препоръчва се да използвате защитно реле за защита на двигателя, чувствително към повреда на намотката на статора. Например, при междуфазови късо съединение или късо съединение на земята.

За предпочитане е релето за наблюдение на междуфазовите кръгове да се захранва от положителната фаза, а за защита от земни аварии се използва моментно прекъсващо диференциално реле, свързано към веригата на токовия трансформатор.

Неочаквано обръщане на фазата

В някои случаи обратната фаза се разглежда като опасен феномен за двигателя. Така например, такова състояние може да повлияе неблагоприятно на функционирането на асансьорно оборудване, кранове, асансьори, някои видове обществен транспорт.

Тук е наложително да се осигури защита срещу обратната фаза - специализирано реле. Работата на фазовото обратно реле е базирана на електромагнитния принцип. Устройството съдържа дисков мотор, задвижван от магнитна система.

Табло и диаграма на устройството за фазова превключване: 1 - автоматичен превключвател или разглобяема връзка; 2 - защита от претоварване; 3 - текуща фаза; 4-фазно обръщане; 5 - електрически двигател

Ако се забележи правилната последователност на фазите, дискът генерира въртящ момент в положителна посока. Затова допълнителният контакт се държи в затворено положение.

Когато фиксирането на фазата е фиксирано, въртящият момент на диска се променя в обратната посока. Следователно допълнителният контакт преминава в отворено положение.

Тази система за превключване се използва за защита, по-специално - за управление на прекъсвача.

Традиционна защита на асинхронните двигатели

Схемата за защита на трифазни асинхронни двигатели с малка мощност е показана на фигурата по-долу. Стартовият стартер за магнитни контакти съдържа група бутони за стартиране и спиране, свързани чрез съответните помощни контакти, устройства за защита от претоварване или недостатъчност.

Бутонът за стартиране (KH1) е конвенционален превключвател за директен контакт, който обикновено се държи в нормално отворено състояние чрез пружинна сила. На свой ред спирачният бутон (КН2) се поддържа в нормално затворено състояние и чрез пружина.

Необходимо е да натиснете бутона за стартиране (затворете линията), работните бобини на контактора получават захранване през контактите (VC) на релето за претоварване (P1-P3). Формираното магнитно поле на намотката привлича металната сърцевина на контактора.

В резултат на това три основни контакта (K1-K3) на магнитния стартер са затворени, през които електрическият мотор (М) е свързан към трифазен източник на енергия.

Схема за стартиране, изключване и аварийно блокиране: P1, P2, P3 - предпазители; Р1, Р2, Р3 - токови релета; VK - блокиращи контакти; KP - стартерна намотка; K1, K2, K3 - контактори на задвижващия механизъм; KN1 - бутон за стартиране; KN2 - бутон за спиране; М мотор

Докато бутонът за стартиране (KH1) е затворен, веригата за захранване преминава през контактите на бутона за спиране (KH2) и на намотката на магнитния стартер (KP). Междувременно схемата за захранване на индуктора сега се поддържа от друга верига.

Подкрепата се осигурява от помощни контакти (VC) на реле с текущо управление (P1-P3), поради което връщането на бутона "старт" в първоначалното му положение няма да промени положението. Контакторът ще остане затворен и двигателят ще работи.

Как функционира функцията за защита?

Обикновено двигателите до 20 kW се считат за устройства с ниска мощност. Предоставя се максимална защита на такива двигатели:

  • висока предпазители за прекъсване на капацитета,
  • биметални релета и
  • напрежение реле.

Всички тези елементи на защита се сглобяват по правило в структурата на магнитния стартер.

Най-често изгарянето на линейни предпазители за защита на двигателя е маркирано на една фаза. Това отваряне може да не бъде открито, дори ако двигателят е защитен с конвенционално биметално реле.

Функционална конструкция: 1-крайна капачка; 2 - силициев диоксид; 3 - корпус от порцелан; 4 - закопчалка; 5 - предпазен елемент; 6 - калаена сплав; 7 - дизайн на дъгообразен контрол

Откриването на неизправност на фазите често се проваля, а релетата за напрежение, свързани на всяка линия. Въпреки прекъсването на една фаза, веригата на намотката на двигателя поддържа значителна обратна ЕМФ във фазовия терминал, намиращ се в прекъсването.

Следователно нивото на напрежението в релето остава достатъчно високо, за да не се задейства. Въпреки това, трудностите при откриването на такива дефекти са напълно преодолими.

Достатъчно е да използвате допълнителен комплект от три контролирани от тока релета. Връзката ясно показва веригата за защита на двигателя, показана по-горе.

Защитни функции на токови релета

Токови контролирани релета - устройствата са прости, но имат ефект на моментно прекъсване. Структурно устройството се състои от следните части:

  • токова бобина;
  • един или повече нормално отворени контакти.

Механизмът на движение на контактите се контролира от ЕМФ на токовата бобина. Традиционно течните релета са свързани във всяка фаза в серия с предпазители от типа предпазител.

Когато стартира магнитният стартер, електрическият мотор започва, захранващият ток преминава през серпентината. Силата на магнитомоторната бобина (EMF) влияе на механиката и затваря релейните контакти. Захранващата верига на двигателя е затворена.

Текущ блокиращ претоварване: 1 - електрически съединители; 2-изкл. Индикатор; 3 - теста; 4 - изводи за моторни проводници; 5 - алармен контакт; 6 - бутон за нулиране; 7 - селектор "автоматично" или "ръчно"; 8-бутон за спиране; 9 - текуща скала за настройка; 10 - механично застопоряване

Ако внезапно настъпи повреда на фазата, токът на индуктора намалява, контактите на съответния релеен превключвател към нормално отворено положение.

При положение, че контактите на трите защитни релета са свързани последователно, веригата за захранване на двигателя ще се отвори.

Защитни функции на термичните релета

Всички конструкции на класическия двигател включват използването на опорни и опорни лагери. В зависимост от мощността на електродвигателите може да се монтира един или друг тип лагери или двата вида заедно.

Отсъствието на лагер от всякакъв вид често води до пълно спиране на въртенето на ротора. Внезапният механичен припадък предизвиква рязко покачване на тока на намотката на двигателя на статора и последващо прегряване.

Тук текущата защита не е в състояние да отговори задоволително на събитието. По правило този тип защита се коригира, като се отчита изходният ток на двигателя и краткия компонент на времето. Проблемът с клин може да бъде разрешен само чрез прилагане на термична защита от претоварване.

Също така защитата в този случай е допустима да осигури индивидуален модул, конфигуриран за конкретно време за реакция на текущото време. В случай на използване на термичен прекъсвач, разумно е да се постави температурен датчик, вграден директно в лагера.

Защита на двигателя. Видове, схеми, принцип на защита на двигателя.

Какво представлява защитата на двигателя?

За да се избегнат непредвидени повреди, скъпи ремонти и последващи загуби поради престой на двигателя, е много важно двигателят да бъде оборудван със защитно устройство.

Защитата на двигателя има три нива:

• Външна защита от късо съединение. Външните защитни устройства като правило са различни видове предпазители или релейни защити за късо съединение. Тези устройства за безопасност са задължителни и одобрени, те са инсталирани в съответствие с правилата за безопасност.

• Външна защита от претоварване, т.е. защита от претоварване на помпата и, следователно, предотвратяване на повреди и неизправност на двигателя. Това е текущата защита.

• Вградена защита на двигателя с защита срещу прегряване, за да се избегнат повреди и неизправност на мотора. Вграденият автоматичен прекъсвач винаги изисква външен превключвател, а при някои видове вградена защита на двигателя е необходимо дори реле за претоварване.

Възможни условия на отказ на двигателя

По време на работа могат да възникнат различни повреди. Затова е много важно да се предвиди възможността за повреда и нейните причини и да се защити двигателят възможно най-добре. По-долу е даден списък на условията за повреда, при които може да се избегне повреда на двигателя:

• Захранване с ниско качество:

• Небалансирано напрежение / ток (шпайкове)

• Неправилно инсталиране, нарушение на условията за съхранение или неизправност на самия мотор.

• Постепенно увеличаване на температурата и нейното износване:

• висока температура на околната среда

• намалено атмосферно налягане (работа на висока надморска височина)

• висока температура на флуида

• твърде висок вискозитет на работната течност

• Често включване / изключване на двигателя

• твърде голям инерционен момент на товара (собствен за всяка помпа)

• Остър ръст на температурата:

За да се защити мрежата от претоварване и късо съединение, ако възникне някое от горните условия на повреда, е необходимо да определите кое устройство за защита на мрежата да се използва. Тя трябва автоматично да изключва захранването от мрежата. Предпазителят е най-простото устройство, което изпълнява две функции. По правило предпазителите са взаимосвързани чрез авариен прекъсвач, който може да изключи мотора от захранването. На следващите страници ще разгледаме три вида предпазители по отношение на принципа им на работа и възможностите за прилагане: трайни предпазители, високоскоростни предпазители и забавени предпазители.

Залепващ защитен превключвател

Тенденциозният предпазител е авариен превключвател и предпазител, комбинирани в една опаковка. С помощта на превключвателя можете ръчно да отваряте и затваряте веригата, докато предпазител предпазва мотора от свръхток. Прекъсвачите обикновено се използват във връзка с обслужването, когато е необходимо да се прекъсне подаването на ток.

Превключвателят за безопасност има отделен капак. Това покритие предпазва персонала от случайни контакти с електрически терминали и предпазва превключвателя от окисление. Някои защитни превключватели са снабдени с вградени предпазители, други предпазни превключватели се доставят без вградени предпазители и са оборудвани само с превключвател.

Устройството за защита срещу пренапрежение (предпазител) трябва да прави разлика между претоварване и късо съединение. Например, незначително краткосрочно претоварване на тока са напълно допустими. Но при по-нататъшно увеличение на тока защитното устройство трябва да работи незабавно. Много е важно незабавно да се предотврати късо съединение. Превключвател на предпазители е пример за устройство, което се използва за защита от свръхток. Правилно избрани предпазители в отворена верига на прекъсвача в случай на токово претоварване.

Бързодействащи предпазители

Високоскоростните предпазители осигуряват отлична защита от късо съединение. Преходното претоварване, като например стартовия ток на двигателя, може да доведе до отказ на този тип предпазител. Ето защо високоскоростните предпазители се използват най-добре в мрежи, които не са обект на значителни преходни токове. Обикновено тези предпазители издържат около 500% от номиналния си ток за една четвърт от секундата. След това, предпазителят се топи и веригата се отваря. По този начин, в схеми, където изходният ток често надвишава 500% от номиналния ток на предпазителя, не се препоръчват високоскоростни предпазители.

Закъснели предпазители

Този тип предпазител осигурява защита срещу претоварване и късо съединение. Като правило, те позволяват 5-кратно увеличение на номиналния ток с 10 секунди, а дори и по-високи стойности на тока за по-кратко време. Обикновено е достатъчно електрическият двигател да се стартира и предпазителят да не се отваря. От друга страна, ако има претоварвания, които продължават по-дълго от времето на топене на стопяемия елемент, веригата също ще се отвори.

Време за реакция на предпазителя

Времето за топене е времето за топене на разтопяемия елемент (проводник), който е необходим, за да се отвори веригата. В случай на предпазители, времето за реакция е обратно пропорционално на текущата стойност - това означава, че колкото по-голям е свръхтокът, толкова по-кратък е периодът за изключване на веригата.

По принцип можем да кажем, че електродвигателите на помпите имат много кратко време на ускорение: по-малко от 1 секунда. В тази връзка предпазителите със забавено време за реакция с номинален ток, съответстващ на тока на пълния товар на електродвигателя, са подходящи за електродвигатели.

Илюстрацията вдясно показва принципа на формиране на времето за реакция на предпазителя. Акситусната ос показва връзката между действителния ток и тока на пълния товар: ако моторът консумира ток на пълно натоварване или по-малко, предпазителят не се отваря. Но при текуща стойност от 10 пъти тока на пълния товар, предпазителят ще се отвори почти моментално (0,01 s). Отложено време за отговор на оста y.

По време на пускане в експлоатация, доста голям ток преминава през индукционния двигател. В много редки случаи това води до изключване чрез релета или предпазители. За да се намали стартовия ток, се използват различни методи за стартиране на двигателя.

Какво представлява прекъсвачът и как работи?

Прекъсвачът е устройство за защита от пренапрежение. Тя автоматично отваря и затваря схемата за дадена стойност на свръхток. Ако превключвателят за ток се използва в диапазона на работните му параметри, отварянето и затварянето му не причинява никаква повреда. Веднага след възникването на претоварване прекъсвачът може лесно да се рестартира - просто се връща в първоначалното си положение.

Има два типа прекъсвачи: термични и магнитни.

Топлопрекъсвачи

Топлопрекъсвачите са най-надеждният и икономичен тип защитни устройства, подходящи за електрически двигатели. Те могат да издържат на големи амплитуди на тока, които се появяват при стартирането на двигателя и предпазват мотора от повреди, като например блокировката на ротора.

Магнитни прекъсвачи

Магнитните прекъсвачи са точни, надеждни и икономични. Прекъсвачът на магнитната верига е устойчив на температурни промени, т.е. промените в температурата на околната среда не оказват влияние върху неговата граница на работа. В сравнение с термичните прекъсвачи, магнитните прекъсвачи имат по-точно определено време за реагиране. Таблицата показва характеристиките на двата типа прекъсвачи.

Работен диапазон на прекъсвача

Прекъсвачите се различават по нивото на работния ток. Това означава, че винаги трябва да изберете прекъсвач, който може да издържи на най-високия ток на късо съединение, който може да възникне в дадена система.

Функции за релейни претоварвания

• При стартиране на двигателя е възможно да издържи временно претоварване, без да се прекъсне веригата.

• Отворете веригата на двигателя, ако токът надвиши максимално допустимата стойност и има опасност от повреда на двигателя.

• Задайте в първоначалната си позиция автоматично или ръчно, след като претоварването е било премахнато.

IEC и NEMA стандартизират класовете за реакция при претоварване.

Обозначаване на класа на работа

Като правило релетата за претоварване отговарят на условията на претоварване в зависимост от характеристиката на реакцията. За всеки стандарт (NEMA или IEC), разделянето на продуктите в класове определя колко дълго трябва да се отваря релето при претоварване. Най-често срещаните класове са 10, 20 и 30. Цифровото обозначение отразява времето, необходимо на релето да работи. Релето за претоварване клас 10 работи в рамките на 10 секунди или по-малко при 600% от тока на пълно натоварване, релето от клас 20 работи в рамките на 20 секунди или по-малко, а релето клас 30 работи в рамките на 30 секунди или по-малко.

Наклонът на характеристиката на отговора зависи от класа на защита на двигателя. Моторите на IEC обикновено се приспособяват към конкретен случай на използване. Това означава, че релето за претоварване може да управлява излишния ток, чиято величина е много близка до максималната производителност на релето. Клас 10 е най-разпространеният клас за IEC двигатели. NEMA двигателите имат по-голям вътрешен кондензатор, така че клас 20 се използва по-често за тях.

Релета от клас 10 обикновено се използват за двигатели на помпите, тъй като времето за ускорение на двигателите е около 0,1-1 секунди. За много индустриални натоварвания с висока инерция е необходимо да се задейства реле от клас 20.

Комбинация от предпазители с реле за претоварване

Използват се предпазители, за да се предпази инсталацията от повреда, която може да бъде причинена от късо съединение. Поради това предпазителите трябва да имат достатъчен капацитет. По-ниските токове се изолират от реле за претоварване. Тук номиналният ток на предпазителя не съответства на работния обхват на електродвигателя, а на тока, който може да увреди най-слабите компоненти на инсталацията. Както беше споменато по-горе, предпазителят осигурява защита срещу късо съединение, но не и защита от претоварване при ниски токове.

Фигурата показва най-важните параметри, които формират основата за координираната работа на предпазителите в комбинация с реле за претоварване.

Много е важно предпазителят да премине, преди другите части на инсталацията да бъдат термично повредени поради късо съединение.

Модерни външни релета за защита на мотора

Усъвършенстваните външни системи за защита на мотора също осигуряват защита срещу пренапрежение, фазова кос, ограничаване на броя на включените / изключени и елиминиране на вибрациите. Освен това те ви позволяват да следите температурата на статора и лагерите чрез датчик за температура (PT100), да измервате съпротивлението на изолацията и да записвате температурата на околната среда. В допълнение, усъвършенстваните външни системи за защита на двигателя могат да приемат и обработват сигнала от вградената термична защита. По-късно в тази глава ще разгледаме устройството за термична защита.

Външните релета за защита на двигателя са предназначени да защитават трифазните електродвигатели, когато има риск от повреда на двигателя в кратък или по-дълъг период от време. В допълнение към защитата на двигателя, външното защитно реле има редица функции, които защитават електрическия мотор при различни ситуации:

• Сигнали, преди да възникне неизправност в резултат на целия процес.

• Диагностицира неизправностите.

• Позволява ви да тествате работата на релето по време на поддръжката.

• Следи температурата и вибрациите в лагерите.

Възможно е да се свържат релета за претоварване към централната система за управление на сградата за непрекъснато наблюдение и отстраняване на проблеми онлайн. Ако в релето за претоварване е монтирано външно реле за защита, периодът на принудително престой след прекъсване на процеса в резултат на авария е намален. Това се постига чрез бързо откриване на неизправност и предотвратяване на повреда на двигателя.

Например електрически мотор може да бъде защитен от:

• Често рестартиране

• късо на земята

• Прегряване (чрез използване на сигнал от двигателя чрез сензор PT100 или термистори)

• Предупредителен сигнал за претоварване

Настройване на външното реле за претоварване

Токът на пълно натоварване при определено напрежение, указано на табелката с данни, е стандартът за настройка на релето за претоварване. Тъй като в мрежите на различни държави има различно напрежение, електродвигателите за помпи могат да се използват както при 50 Hz, така и при 60 Hz в широк диапазон на напрежение. Поради това диапазонът на тока е посочен на табелката на мотора. Ако знаем напрежението, можем да изчислим точния товарен товароносимост.

Пример за изчисление

Познавайки точната стойност на напрежението за монтаж, е възможно изчисляването на тока на пълния товар при 254/440 Y B, 60 Hz.

Данните се показват на табелката с данни, както е показано на илюстрацията.

Изчисления за 60 Hz

Напрежението се определя от следните уравнения:

Изчисляване на действителния ток на пълно натоварване (I):

(Текущите стойности за връзката под "триъгълник" и "звезда" при минимални стойности на напрежение)

(Текущи стойности за връзката под "триъгълник" и "звезда" при максимални стойности на напрежение)

Сега, използвайки първата формула, можете да изчислите тока на пълния товар:

Аз за "триъгълника":

Стойностите за тока на пълния товар отговарят на допустимата стойност на тока на пълния товар на електродвигателя при 254 Δ / 440 Y V, 60 Hz.

Внимание: външното реле за претоварване на двигателя винаги е настроено на номиналния ток, указан на табелката с данни.

Въпреки това, ако двигателите са проектирани за коефициент на натоварване, който след това е указан на табелката, например 1.15, текущата зададена стойност на релето за претоварване може да бъде увеличена с 15% в сравнение с тока на пълния товар или коефициента на натоварване в ампера (SFA - ), което обикновено е посочено на табелката с данни.

Вътрешна защита, вградена в намотки или клемна кутия

Какво представлява вградената защита на двигателя, ако електрическият двигател вече е оборудван с реле за претоварване и предпазители? В някои случаи релето за претоварване не регистрира претоварване на двигателя. Например, в ситуации:

• Когато двигателят е затворен (недостатъчно охладен) и бавно се загрява до опасна температура.

• При високи температури на околната среда.

• Когато външната защита на двигателя е зададена на прекалено висок ток на реакция или е зададена неправилно.

• Когато електрическият двигател се рестартира няколко пъти за кратък период от време и стартовият ток загрява електрическия мотор, което в крайна сметка може да го повреди.

Нивото на защита, което може да осигури вътрешната защита, е посочено в IEC 60034-11.

Обозначение за TP

TP - съкращение "термична защита" - термична защита. Има различни видове термична защита, които се обозначават с TP кода (TPxxx). Кодът включва:

• Тип топлинно претоварване, за което е разработена термична защита (1-во цифра)

• Брой нива и тип на действие (2-ра цифра)

• Вградена термозащитна категория (трета цифра)

При електродвигателите на помпите най-често срещаните обозначения на ТР са:

TP 111: Постепенна защита от претоварване

TP 211: Защита срещу бързо и постепенно претоварване.

предназначение

Технически товар и неговите варианти (първа цифра)

Брой нива и функционална площ (2-ра цифра)

Категория 1 (трета цифра)

TP 111

Само бавно (постоянно претоварване)

1 ниво при изключване

1

TP 112

2

TP 121

2 нива за аларма и пътуване

1

TP 122

2

TP 211

Бавно и бързо (постоянно претоварване, заключване)

1 ниво при изключване

1

TP 212

2

TP 221 TP 222

2 нива за аларма и пътуване

1

2

TP 311 TP 321

Само бързо (заключване)

1 ниво при изключване

1

2

Изображение на допустимото ниво на температурата при излагане на въздействието на двигател с висока температура. Категория 2 позволява по-високи температури от категория 1.

Всички монофазни електродвигатели на Grundfos са оборудвани със защита от ток и температура на двигателя в съответствие с IEC 60034-11. Видът на защита на двигателя TP 211 означава, че той отговаря както на постепенното, така и на бързото покачване на температурата.

Данните в устройството се нулират автоматично и автоматично се нулират до първоначалната им позиция. Трифазните електродвигатели Grundfos MG с мощност от 3,0 kW са стандартно оборудвани с PTC температурен датчик.

Тези електродвигатели са тествани и одобрени като електродвигатели TP 211, които отговарят както на бавното, така и на бързото покачване на температурата. Другите електродвигатели, използвани за помпи на Grundfos (модели MM и D, Siemens и др.), Могат да бъдат класифицирани като TP 211, но като правило те имат тип защита TP 111.

Винаги вземайте под внимание данните, посочени на табелката с технически данни. Информация за вида защита за определен електродвигател може да се намери на табелката с данни - маркировката е TP (термична защита) съгласно IEC 60034-11. По правило вътрешната защита може да бъде организирана чрез два вида защитни устройства: устройства за термична защита или термистори.

Устройства за термична защита, закрепени в клемната кутия

При термозащитни устройства или термостати се използва бииметален моментнодействащ дисков прекъсвач за отваряне и затваряне на веригата при достигане на определена температура. Устройствата за термична защита също се наричат ​​"Clicksons" (след името на марката от Texas Instruments). Веднага след като биметалният диск достигне зададената температура, той отваря или затваря контактната група в свързаната управляваща верига. Термостатите са снабдени с контакти за нормално отворен или нормално затворен режим на работа, но същото устройство не може да се използва за два режима. Термостатите са предварително калибрирани от производителя и техните настройки не могат да се променят. Дисковете са херметически затворени и са разположени на контактния блок.

Термостатът може да бъде задействан в алармената верига - ако е нормално отворен или термостатът може да изключи двигателя - ако е нормално затворен и в серия с контактора. Тъй като термостатите са разположени на външната повърхност на краищата на серпентината, те реагират на температурата на мястото. При трифазни електрически двигатели термостатите се считат за нестабилна защита при спирачни условия или при други условия на бърза смяна на температурата. При еднофазни електрически двигатели термостатите се използват за защита при блокиране на ротора.

Термопрекъсвач, вграден в намотките

Устройствата за термична защита могат да бъдат вградени в намотките, вижте илюстрацията.

Те действат като превключвател на захранването както за еднофазни, така и за трифазни електрически двигатели. При еднофазни електродвигатели с мощност до 1,1 kW се инсталира директно в главната верига термозащитно устройство, което изпълнява функцията на защитно устройство върху намотката. Clixon и Thermik са примери за термични прекъсвачи. Тези устройства се наричат ​​също и PTO (Protection Thermique a Ouverture).

Вътрешна инсталация

Еднофазните електродвигатели използват един прекъсвач на топлинна верига. При трифазни електрически двигатели - два серийно свързани превключватели, разположени между фазите на електрическия мотор. По този начин и трите фази са в контакт с термичния превключвател. Топлопрекъсвачите могат да се монтират в края на намотките, но това води до увеличаване на времето за реакция. Превключвателите трябва да са свързани към външна система за управление. По този начин двигателят е защитен от постепенно претоварване. За релета за термични прекъсвачи не се изисква усилвател.

Термичните превключватели НЕ ЗАЩИТ двигателя, когато роторът е заключен.

Принципът на работа на прекъсвача на термични прекъсвачи

Графиката вдясно показва зависимостта на съпротивлението от температурата за стандартен прекъсвач на топлинен прекъсвач. Всеки производител има свои собствени характеристики. TN обикновено лежи в диапазона от 150-160 ° С.

връзка

Свързване на трифазен електродвигател с вграден терморегулатор и реле за претоварване.

TP обозначение на диаграмата

Защита съгласно IEC 60034-11:

TP 111 (постепенно претоварване). За да се осигури защита при заключване на ротора, електродвигателят трябва да бъде оборудван с реле за претоварване.

Вградени термистори в намотките

Вторият вид вътрешна защита е термистори или сензори с положителен температурен коефициент (PTC). Термисторите са вградени в намотките на електродвигателя и го предпазват, когато роторът е заключен, продължително претоварване и висока околна температура. Термичната защита се осигурява чрез наблюдение на температурата на намотките на двигателя чрез PTC сензори. Ако температурата на намотките надвишава температурата на изключване, съпротивлението на сензора се променя, когато температурата се промени.

В резултат на тази промяна вътрешните релета изключват управляващата верига на външния контактор. Моторът се охлажда и се възстановява приемливата температура на намотката на двигателя, съпротивлението на сензора намалява до началното ниво. В този момент управляващият модул автоматично се връща в първоначалното му положение, освен ако преди това не е конфигуриран да нулира данните и да ги активира отново ръчно.

Ако термисторите са инсталирани сами в краищата на намотката, защитата може да бъде класифицирана само като ТР 111. Причината е, че термисторите нямат пълен контакт с краищата на намотката и следователно не могат да реагират толкова бързо, колкото ако са били първоначално вградени в намотката.

Системата, чувствителна към температурата на термистора, се състои от сензори с положителен температурен коефициент (PTC), монтирани серийно, и електронно превключвател в твърдо състояние в затворено управляващо устройство. Комплект сензори се състои от три - един на фаза. Съпротивлението в сензора остава относително ниско и постоянно в широк температурен диапазон, с рязко увеличение на температурата на реакцията. В такива случаи сензорът действа като прекъсвач на термична защита в твърдо състояние и изключва мониторинга на релето. Релето отваря управляващата верига на целия механизъм, за да изключи защитеното оборудване. Когато температурата на намотката се възстанови до приемлива стойност, управлението може да се върне ръчно в предишното си положение.

Всички електродвигатели Grundfos с мощност от 3 kW и повече са оборудвани с термистори. Термисторен резистор с положителен температурен коефициент (PTC) се счита за устойчив на грешки, тъй като в резултат на повреда на сензора или прекъсване на датчика на сензора възниква безкрайно съпротивление и системата работи по същия начин, както когато температурата се повиши, управляващото реле се изключва.

Принципът на работа на термистора

Критичните стойности на зависимостта между съпротивлението и температурата на сензорите на защитната система на двигателя са определени в DIN 44081 / DIN 44082.

Кривата на DIN показва устойчивост на термисторни сензори като функция на температурата.

В сравнение с PTO, термисторите имат следните предимства:

• По-бърз отговор поради по-малък обем и тегло

• По-добър контакт с намотката на двигателя

• На всяка фаза са монтирани сензори.

• Осигурете защита при заключване на ротора

TP обозначение за мотор с PTC

Защитата на двигателя TP 211 се осъществява само когато PTC термисторите са инсталирани изцяло на краищата на намотките. Защитата TP 111 се осъществява само със самоинсталация на място. Моторът трябва да се тества и да се потвърди, че той е TP 211. Ако моторът с PTC термистори има защита TP 111, той трябва да е оборудван с реле за претоварване, за да се предотврати засягането.

съединение

Цифрите вдясно показват схемите за свързване на трифазен електродвигател, оборудван с терморезистори PTC със задвижвания Siemens. За да прилагате защита срещу постепенно и бързо претоварване, препоръчваме следните опции за свързване на двигатели с PTC сензори с защита TP 211 и TP 111.

Електродвигатели със защита TP 111

Ако термисторен мотор е маркиран с TP 111, това означава, че двигателят е защитен само срещу постепенно претоварване. За да предпазите мотора от бързо претоварване, двигателят трябва да е оборудван с реле за претоварване. Релето за претоварване трябва да бъде свързано последователно с PTC релето.

Електродвигатели със защита TP 211

Защитата на двигателя TP 211 се осигурява само ако PTC термисторът е напълно интегриран в намотките. TP 111 защита се осъществява само когато е свързана самостоятелно.

Термисторите са проектирани в съответствие с DIN 44082 и издържат натоварване от Umax 2,5 V DC. Всички прекъсвачи са предназначени да приемат сигнали от термистори DIN 44082, т.е. термистори на Siemens.

Моля, обърнете внимание: Много е важно интегрираното PTC устройство да е свързано последователно с претоварващото реле. Повторното включване на релето за претоварване може да доведе до изгаряне на намотката в случай на блокиране на двигателя или старт в случай на висока инерция. Ето защо е много важно данните за температурата и текущото потребление на PTC устройството и релето

Видове електрическа защита на асинхронни електродвигатели

Защита на асинхронни електродвигатели

Асинхронните трифазни AC двигатели с напрежение до 500 V с мощност от 0,05 до 350-400 kW са най-често срещаните видове електродвигатели.

Надеждната и непрекъсната работа на електродвигателите се осигурява преди всичко чрез правилното им избиране според номиналната мощност, режима на работа и формата на изпълнение. Не по-малко важно е спазването на необходимите изисквания и правила при подготовката на електрическите вериги, избор на контролни уреди, проводници и кабели, монтаж и работа на изпълнителния механизъм.

Аварийни режими на работа на електродвигателите

Дори и при правилно проектирани и експлоатирани електрически задвижвания по време на тяхната работа, винаги остава вероятността от появата на режими, които са извънредни или аварийни за двигателя и друго електрическо оборудване.

Режимите на аварийни ситуации включват:

1) многофазни (трифазни и двуфазни) и еднофазни къси съединения в намотките на двигателя; многофазни къси съединения в клемната кутия на електрическия мотор и във външната верига на захранване (в проводници и кабели, върху контактите на комутационните устройства, в кутии с резистентност); късо съединение на фазата към корпуса или неутралния проводник в двигателя или във външната верига - в мрежи със заземен неутрал; късо съединение в управляващата верига; късо съединение между намотките на мотора (верига на бобината).

Късите съединения са най-опасните аварийни режими в електрическите инсталации. В повечето случаи те се появяват поради разрушаване или припокриване на изолацията. Токовете на късо съединение понякога достигат стойности, които са десетки или стотици пъти по-големи от нормалните, и техните топлинни ефекти и динамични сили, на които те са изложени, могат да повредят цялата електрическа инсталация;

2) топлинно претоварване на електродвигателя, дължащо се на преминаването на високи токове през неговите намотки: когато работният механизъм е претоварен поради технологични причини, особено трудни условия за стартиране на двигателя при натоварване или задържане, дълъг спад на напрежението, загуба на една от фазите на външна верига на захранването намотките на двигателя, механични повреди на двигателя или работния механизъм, както и топлинно претоварване, когато условията на охлаждане на двигателя се влошат.

Топлинното претоварване причинява, на първо място, ускорено стареене и унищожаване на изолацията на двигателя, което води до къси съединения, т.е. до сериозна авария и преждевременна повреда на двигателя.

Видове защита на асинхронни електродвигатели

За да се предпази електрическият двигател от повреда при нарушаване на нормалните условия на работа, както и за своевременно разединяване на дефектния двигател от мрежата, предотвратяване или ограничаване на развитието на аварията, са осигурени защитни мерки.

Основното и най-ефективно средство е електрическата защита на двигателите, извършена в съответствие с "Правилата за електрически инсталации" (ПУУ).

В зависимост от естеството на възможните повреди и анормалните режими на работа има няколко основни най-често срещани типа електрическа защита за асинхронни двигатели.

Защита на асинхронните електродвигатели срещу късо съединение

Защитата срещу късо съединение изключва двигателя, когато се появи ток на късо съединение в неговата (захранваща) верига или в управляващата верига.

Устройствата, които предпазват от късо съединение (предпазители, електромагнитни релета, прекъсвачи с електромагнитно освобождаване), работят почти незабавно, т.е. без забавяне.

Защита на асинхронните електродвигатели от претоварване

Защитата от претоварване предпазва двигателя от неприемливо прегряване, по-специално и при относително малък размер, но с продължително топлинно претоварване. Защитата от претоварване трябва да се използва само за електрически двигатели на работните механизми, които могат да имат ненормално увеличение на натоварването в случай на нарушения на работния процес.

Устройствата за защита от претоварване (температурни и термични релета, електромагнитни релета, прекъсвачи с термично освобождаване или часовников механизъм) в случай на претоварване изключват двигателя с известно времезакъснение, толкова по-малко е претоварването и в някои случаи със значително претоварване, и незабавно.

Защита на асинхронни електродвигатели от подналягане или загуба на напрежение

Защита срещу ниско напрежение или загуба на напрежение (нулева защита) се извършва с помощта на едно или повече електромагнитни устройства, изключва двигателя при прекъсване на захранването или напрежението на мрежата пада под зададената стойност и предотвратява по невнимание включването на двигателя след отстраняване на захранването или възстановяването на мрежовото напрежение.

Специалната защита на асинхронните електродвигатели от работа на две фази предпазва двигателя от прегряване, както и от "накланяне", т.е. спиране под ток поради намаляване на въртящия момент, развит от двигателя в отворена верига в една от фазите на главната верига. Защитата действа, за да изключи двигателя.

Както защитните устройства се използват както термични, така и електромагнитни релета. Във втория случай защитата може да няма закъснение.

Други видове електрическа защита на асинхронни електродвигатели

Съществуват и други, по-рядко срещани видове защита (срещу пренапрежение, еднофазни земни неизправности в мрежи с изолиран неутрален, увеличаване на скоростта на въртене на задвижването и др.).

Електрически апарати, използвани за защита на електродвигателите

Устройствата за електрическа защита могат да извършват един или няколко вида защита. Някои прекъсвачи осигуряват защита срещу късо съединение и претоварване. Някои от защитните устройства, като например предпазители, са устройства с едно действие и изискват подмяна или презареждане след всяка операция, други, като електромагнитни и термични релета, са устройства с повтарящо се действие. Последните се различават по отношение на начина на връщане към готовността за устройствата с автоматично връщане и с ръчно връщане.

Избор на типа електрическа защита на асинхронните електродвигатели

Изборът на един или друг вид защита едновременно се прави във всеки конкретен случай, като се отчита степента на отговорност на задвижването, неговата мощност, условията на работа и реда на поддръжката (наличие или отсъствие на постоянен персонал по поддръжката).

Анализът на данните за честотата на произшествията на електрическото оборудване в сервиза, на строителната площадка, в сервиза и др., Който идентифицира най-често срещаните смущения в нормалната работа на двигателите и технологичното оборудване, може да бъде от голяма полза. Винаги трябва да се стремите да гарантирате, че защитата е толкова проста и надеждна при работа.

За всеки двигател, независимо от неговата мощност и напрежение, трябва да се осигури защита срещу късо съединение. Тук е необходимо да имате предвид следните обстоятелства. От една страна, защитата трябва да бъде възстановена от началните и спирачните токове на двигателя, които могат да бъдат 5-10 пъти по-високи от номиналния им ток. От друга страна, в някои случаи на къси съединения, например когато има къси съединения, къси съединения между фазите близо до нулевата точка на намотката на статора, късо съединение вътре в двигателя и т.н., защитата трябва да работи при токове, по-ниски от началния ток.

Едновременното прилагане на тези противоречиви изисквания с прости и евтини средства за защита представлява големи трудности. Поради това защитната система за асинхронни двигатели с ниско напрежение се изгражда със съзнателно предположение, че за някои от горепосочените щети в двигателя, последното не се изключва веднага чрез защита, а само по време на възникването на тези щети, след като токът, изразходван от двигателя от мрежата, значително се увеличава.

Едно от най-важните изисквания за устройствата за защита на двигателя е яркото му действие при аварийни и ненормални условия на работа на двигателя и същевременно недопустимост на фалшиви аларми. Следователно защитните устройства трябва да бъдат правилно избрани и внимателно коригирани.

Лекции по RZA / 11. Защита на електродвигателите

Видове увреждания и ненормални режими на ЕД.

Повреда на електродвигателите. В намотките на електродвигателите може да има къси съединения към земята на една фаза на статора, къси съединения между завои и многофазни къси съединения. На клемите на електродвигателите, кабелите, съединителите и фунията могат да възникнат късо съединение и многофазни смущения. Късите съединения на електродвигателите са придружени от преминаването на големи токове, които разрушават изолацията и медните намотки, стоманата на ротора и статора. За да предпазите двигателите от многофазов късо съединение, обслужва ток-прекъсване или надлъжна диференциална защита, действаща по време на пътуването.

Еднофазните къси съединения към земя в статорните намотки на електродвигателите 3-10 kV са по-малко опасни от късо съединение, тъй като те са придружени от преминаването на токове 5-20 А, определени от капацитивния ток на мрежата. Като се има предвид сравнително ниската цена на електродвигателите с мощност под 2000 kW, на тях се монтира защита срещу земни аварии с ток на земя над 10А, а при електродвигатели с мощност над 2000kW, с ток на земя над 5А, защитата действа по време на пътуването.

Защитата срещу късо съединение на електродвигателите не е инсталирана. Премахването на повреди от този тип се извършва от други защити на електродвигатели, тъй като в повечето случаи късо съединение в намотката се съпровожда от късо съединение към земята или преминава в многофазна късо съединение.

Електромоторите с напрежение до 600 V са предпазени от късо съединение на всички видове (включително еднофазни) с помощта на предпазители или високоскоростни електромагнитни освобождавания на прекъсвачи.

Анормални режими на работа. Основният тип ненормална работа на електродвигателите е претоварването им с токове, по-големи от номиналните. Допустимото време на претоварване на двигателя, s, се определя от следния израз:

Фиг. 6.1. Зависимостта на тока на мотора от скоростта на ротора.

където k е множеството на тока на мотора спрямо номиналната стойност; А е коефициент в зависимост от вида и версията на електродвигателя: A = 250 - за затворени електрически мотори с голяма маса и размери, A = 150 за отворени електрически двигатели.

Претоварването на електродвигателите може да възникне поради претоварване на механизма (например блокиране от въглища на мелница или трошачка, запушване с прах от вентилатора или парчета шлака от помпа за отстраняване на пепел и т.н.) и неговата неизправност (например повреда на лагери и др.). Токове, значително надхвърлящи номиналната, преминават през старта и самоуправлението на електродвигателите. Това се дължи на намаляването на съпротивлението на двигателя с намаляване на неговата скорост на въртене. Зависимостта на тока на мотора I от скоростта на въртене n при постоянно напрежение на неговите клеми е показана на фиг. 6.1. Токът е най-голям, когато роторът на електрическия мотор е спрян; Този ток, наречен начален ток, е няколко пъти по-висок от номиналната стойност на тока на мотора. Защитата от претоварване може да повлияе на сигнала, да освободи механизма или да изключи електрическия мотор. След изключване на напрежението на к.с. на клемите на електрическия двигател се възстановява и честотата на неговото въртене започва да се увеличава. В този случай големи намотки преминават през намотките на двигателя, чиито стойности се определят от честотата на въртене на електродвигателя и от напрежението на неговите клеми. Намаляването на скоростта на въртене само с 10-25% намалява съпротивлението на електродвигателя до минималната стойност, съответстваща на началния ток. Възстановяването на нормалната работа на електрическия мотор след прекъсване на късото съединение се нарича самостоятелно пускане и токовете, преминаващи през него, се наричат ​​самоподаващи се токове.

При всички асинхронни електродвигатели самостоятелното стартиране може да се извърши без опасност от повреда и поради това тяхната защита трябва да бъде възстановена от режим на самостоятелно стартиране. Непрекъснатата работа на топлоелектрическите централи зависи от възможността и продължителността на самозатварящите се асинхронни електродвигатели на основните механизми на техните собствени нужди. Ако поради голямото намаляване на напрежението е невъзможно да се осигури самостоятелно стартиране на всички работни електрически мотори, някои от тях трябва да бъдат изключени. За тази цел се използва специална защита срещу ниско напрежение, която изключва некритичните електрически двигатели, когато напрежението на техните клеми се намали до 60-70% от номиналното напрежение. В случай на прекъсване на една от фазите на намотката на статора електродвигателят продължава да работи. В този случай честотата на въртене на ротора леко намалява и намотките на двете непокътнати фази се претоварват с ток 1.5-2 пъти по-голям от номиналния. Защитата на двигателя при работа на две фази се прилага само при електрически двигатели, предпазени от предпазители, ако двуфазният режим на работа може да причини повреда на двигателя.

При топлоелектрическите централи с висока мощност двускоровите асинхронни електродвигатели с напрежение 6 kV се използват широко като задвижване за изсмукване на дим, вентилатори и циркулационни помпи. Тези електродвигатели са изработени от две независими статорни намотки, всеки от които е свързан чрез отделен ключ и двете намотки на статор не могат да бъдат включени едновременно, за което е предвидено специално блокиране в управляващите вериги. Използването на такива електрически двигатели позволява икономия на електроенергия чрез промяна на скоростта на въртене в зависимост от натоварването на уреда. При тези електродвигатели са монтирани два комплекта релейна защита.

При работа се използват и електрически задвижващи вериги, които осигуряват въртенето на механизъм (например сферична мелница) чрез два сдвоени електрически мотора, които са свързани към един превключвател. В този случай всички защити са общи за двата електрически мотора, с изключение на токовата защита на нулевата последователност, която е предвидена за всеки електродвигател и се изпълнява чрез използване на релета за ток, свързани към токовите трансформатори с нулева последователност, монтирани на всеки кабел.

Защита на асинхронните ЕД от късо съединение между фази, претоварвания и къси съединения на земята.

За защита срещу многофазни късо съединение електрически мотори с мощност до 5 000 kW, обикновено се използва максимално прекъсване на свръхток. Най-просто, текущото изключване може да се извърши с директно действащи релета, вградени в задвижването на превключвателя. С релето за индиректно действие една от двете схеми на свързване на КТ и релето, показано на фиг. 6.2 и 6.3. Прекъсването се извършва с независими токови релета. Използването на токови релета с зависима характеристика (фиг.63) прави възможно осигуряването на защита срещу късо съединение и претоварване, използвайки същите релета. Прекъсващият ток се избира съгласно следния израз:

където kсх е коефициентът на веригата, равен на 1 за веригата от фиг. 6.3 и v3 за схемата на фиг. 6.2; Започвам да стартирам тока на двигателя.

Ако релеен работен ток е възстановен от тока на пускане, прекъсването по правило е надеждно възстановено от. токът, който електрическият мотор изпраща към мивката с външна късо съединение.

Знаейки номиналния ток на двигателя Inom и многообразието на началния ток kp, посочен в каталозите, е възможно да се изчисли началния ток от следния израз:

Фиг. 6.2 Прекъсване на тока на веригата за защита на двигателя с едно моментално реле за ток: a - токова верига, b - работна верига DC

Както може да се види от осцилограмата, показана на фиг. 6.4, който показва изходния ток на електродвигателя на подаващата помпа, в първия момент на стартиране се появява кратък върхов магнетизиращ ток, надвишаващ началния ток на електродвигателя. За отклонение от този пик, токът на изключване се избира, като се взема предвид коефициентът на надеждност: кн = 1,8 за реле от типа RT-40, работещ през междинно реле; kn = 2 за релейни типове IT-82, IT-84 (RT-82, RT-84), както и за директно действащи релета.

Фиг. 6.3. Защитната верига на двигателя срещу късо съединение и претоварване с две релета от типа RT-84: a - токови вериги, b - работни DC вериги.

Фиг. 6 4. Осцилограма на изходния ток на електродвигателя.

Текущото прекъсване на електродвигателите с мощност до 2000 kW трябва да се извършва по правило съгласно най-простата и евтина еднорелейна схема (виж фиг. Недостатъкът на тази схема обаче е по-ниска чувствителност в сравнение с прекъсването, направено съгласно схемата на фиг. 6.3, към двуфазов късо съединение между една от фазите, на които е инсталирана КТ, и фазата без CT. Такъв е случаят, тъй като токът на изключване на веригата с едно реле съгласно точка 6.1 е три пъти по-висок от този в двурелейната схема. Ето защо, при електродвигатели с мощност от 2000-5000 kW, токът за намаляване на чувствителността се осъществява от двурелето. Схемата за прекъсване на две релета трябва да се прилага и за електродвигатели с мощност до 2000 kW, ако коефициентът на чувствителност на схемата с едно реле с двуфазна късо съединение на клемите на електрическия мотор е по-малък от два.

При електродвигателите с мощност от 5000 kW и повече се монтира надлъжна диференциална защита, която осигурява по-висока чувствителност към късо съединение на проводниците и намотките на електродвигателите. Тази защита се извършва в двуфазна или трифазна версия с реле от тип PHT-565 (подобно на защитата на генераторите). Операционният ток се препоръчва да приеме 2Inom.

Тъй като защитата в двуфазната версия не реагира на двойни земни неизправности, една от които настъпва в намотката на двигателя във фаза В, в която няма токов трансформатор, се осигурява специална защита срещу двойни къси съединения без забавяне.

ПРЕКРАТНО ЗАЩИТА

Защитата от претоварване е инсталирана само при електрически мотори, които са обект на технологично претоварване (вентилатори за мелници, изсмукватели на дим, мелници, трошачки, драгиращи помпи и др.), Като правило се отразява върху механизма за сигнализация или разтоварване. Така например при електродвигателите на минните заводи защитата може да действа при изключване на електрическия мотор от механизма, доставящ въглища, като по този начин се предотвратява сривът на мелницата с въглища.

Защитата от претоварване трябва да изключва електрическия мотор, на който е монтиран, само ако е невъзможно да се отстрани причината за претоварването без спиране на електрическия мотор. Използването на защита срещу претоварване с действие при изключване също е препоръчително при инсталации без персонал по поддръжката.

Свръхтокът на защитата от претоварване се приема, че е:

В този случай релето за защита от претоварване ще може да работи от изходния ток, така че закъснението на защитата е взето от 10-20 секунди в зависимост от състоянието на отклонение от времето на стартиране на двигателя. Защитата от претоварване се извършва с помощта на индукционен елемент на релеен тип IT-80 (PT-80) (виж Фигура 6.3). Ако електромоторът трябва да бъде изключен по време на претоварване, защитната верига използва релета IT-82 (PT-82). При електродвигатели, чиято защита срещу претоварване не трябва да действа при изключване, препоръчително е да се използва реле с два чифта контакта тип IT-84 (PT-84), които осигуряват отделно действие на прекъсващия и индукционния елемент.

За редица електрически двигатели (изсмукващи дим, вентилаторни вентилатори, мелници), чието време на завъртане е 30-35 сек., Защитната верига за претоварване от релето RT-84 се допълва от реле за време EV-144, което влиза в сила след затваряне на токовото реле. Същевременно времето за защита може да бъде удължено до 36 секунди. Напоследък се използва защитна верига с едно реле за ток от типа RT-40 и еднопосочно реле от тип EV-144 за защита срещу претоварване на електрически двигатели от свои собствени нужди и реле за време тип VL-34 (с мащаб 1 -100 s)

Подпорно-защитна защита.

След изключване на късото съединение се извършва самозаряването на електродвигателите, свързани към секционната или шинната система, на които е намалено напрежението по време на късо съединение. Самоподаващите се токове, няколко пъти по-високи от номиналните, преминават през захранващите линии (или трансформатори) на собствените си нужди. В резултат на това напрежението на гумите от техните собствени потребности и следователно на електродвигателите е толкова намалено, че въртящият момент на вала на двигателя може да не е достатъчен, за да се завърти. Самозаряването на електродвигателите може да не се случи, ако напрежението на гумите е под 55-65%. За да се осигури самостоятелно стартиране на най-отговорните електрически двигатели, е инсталирана минимална защита срещу напрежение, която изключва некритичните електрически мотори, чието отсъствие няма да повлияе на производствения процес за известно време. Това намалява общото текущо самостоятелно стартиране и увеличава напрежението на гумите според собствените им потребности, като по този начин се гарантира самоуправление на отговорните електрически двигатели.

В някои случаи при продължително отсъствие на напрежение защитата при ниско напрежение също изключва отговорните електрически двигатели. Това е необходимо, по-специално за стартиране на веригата ABP на електродвигателите, както и за технологията на производство. Например, в случай на спиране на всички изсмукватели на дим, е необходимо да се изключат вентилаторите на мелницата, вентилатора и подаващите прах; в случай на спиране на вентилаторите на вентилатора, вентилаторите за мелници и подаващите прахта. Прекъсването на отговорните електродвигатели чрез защита на минималното напрежение се извършва и в случаите, когато тяхното самоуправление е неприемливо при условията на безопасност или поради риска от повреда на задвижваните механизми.

Най-просто, защитата при ниско напрежение може да се извърши с едно реле за напрежение, свързано към фазово-фазово напрежение. Обаче подобна защита е ненадеждна, тъй като в случай на скъсване на напреженови вериги е възможно фалшиво изключване на електродвигателите. По този начин веригата за еднорелейна защита се използва само при използване на директно действащо реле. За да се предотврати неправилното изключване на защитата в случай на повреда на веригата на напрежението, се използват схеми за превключване на релета със специално напрежение. Една от тези схеми за четири електромотора, разработена в Tyazhpromelektroproekt, е показана на фиг. 6.5. Потенциалните релета за ниско напрежение KVT1 - KVT4 са свързани към междуфазовите напрежения ab и bc. За да се повиши надеждността на защитата, тези релета се захранват отделно от устройствата и измервателните уреди, които са свързани към напреженови вериги чрез трифазен прекъсвач SF3 с моментално електромагнитно освобождаване (използват се две фази на прекъсвача).

Веригите за напрежение фаза В не са заземени глухо, а чрез предпазител FV, който премахва възможността за еднофазни неизправности в напреженови вериги и също така повишава надеждността на защитата. Във фаза А на защита е монтиран еднофазен прекъсвач SFI с електромагнитно моментно освобождаване, а във фаза C е инсталиран прекъсвач със забавено термично освобождаване. Между фазите А и С се включва кондензатор С с капацитет около 30 μF, чиято цел е посочена по-долу.

Фиг. 6 5. Клема за защита срещу ниско напрежение с реле от пряко действие тип PHB

В случай на повреда на напреженови вериги въпросната защита ще се държи по следния начин. Затварянето на една от фазите на Земята, както вече бе отбелязано по-горе, не води до изключване на прекъсвачите, тъй като веригата на напрежението няма акустично заземяване. В случай на двуфазни къси съединения на фази В и С, изключва се само прекъсвачът SF2 от фаза C. Релетата за напрежение KVT1 и KVT2 остават свързани към нормалното напрежение и следователно не се стартират. Релета KVT3 и KVT4, стартирани с късо съединение в напреженови вериги, след изключване на автоматичния превключвател SF2, издърпайте отново, тъй като те ще бъдат захранвани от фаза А през кондензатор С. По време на фази на късо съединение AB или AC, прекъсвачът SF1, инсталиран във фаза А, ще се изключи. След изключване на късото реле, релетата KVT1 и KVT2 ще бъдат отново изтеглени под действието на напрежение от фаза С, преминаващо през кондензатор С. Релетата KVT3 и KVT4 няма да започнат. Релето ще се държи по подобен начин, когато фазите А и С са счупени. По този начин разглежданата защитна схема не работи неправилно с най-вероятните повреди на напрежените вериги. Работата с фалшива защита е възможна само в случай на невероятно повреждане на веригата на напрежение - трифазен късо съединение или изключване на прекъсвачите SF1 и SF2. Сигнализирането на неизправността на веригата на напрежението се извършва от контактите на релетата KV1.1, KV2.1, KV3.1 и контактите на прекъсвачите SF1.1, SF2.1, SF3.1.

При инсталации с постоянен ток на работа подножието се извършва за всяка секция от помощни шини, съгласно схемата, показана на фиг. 6.6. В схемата на релето за време KT1, действащи при изключване на некритични двигатели, са свързани последователно контактите на три минимални релета KV1. Благодарение на това включване на релето се предотвратява фалшива защита, когато някакъв предпазител изтича в схемата на трансформатор на напрежение. Напрежението на релето KV1 е взето около 70% Unom.

Фиг. 6.6. Защитна верига на минималното напрежение при постоянен работен ток: a - вериги на променливо напрежение; b - операционни вериги I - за изключване на некритични двигатели; II - да изключите критичните двигатели.

Закъснението на защитата при изключване на некритични електрически двигатели е възстановено от прекъсванията на двигателя и е настроено на 0.5-1.5 s. Времето за изключване на отговорните електрически двигатели е взето 10-15 сек., Така че защитата да не действа при тяхното изключване при падания на напрежението, причинени от късо съединение и самоподреждане на електродвигателите. Както показва опитът, в някои случаи самоуправлението на електрическите мотори трае 20-25 секунди, като в същото време намалява напрежението на гумите от собствени нужди до 60-70% от Unom. В същото време, ако не се предприемат допълнителни мерки, поднормената защита (KV1 реле), която има настройка за прихващане (0,6-0,7) от Unom, може да модифицира и изключи отговорните електрически двигатели. За да предотвратите това, се свържете с KV2.1 на четвъртото напрежение реле KV2 в схемата за навиване на релето за време KT2, което действа, за да изключите отговорните електрически двигатели. Това реле за минимално напрежение има настройка за прихващане от порядъка на (0.4-0.5) Un и надеждно се връща при самостоятелно стартиране. KV2 релето ще запази контакта си затворен за дълго време само когато напрежението е напълно отстранено от собствените си гуми. В случаите, когато продължителността на самостоятелното стартиране е по-малка от времето за закъснение на релето KT2, релето KV2 не е монтирано.

Напоследък в електроцентралите е приложена различна схема за защита, както е показано на фиг. 6.7. В тази схема се използват три стартови релета: релето напрежение на обратната последователност KV1 от тип РНФ-1М и релето за минимално напрежение KV2 и KV3 от тип РН-54/160.

Фиг. 6.7. Подпорно-защитна схема с реле за напрежение в непосредствена последователност: a - верига за напрежение; б - оперативни вериги

Вие Харесвате Ток

Как да направите ляв изход в частна къщаПо принцип има само един начин да се направи ляв извод за стена в частна къща - така че кабелът, с който ще бъде свързан, да е свързан към входния кабел, преди да бъде свързан към измервателния уред.