6.Защита электродвигателей
Повреждения электродвигателей:
1) Замыкания на землю. Защита от замыкания на землю устанавливается на них при токе замыкания более 10 А (Р<2000 Вт), при мощности более 2000 Вт и при токе замыкания на землю более 5 А. Защита действует на отключение.
2) Междуфазные КЗ. В качестве защиты используют токовую отсечку или продольную дифференциальную защиту, действующую на отключение.
Защита от витковых замыканий на электродвигателях не устанавливается. Ликвидация повреждения этого вида осуществляется другими защитами электродвигателей, поскольку витковые замыкания в большинстве случаев сопровождаются замыканием на землю или переходят в междуфазные.
Электродвигатели напряжением до 500 В защищаются от КЗ всех видов (в том числе и от однофазных) с помощью плавких предохранителей или быстродействующих автоматических выключателей.
Ненормальные режимы работы:
1) перегрузка током больше номинального;
2) неполнофазный режим;
3) самозапуск .
Защита от многофазных КЗ
При мощности до 500 кВт используется токовая отсечка. Наиболее просто выполняется токовая отсечка с помощью реле прямого действия, встроенного в привод выключателя.
Рис.84
Ток срабатывания отсечки выбирается
,
где
Iпуск
–
пусковой ток двигателя;
(рис.84а),
(рис.84б);
=1,8
(реле РТ-40),
=2
(реле РТ-82, РТ-84 и реле прямого действия).
Токовую
отсечку двигателей до 2000 кВт следует
выполнять, как правило, по более простой
и дешевой однорелейной схеме (рис.84а).
Недостатком этой схемы является более
низкая чувствительность, по сравнению
с отсечкой на двух реле (рис.84б), к
двухфазным КЗ (фазы А и С) в
раз.
Поэтому на электродвигателях мощностью 2000…5000 кВт токовая отсечка для повышения чувствительности выполняется двухрелейной. Двухрелейную схему токовой отсечки следует применять на электродвигателях мощностью до 2000 кВт, если коэффициент чувствительности однорелейной схемы при двухфазном КЗ на выводах электродвигателя менее 2.
На электродвигателях мощностью 5000 кВт и более устанавливается продольная дифференциальная защита. Эта защита выполняется в двухфазном или трехфазном исполнении с реле типа РНТ-567. Ток срабатывания реле принимается 2IНОМ.
При двухфазном исполнение дополнительно устанавливается защита от двойных замыканий.
Ток срабатывания выбирается
,
.
Защита от замыканий на землю электродвигателей напряжением 3-10 кВ
Выполняется с помощью одного токового реле РТЗ-51, которое подключается к трансформатору тока нулевой последовательности (рис.85).
Ток срабатывания
,
где
–
емкостной ток двигателя;
=1,2…1,3;
-коэффициент,
учитывающий бросок емкостного тока
электродвигателя при внешних перемежающихся
замыканий на землю. Для защиты, действующей
без выдержки времени
=3…4.
Ток
срабатывания не должен превышать 10 А
для электродвигателей до 2000 кВт, и 5 А
для электродвигателей до 5000 кВт и более.
Если расчетная величина тока срабатывания
получается большей, то необходимо время
срабатывания принять t
= 1…2 с и
=1,5…2.
Рис.85. Сема подключения реле защиты
Если питание электродвигателя подается по двум параллельным кабелям, то трансформаторы тока, надетые на каждый кабель, соединяются последовательно и подключаются к одному общему реле. На электродвигателях большой мощности, для питания которых используется больше двух кабелей, защиту от замыканий на землю выполняют одним общим трансформатором тока нулевой последовательности типа ТНП аналогично защите генераторов.
Для защиты от двойных замыканий на землю на электродвигателях, оснащенных продольной дифференциальной защитой в двухфазном исполнении к вторичной обмотке трансформатора тока нулевой последовательности подключается второе токовое реле, имеющее уставку срабатывания 100-200 А (первичный ток), как и в защите генераторов.
Ток срабатывания при двойных замыканиях на землю
,
.
Защита от перегрузки
Предусматривается на электродвигателях, подверженным перегрузкам по технологическим причинам (вентиляторы, дымососы, мельницы, дробилки и т. д.), а также на электродвигателях с особо тяжелыми условиями пуска и самозапуска длительностью более 20 с. Перегрузка – симметричный режим, поэтому защита от нее может быть выполнена одним реле, включенным в любую фазу электродвигателя. Выдержка времени защиты отстраивается от длительности пуска электродвигателя в нормальном режиме и самозапуска после действия УАВР и УАПВ. Обычно осуществляется индукционными элементами реле РТ-80, электромагнитные элементы которых используются для выполнения токовой отсечки (токовая отсечка осуществляется двухступенчатой защитой).
Действует защита на отключение допускается на электродвигателях с тяжелыми условиями пуска или самозапуска, а также в тех случаях, когда отсутствует возможность своевременной разгрузки без остановки электродвигателей или если нет постоянного дежурного персонала.
Ток срабатывания защиты
,
где
=1,1…1,2.
Время срабатывания составляет tСЗ =(10…15) с.