Lựa chọn loại bảo vệ động cơ

Các chế độ khẩn cấp xảy ra trong quá trình vận hành các thiết bị điện khác nhau. Những cái chính là ngắn mạch, quá tải công nghệ, chế độ pha không hoàn chỉnh, kẹt rôto của máy điện.

Chế độ hoạt động khẩn cấp của động cơ điện

Chế độ ngắn mạch được hiểu là khi dòng điện quá tải vượt quá định mức nhiều lần. Chế độ quá tải được đặc trưng bởi quá dòng 1,5 - 1,8 lần. Quá tải công nghệ dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ của cuộn dây động cơ trên mức cho phép, sự phá hủy và hư hỏng dần dần của nó.

Mất pha (mất pha) xảy ra trong trường hợp đứt cầu chì trong pha, đứt dây, hỏng tiếp điểm. Trong trường hợp này, xảy ra sự phân phối lại dòng điện, dòng điện tăng lên bắt đầu chạy qua các cuộn dây của động cơ điện, có thể cơ chế dừng lại và máy điện bị hỏng. Nhạy cảm nhất với các chế độ nửa pha là động cơ điện có công suất thấp và trung bình, tức là thường được sử dụng trong công nghiệp và nông nghiệp.

Máy điện bị kẹt roto có thể xảy ra khi ổ trục bị phá hủy, máy đang chạy bị kẹt. Đây là chế độ khó nhất. Tốc độ tăng nhiệt độ của cuộn dây stato đạt 7 - 10 ° C mỗi giây, sau 10 - 15 giây, nhiệt độ động cơ vượt quá giới hạn cho phép. Chế độ này nguy hiểm nhất đối với động cơ có công suất thấp và trung bình.

Số lượng lớn nhất các sự cố khẩn cấp của động cơ điện là do quá tải công nghệ, kẹt, phá hủy bộ phận ổ trục... Có tới 15% sự cố xảy ra do sự cố pha và xảy ra sự mất cân bằng điện áp không thể chấp nhận được.

Các loại thiết bị điện để bảo vệ động cơ điện

Để bảo vệ các thiết bị điện khỏi các chế độ khẩn cấp, cầu dao, cầu chì, rơle nhiệt, thiết bị bảo vệ nhiệt độ tích hợp, bảo vệ nhạy pha và các thiết bị khác.

Khi chọn một loại bảo vệ, các điều kiện vận hành cụ thể, tốc độ, độ tin cậy, dễ sử dụng và các chỉ số kinh tế được tính đến.

Trong các hệ thống lắp đặt điện lên đến 1000 V, việc bảo vệ bằng cầu chì ngắn mạch hoặc bộ nhả quá dòng điện từ được tích hợp trong bộ ngắt mạch thường được thực hiện.

Ngoài ra, việc bảo vệ ngắn mạch động cơ điện có thể được thực hiện bằng rơle độc ​​tố được kết nối trực tiếp với một trong các pha của stato hoặc bằng máy biến dòng và rơle thời gian.

Bảo vệ quá tải Chúng được chia thành hai loại: bảo vệ tác động trực tiếp, phản ứng với quá dòng và bảo vệ gián tiếp, phản ứng với quá nhiệt.Loại bảo vệ quá dòng phổ biến nhất được sử dụng để bảo vệ động cơ điện khỏi tình trạng quá tải (bao gồm cả ngắt) là rơle nhiệt... Chúng được sản xuất theo dòng TRN, TRP, RTT, RTL. Rơle nhiệt ba pha PTT và RTL cũng bảo vệ chống mất pha.

Bảo vệ nhạy pha (FUS) bảo vệ chống mất pha, kẹt cơ cấu, đoản mạch, điện trở cách điện thấp của động cơ điện.

Bảo vệ chống quá tải và kẹt cơ chế cũng có thể được thực hiện với sự trợ giúp của các đầu nối an toàn đặc biệt... Loại bảo vệ được chỉ định được sử dụng trên thiết bị báo chí. Để bảo vệ chống mất pha, rơle mất pha loại E-511, EL-8, EL-10, rơle điện tử và vi xử lý hiện đại được sản xuất hàng loạt.

Bảo vệ các hành động gián tiếp bao gồm bảo vệ nhiệt độ tích hợp UVTZ, phản ứng không phải với giá trị hiện tại mà với nhiệt độ của cuộn dây động cơ, bất kể lý do gây nóng là gì. Hiện nay, các rơle nhiệt điện tử và bộ vi xử lý hiện đại ngày càng được sử dụng nhiều hơn cho các mục đích này, đáp ứng với những thay đổi về điện trở của các điện trở nhiệt được tích hợp trong cuộn dây stato của động cơ điện.

Quy trình chọn loại bảo vệ cho động cơ điện

Khi chọn loại bảo vệ, bạn nên được hướng dẫn bởi các quy định sau:

• các máy thu điện quan trọng nhất, sự cố có thể dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng, có thể bị nhiễm bẩn hệ thống hoặc hoạt động ở nhiệt độ cao, cũng như với tải trọng thay đổi đột ngột (máy nghiền, máy cưa, máy làm thức ăn gia súc), phải được bảo vệ tích hợp bảo vệ nhiệt độ và bộ phận ngắt mạch hoặc cầu chì.

• Việc bảo vệ động cơ điện công suất thấp (lên đến 1,1 kW) được bảo dưỡng bởi nhân viên có trình độ cao có thể được thực hiện bằng rơle nhiệt và cầu chì.

• Nên bảo vệ động cơ điện có công suất trung bình (hơn 1,1 kW) hoạt động mà không có nhân viên bảo dưỡng với các thiết bị nhạy pha.

Những khuyến nghị này dựa trên kết quả phân tích hoạt động của thiết bị bảo vệ trong điều kiện khẩn cấp. Đồng thời, các đặc điểm sau đây về chức năng của các thiết bị bảo vệ đã được thiết lập.

Rơle nhiệt, bảo vệ nhạy pha và bảo vệ nhiệt độ tích hợp hoạt động đáng tin cậy ở mức quá tải thấp và các chế độ vận hành mở rộng. Trong trường hợp này, việc lựa chọn thiết bị ưu tiên phải tính đến các chỉ số kinh tế. Trong các tải thay đổi có chu kỳ dao động tải tương ứng với sự phát nhiệt liên tục của động cơ, rơle nhiệt không hoạt động đáng tin cậy và phải sử dụng bảo vệ nhiệt độ tích hợp hoặc bảo vệ nhạy pha. Đối với tải ngẫu nhiên, các thiết bị bảo vệ hoạt động theo chức năng của nhiệt độ thay vì dòng điện sẽ đáng tin cậy hơn.

Khi ổ điện được kết nối với mạng có pha không hoàn chỉnh, dòng điện gần với dòng khởi động sẽ chạy qua cuộn dây của nó và các thiết bị bảo vệ hoạt động đáng tin cậy. Nhưng nếu xảy ra hiện tượng ngắt pha sau khi bật động cơ điện, thì cường độ dòng điện phụ thuộc vào tải. Rơle nhiệt trong trường hợp này có vùng chết đáng kể, tốt hơn là sử dụng bảo vệ nhạy pha và bảo vệ nhiệt độ tích hợp.

Để khởi động kéo dài, việc sử dụng rơle nhiệt là điều không mong muốn.Nếu bạn khởi động ở điện áp thấp hơn, rơle nhiệt có thể tắt nhầm động cơ.

Khi rôto của động cơ điện hoặc máy đang chạy bị kẹt, dòng điện trong cuộn dây của nó cao gấp 5-6 lần so với dòng điện định mức. Rơle nhiệt trong tình huống này sẽ tắt động cơ điện trong vòng 1-2 giây. Bảo vệ nhiệt độ trong trường hợp quá dòng 1,6 lần trở lên có sai số động lớn nên động cơ điện có thể không tắt được, cuộn dây quá nóng không thể chấp nhận được và tuổi thọ của máy điện giảm mạnh. Rơle nhiệt và bảo vệ quá tải nhiệt tích hợp hoạt động với hiệu suất thấp. Trong những tình huống như vậy, tốt hơn là sử dụng bảo vệ nhạy cảm với pha.

Khi sử dụng rơle nhiệt RTT và RTL hiện đại, mức độ hư hỏng thiết bị điện thấp hơn nhiều so với khi sử dụng rơle loại TRN, TRP và trong một số trường hợp có thể so sánh với mức độ hư hỏng khi lắp đặt bảo vệ nhiệt tích hợp.

Hiện nay, để bảo vệ động cơ điện đặc biệt quan trọng, các thiết bị bảo vệ vi xử lý phổ quát hiện đại, kết hợp tất cả các loại bảo vệ và có khả năng cấu hình linh hoạt các tham số đáp ứng.

Lĩnh vực ứng dụng của các thiết bị bảo vệ khác nhau phụ thuộc vào số lần hỏng hóc của thiết bị điện, số lượng sự cố công nghệ trong quá trình tắt máy, chi phí mua thiết bị bảo vệ. Cần phải khám phá các khả năng để chọn tùy chọn ưu tiên.