Общие сведения. Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ), на двигателях напряжением выше 1000 В должны устанавливаться следующие устройства релейной защиты

Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ), на двигателях напряжением выше 1000 В должны устанавливаться следующие устройства релейной защиты:

- защита от междуфазных коротких замыканий;

- защита от замыканий на землю;

- защита от двойных замыканий на землю;

- защита от перегрузки.

Для синхронных двигателей дополнительно требуется защита от асинхронного режима. Применяемые для этой цели виды защиты зависят от мощности электродвигателей: В качестве защиты от междуфазных КЗ при мощности двигателей до 5000 кВт применяется токовая отсечка. Она может применяться и для двигателей большей мощности, не имеющих фазных выводов со стороны нейтрали двигателя. При двигателях большей мощности, а также, если токовая отсечка для двигателей меньшей мощности не удовлетворяет требованиям чувствительности, применяется диф­ференциальная защита при условии, что эти двигатели имеют выводы со стороны нейтрали. В качестве защиты от замыканий на землю при токах замыкания более 5 А для двигателей мощностью более 2000 кВт, и 10 А для двигателей меньшей мощности, применяется токовая защита нулевой по­следовательности, действующая на отключение. На линиях, питающих двигатели передвижных меха­низмов, защита от замыканий на землю, по соображениям электробезопасности, должна действовать на отключение независимо от величины тока замыкания на землю. На блоках трансформатор-двигатель защита от замыканий на землю действует на сигнал. Указанная защита входит в состав всех перечисленных ниже устройств.

В качестве защиты от двойных замыканий на землю применяется токовая защита нулевой последова­тельности, действующая на отключение. Она применяется в тех случаях, когда защита от замыканий на землю имеет выдержку времени. Ее применение обязательно, если защита от междуфазных КЗ вы­полняется в двух фазах.

Защита от перегрузки требуется для двигателей, подверженных перегрузке по технологическим причи­нам, или с особо тяжелыми условиями пуска. Защиту от перегрузки согласно нормам СНГ, можно вы­полнять с зависимой или независимой выдержкой времени. Защита от перегрузки может действовать на разгрузку механизма по технологическим цепям или сигнал: - 1-я ступень и на отключение - 2-я сту­пень. Выдержка времени защиты от перегрузки при токе, равном пусковому току двигателя, выполняет­ся большей времени его пуска. Как правило, при таком выполнении защиты двигателя имеется значи­тельный тепловой запас - обычные двигатели по температуре выдерживают не менее двух пусков подряд. Это дает возможность выполнить действие такой защиты от перегрузки на разгрузку механиз­ма.

Таким образом, согласно ПУЭ, на двигателях мощностью менее 5000 кВт можно иметь токовую отсеч­ку, токовую защиту от замыканий на землю, защиту от перегрузки. Согласно ПУЭ защита от перегрузки долж­на действовать на сигнал, разгрузку механизмы и, лишь в крайнем случае, на отключение. В такой си­туации не требуется значительная выдержка времени, требуется отстроиться только от времени само­запуска электродвигателя.

Режим асинхронного хода сопровождается перегрузкой двигателя, и на него реагируют защиты от пе­регрузки. Поэтому часто защита от перегрузки выполняет одновременно функцию защиты от асин­хронного режима. Простые токовые защиты могут срабатывать и возвращаться при колебаниях тока. Поэтому защиты от перегрузки в асинхронном режиме должны накапливать выдержку времени. Такой принцип должен быть заложен в защиту от перегрузки. Так же как и ранее, можно использовать две ступени защиты от перегрузки: ступень с меньшей выдержкой времени действует на ресинхронизацию, с большей на отключение. Поскольку в этом случае невозможно различить режим перегрузки и асин­хронный режим, нельзя обеспечить автоматическую ресинхронизацию. При наличии дежурного персо­нала на объекте, он может это выявить визуально при срабатывании 1-й сигнальной ступени. Специ­альные защиты от потери возбуждения имеются в устройствах возбуждения крупных двигателей. Эти устройства целесообразно использовать для автоматической ресинхронизации.

Для двигателей, работающих в блоке с понижающим трансформатором, может быть выполнена общая защита, если она удовлетворяет требованиям к защите как двигателя, так и трансформатора. Для облегчения условий самозапуска, а также для предотвращения подачи несинхронного напряжения на возбужденные синхронные двигатели или заторможенные механизмы, двигатели должны быть оборудованы защитой минимального напряжения. Эта защита может быть либо индивидуальной, либо групповой. В ряде случаев для ускорения подачи напряжения на шины, или предотвращения подачи напряжения на двигатели автоматикой внешней сети, синхронные двигатели могут быть дополнитель­но оборудованы защитой по понижению частоты, так как они способны длительно поддерживать на­пряжение в сети. Следовательно, при использовании такого реле для защиты двигателя нет необхо­димости в применении с этой целью специальных реле напряжения.

Кроме перечисленных обязательных для двигателей функций защиты, специальные защиты для дви­гателей имеют дополнительные функции, использование которых улучшает условия эксплуатации дви­гателя, тем самым снижая вероятность повреждения и продлевая срок его службы. К ним относятся:

- защита от обрыва фазы;

- ограничение количества пусков;

- запрет пуска по времени прошедшего от предыдущего пуска;

- защита минимального тока или мощности;

- защита от заклинивания или затормаживания ротора.

Специальные устройства защиты двигателей могут работать не только с током и напряжением, но и с датчиками температуры.

У двигателей большой мощности существуют также технологические защиты, которые могут действо­вать на отключение двигателей при: повышении температуры двигателя, его подшипников, прекраще­нии смазки подшипников, циркуляции воздуха в системе охлаждения.