1.3.Захист синхронних двигунів вище 1 кВ

Релейний захист СД передбачається такий самий, що і для АД. За наявністю пристрою АГП захисти, що діють на вимкнення двигуна, повинні діяти і на АГП.

Струм спрацювання СВ відлагоджується від надперехідного струму двигуна в точці трифазного к.з. на шинах, до яких він ввімкнений:

,

,

де і – надперехідні поперечна ЕРС і поздовжній опір двигуна.

Якщо двигун під’єднаний до шин через постійно ввімкнений реактор, то необхідно врахувати його опір.

Під час вибору струму спрацювання поздовжнього диференційного захисту необхідно виключити його дію не лише у випадку пуску двигуна, але й зовнішніх к.з., враховуючи максимальний розрахунковий струм небалансу:

.

З ахист від втрати живлення передбачається, якщо після втрати живлення і дії пристроїв АПВ в АВР СД вмикається несинхронно. Струм несинхронного вмикання може набагато перевищувати величину пускового струму, тому таке вмикання не завжди допускається згідно з умовою запобігання пошкодження двигуна. Крім того, у випадку несинхронного вмикання збудженого СД зменшується ймовірність його ресихронізації. Тому за втрати живлення може виникнути необхідність вимкнути двигун або зняти з нього збудження з наступною ресинхронізацією. Це виконує перший ступінь мінімального захисту напруги для запобігання несинхронного вмикання СД на мережу. Другий ступінь вимикає двигун, якщо самозапуск з повним навантаженням, навіть у випадку використання ресинхронізації, неможливий.

Захист від втрати живлення виконують за допомогою реле, яке реагує на збільшення струму в обмотці статора; пристрою, який реагує на появу змінного струму в обмотці ротора; пристрою, який діє за принципом відрахування кількості електричних поворотів ротора за асинхронного режиму.

Захист, що реагує на збільшення струму, виконують однофазним. Струм спрацювання:

І_с.з = (1,3…1,4)І_д. ном.

У випадку асинхронного режиму в обмотці статора проходить вирівнювальний струм. Цей струм періодично розмикатиме контакти і в межах кожного циклу биття тримає їх розімкненими протягом t. Для забезпечення подавання напруги на обмотки реле часу вводиться проміжне реле із сповільненням при поверненні 8…10 с.

Для СД із відношенням короткого замикання більше 1 можна використовувати захист із залежною характеристикою витримки часу. Під час виникнення асинхронного режиму реле РТ–80, яке має великий час повернення, не встигає повернутись за t і після кількох періодів биття струму статора спрацює. Струм спрацювання для нього:

.

Функції захисту від асинхронного режиму може виконувати захист від перевантажень.

Для виконання ресинхронізації необхідно:

1. зняти з СД збудження;

2. перевести його в асинхронний режим;

3. подати збудження після досягнення ротором підсинхронної частоти обертання.

Ці захисти можуть невірно спрацювати за різкозмінного навантаження на валу. Запропонований захист, який реагує на зміну кута між векторами струму і напруги статора. В нормальному режимі, якщо двигун споживає струм з мережі, струм СД випереджує напругу. У випадку асинхронного режиму струм відстає від напруги.