12. Защита асинхронных электродвигателей напряжением до 1 кВ

Асинхронные двигатели напряжением до 1 кВ защищают:

от многофазных, а в случае заземленной нейтрали и зануления корпусов также от однофазных КЗ;

от перегрузок, если они возможны по условиям эксплуатации или по характеристике приводного механизма;

от понижения напряжения, если самозапуск двигателей недопу­стим или нежелателен.

АД напряжением до 1 кВ защищают плавкими предохранителя­ми, расцепителями автоматических выключателей или тепловыми реле магнитных пускателей. Защиту двигателя от КЗ в сетях с глухозаземленной нейтралью выполняют трехфазной (от междуфазных КЗ и однофазных на зем­лю). Защиту двигателя от КЗ выполняют отдельно для каждого дви­гателя. Защита автоматическими выключателями позволяет осуще­ствить все виды защит:

от КЗ - электромагнитными и полупроводниковыми расцепите­лями;

перегрузки - электротепловыми расцепителями;

снижения напряжения расцепителями минимального напряжения.

Защита двигателей от КЗ может осуществляться с по­мощью максимальных токовых реле типа РЭВ в виде токовой отсечки. На рис. 1.14 приведена схема ТО без выдержки времени в трехфазном исполнении. Реле тока КА1 ...КАЗ включены в каждую фазу статора непосредственно. При срабатывании хотя бы одного реле размыкается соответствующий контакт КА1 ...КАЗ в цепи ка­тушки контактора КМ и электродвигатель отключается от сети. Для защиты можно использовать и реле, включаемые через ТТ. При вы­боре тока срабатывания k_OTC = 1,3... 1,5, а k_Ч> 2,0 при КЗ на выводах электродвигателя.

Защита двигателей от перегрузки осуществляется то­ковой защитой, реагирующей на возрастание тока, а также темпера­турной защитой. Токовая защита выполняется электромеханически­ми, полупроводниковыми или электротепловыми реле. Защита дви­гателя от перегрузки должна срабатывать при кратковременных перегрузках, поэтому она имеет выдержку времени и может действо­вать на отключение, сигнал или разгрузку механизма двигателя.

Защиту от перегрузки устанавливают, когда имеет место тех­нологическая перегрузка или когда необходимо ограничить длительность пуска или самозапуска

Рис. 14. Принципиальная схема защиты электродвигателя напря­жением до 1 кВ:

а - от междуфазных КЗ (реле максимального тока КА1, КА2, КАЗ) и пе­регрузки (реле максимального тока КА4); б - от перегрузки с помощью электротепловых реле KST] и KST2

двигателей при пониженном на­пряжении. Защита от перегрузки, выполняемая с помощью элект­ромагнитных реле, содержит реле тока и реле времени (КА4 и КТ на рис. 14, и). Если защита должна отключать двигатель и при обрыве фазы, то ее выполняют двухфазной. Двухфазной должна быть защита и при наличии плавких предохранителей, используе­мых для защиты двигателей от КЗ. Условия выбора тока срабаты­вания электромагнитных реле тока:

(14)

(15)

где - номинальный ток двигателя; k_OTC=1.1_…… ,2; k_B = 0,8.

По первому условию реле не должно срабатывать в нормальном режиме работы двигателя; по второму условию реле должно при­ходить в действие при пусках двигателя, если пуск затянулся; t_C.З = 3 с.

При длительной перегрузке и при затянувшемся пуске двигате­ля реле времени КТ успевает сработать и, размыкая контакт КТ в цепи катушки контактора КМ

(см. рис. 1.14), отключить двигатель.

Токи срабатывания полупроводниковых расцепителей автома­тических выключателей при срабатывании защиты от перегрузки выбирают по приведенным выше двум условиям. Защита считается

эффективной, если

(16)

Последнее условие не выполняется расцепителями автоматичес­ких выключателей «Электрон» из-за низкого k_OTC = 0,75 и значитель­ного k_OTC =1.3... 1,5.

Полупроводниковые расцепители автоматических выключате­лей типов «Электрон», А3700, ВА имеют регулируемую выдержку времени (4... 16 с) при кратности тока, равной Iрасц.ном- Это обеспе­чивает не действие защиты в нормальном пусковом режиме.

Защита от перегрузки, выполняемая с помощью тепловых расцепителей или электротепловых реле автоматических выключате­лей, получается наиболее эффективной, если

На рис. 14, б показано использование электротепловых реле для защит от перегрузки, а так как эта защита используется для за­щиты двигателя от работы на двух фазах, то магнитный пускатель содержит два тепловых реле (KSTI и KST2). Номинальный ток элек­тротеплового реле определяют по условию

(17)

где I_НГ,НОМ номинальный ток сменного нагревателя электротепло­вого реле.

Аппаратом защиты минимального напряжения является магнит­ный пускатель или контактор, так как при напряжении менее (0,6... 0,7) U_HOM автоматически отключается, и включить его можно с помо­щью схем управления при восстановлении напряжения в сети.