آموزش طراحی وب و برق - حفاظت موتورهای جریان متناوب

الف- موتور سنکرون

موتور سنکرون معمولا در صنایع سنگین به کار برده می شود و از این جهت قدرت آن زیاد و گاهی از 1MW نیز تجاوز می کند. وچون همه اتصالی ها و معایبی که در داخل ژنراتور سنکرون پیش می آید ، برای موتور سنکرون نیز صادق است، لذا اغلب وسایل حفاظتی ژنراتور به صورت ساده تری در حفاظت موتور سنکرون نیز به کار برده می شود. به ویژه رله اضافه بار در حفاظت متور سنکرون دارای اهمیت بیشتری می باشد. اما نظر به اهمین زیادی که رله اضافه بار در حفاظت موتورهای آسنکرون دارد، ما نیز طرز استفاده از رله اضافه بار را در مورد حفاظت موتور آسنکرون توضیح می دهیم.

موتور سنکرون معمولا در صنایع سنگین به کار برده می شود و از این جهت قدرت آن زیاد و گاهی از 1MW نیز تجاوز می کند. وچون همه اتصالی ها و معایبی که در داخل ژنراتور سنکرون پیش می آید ، برای موتور سنکرون نیز صادق است، لذا اغلب وسایل حفاظتی ژنراتور به صورت ساده تری در حفاظت موتور سنکرون نیز به کار برده می شود. به ویژه رله اضافه بار در حفاظت متور سنکرون دارای اهمیت بیشتری می باشد. اما نظر به اهمین زیادی که رله اضافه بار در حفاظت موتورهای آسنکرون دارد، ما نیز طرز استفاده از رله اضافه بار را در مورد حفاظت موتور آسنکرون توضیح می دهیم.

ب- موتور آسنکرون

از آنجا که هر ماشینی را ممکن است به صورت موتور و یا ژنراتور به راه انداخت، لذا دستگاه های حفاظتی بدون توجه به مورد کاربرد ماشین(موتور یا ژنراتور) طرح ریزی می شود. البته ممکن است که یک موتور آسنکرون نیز اتصال زمین پیدا کند ولی اصولا برای موتور آسنکرون رله ویژه اتصال زمین یا اتصال بدنه در نظر گرفته نمی شود، بلکه تنها به وصل کردن بدنه موتور به زمین اکتفا می شود.

موتورهای آسنکرون بیشتر در اثر اتصال کوتاه و جریان زیاد خراب می شوند و زیان می بینند. جریان زیاد ممکن است در اثر بار زیاد از حد موتور از شبکه کشیده شود و یا در اثر متناسب نبودن ولتاژ شبکه پیش آید. موتورهای سه فاز در اثر دو فاز شدن برق موتور در ضمن کار نیز جریان می کشند.

قطع ولتاژ معمولا نمی تواند به موتور خسارت وارد کند، بلکه بیشتر برگشت غیر مترقبه و پیش بینی نشده ولتاژ ممکن است برای دستگاه هایی که توسط این موتور کار می کنند و حتی به متصدی مربوطه خسارات قابل توجهی وارد کند.

در موقع طرح ریزی رله های حفاظتی موتور آسنکرون با روتور قفسی باید به جریان راه اندازی که ممکن است از 6 برابر جریان نامی موتور نیز تجاوز کند توجه کامل نمود.

جریان راه اندازی موتورها متناسب با نوع آن ها در حدود 10 تا 20 ثانیه و گاهی بیشتر طول می کشد ته به حد نامی خود برسد و به این جهت باید رله جریان زیاد زمانی نیز در این مدت موتور را قطع نکند و بلاخره چون موتورهای آسنکرون با قدرت از چند دهم KW  تا چند MW  ساخته شده است باید در موقع طرح ریزی حفاظت موتور به قدرت موتور توجه ویژه نمود و متناسب با قدرت و ارزش و اهمیت موتور وسایل حفاظتی آن را در نظر گرفت.

                       حفاظت موتور در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار

1-     حفاظت توسط فیوز

فیوز به علت داشتن منحنی مشخصات  قطع مخصوص به خود، فقط به عنوان حفاظت اتصال کوتاه می تواند مفید باشد و به این جهت فقط موتورهای با قدرت کم توسط فیوز حفظت می شوند. برای اینکه فیوز هنگام شروع کار موتور باعث قطع جریان نشود، باید نخست برای حفاظت موتور از فیوز کندکار استفاده نمود و دوم اینکه جریان نامی فیوز را در حدود دو برابر جریان نامی موتور انتخاب کرد.برای حفاظت موتورهای آسنکرون فشار کم و قدرت متوسط و بزگ، خیلی کم از فیوز استفاده می شود.

موتورهای قدرت متوسط که دارای قدرت اتصال کوتاه زیاد می باشند، بیشتر به قیوز قدرت قطع زیاد( فیوزNH  وHH ) مجهز می شوند. بدینوسیله می توان  برای قطع و وصل به ه جای کلید قدرت از کلید بار که دارای قدرت قطع کمتریست استفاده کرد. فیوز با سیم ذوب شونده به علت اینکه جریان را پیش از اینکه به بیشینه شدت خود برسد قطع می کند، بر فیوزهای کلیدی(فیوز اتوماتیک) برتری دارد. و چون جریان اتصال کوتاه را سریع قطع می کند اثر دینامیکی جریان اتصال کوتاه نیز محدود می شود. در صورتی که فیوز فقط برای حفاظت موتور در مقابل اتصال کوتاه به کار برده می شود، باید جریان نامی آن قدری بیشتر از جریان راه اندازی موتور باشد.

2-     رله جریان زیاد

استفاده از فیوز برای حفاظت موتور آسنکرون این عیب را دارد که چون جریان نامی آن باید در حدود 2 برابر جریان نامی موتور پیش بینی شود(به علت جریان راه اندازی) لذا نمی تواند موتور را در مقابل اضافه بار حفاظت کند. از این جهت برای حفاظت موتورها اغلب از رله جریان زیاد زمانی و رله جریان زیاد تاخیری استفاده می شود. در موتورهای فشار ضعیف، رله جریان زیاد زمانی و رله جریان زیاد تاخیری و کلید هر سه تشکیل یک واحد رامیدهند و کلید موتوری نامیده می شوند.

در موتورهای فشار متوسط این رله ها به طور جداگانه از کلید نصب می شوند و فرمان قطع توسط مدار فرعی رله ها به کلید صادر می شود.