Вопрос 43

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЗАЩИТЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Релейная защита электродвигателей, так же как и защита гене­раторов и трансформаторов, должна реагировать на внутренние повреждения и опасные ненормальные режимы

Весьма важно, чтобы электродвигатели не отключались защи­той при неопасных ненормальных режимах, так как такие отклю­чения могут иметь массовый характер и нанести большой ущерб промышленности.

Защиту электродвигателей следует выполнять простой и де­шевой, так как применение дорогих защит не оправдывается. Для мощных электродвигателей 2 000 кВт и выше возможно примене­ние более сложных защит.

Особое по своей ответственности место среди электродвигате­лей занимают электродвигатели механизмов собственных нужд электрических станций. Отключение этих электродвигателей из-за неправильного действия защиты может нарушить нормальную работу электростанции, поэтому защита электродвигателей ответ­ственных механизмов электростанций должна отличаться особой надежностью.

Большое значение для бесперебойной работы промышленных предприятий и особенно собственных нужд электростанции имеет самозапуск электродвигателей. Самозапуск электродвигате­лей заключается в том, что при кратковременном понижении напря­жения в сети, питающей электродвигатели, они не отключаются и после восстановления напряжения вновь разворачиваются до нормальной скорости вращения (т. е. «сами запускаются»). Наи­более часто кратковременные понижения напряжения происходят в результате к. з. и при автоматическом переключении двигателей с одного источника питания на другой в результате действия АВР.

Возможность и большая эффективность самозапуска электро­двигателей впервые были доказаны в СССР. Многолетняя практика эксплуатации электродвигателей в Советском Союзе опровергла мнение о недопустимости самозапуска, и в настоящее время самоза­пуск электродвигателей является обязательным [Л. 75].

В связи с этим защита электродвигателей должна обеспечивать возможность их самозапуска, т. е. она не должна преждевременно отключать электродвигатели как при понижении напряжения, так и при его восстановлении.

Наибольшее распространение как в промышленности, так и особенно на собственных нуждах электрических станций имеют асинхронные электродвигатели. Поэтому их защите в этой главе уделяется основное внимание.

Защита синхронных двигателей кратко рассматривается в § 18-11.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ЗАЩИТ, ПРИМЕНЯЕМЫХ НА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯХ

Наиболее частыми повреждениями в электродвигателях являют­ся междуфазные к. з. в обмотках статора. Междуфазные к. з. вызывают значительные разрушения и сопровождаются пониже­нием напряжения в питающей сети с нарушением нормальной работы остальных потребителей. Поэтому защита электродвигате­лей от междуфазных повреждений является обязательной.

Однофазные замыкания обмотки статора на землю менее опасны, так как сети, от которых питаются электродвигатели, как правило, работают с изолированными нейтралями. Защита электродвига­телей от замыкания на землю устанавливается в тех случаях, когда ток замыкания на землю достигает 5—10 А (см. ниже).

Специальные защиты от витковых замыканий в одной фазе ста­тора не применяются, так как простых способов ее выполнения на сегодняшний день не существует.

Наиболее частым ненормальным режимом для электродвига­телей является перегрузка током.

Прохождение повышенных токов сверх определенного времени опасно для электродвигателей. Поэтому на электродвигателях, подверженных перегрузкам, устанавливается защита от перегрузки, которая в зависимости от условий работы и обслуживания электро­двигателей выполняется действующей на сигнал, разгрузку приводимого механизма или отключение электродвигателя.

В некоторых случаях является недопустимым или нежелатель­ным самозапуск электродвигателей при восстановлении напряже­ния после кратковременного его исчезновения. Такое положение может иметь место по условиям технологии производства или безо­пасности персонала, а также бывает необходимо для ограничения токов самозапуска путем отключения части малоответственных электродвигателей (см. § 18-3). На таких электродвигателях уста­навливается защита минимального напряжения, действующая на их отключение.