Protección de Motores de CA

8/18/2019 Protección de Motores de CA

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Protección de motores de CAProtección de motores de CA

Necesidades y funciones principales delsistema de protección

1) Proteger a los bobinados desobrecorrientes temporales en situaciones de:

Arranques excesivamente prolongados. Rotor

bloqueado.

etención!deceleración brusca del motor

durante la marc"a.#obrecargas durante la operación en

r$gimen.

#obrecorrientes por disminución de la


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Necesidades y funciones principales delsistema de protección

%) Protección ante fallas internas del bobinado

&imitar las exigencias sobre la instalación y

la afectación de otras aplicaciones.

&imitar la energ'a desarrollada durante la

falla y los da(os consecuentes en la mquina.

etectar deterioros incipientes del bobinado

evitando su evolución *en mquinas

relevantes).

+) etección de da(os en co,inetes


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1) Protección frente a sobrecorrientes temporales

Corriente admisible-tiempo de un motor asincrónico

atos t'picos demotor.


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-orriente de arranque eca/ y equivalentet$rmica0l efecto de la corriente sobre fusibles odispositivos sensibles a la temperatura es

acumulativo.


( )( )

t

dt t I t I

t

eq

∫ ⋅= 02


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Protección ante rotor bloqueado

#i el arranque es

pesado puedeoperarse con %curvas de tiempodependiente: unapara rotor

bloqueado *tiempomenor) y otra parasobrecarga.


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Protección ante sobrecargas

&a

caracter'stica dependedel estado deprecarga.0l e,emplo es

partiendo devac'o

( ) 00

1 θ θ θ θ τ ∆+

−⋅∆−∆=∆

−

t

f e


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Protección ante sobrecargas. Opciones

&as situaciones que implican calentamiento noson todas observables por los mismosdispositivos siendo necesario en algunos casosarreglos con,untos.

#ensores térmicos.

Sensor térmico y de sobrecorrientes combinados.

Sensado de corriente con relé de sobrecarga térmico.

Sensado de corrientes con relé de imagen térmica (!S" #$)


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Sensores térmicos.2ermistorP2-

2ermistorN2-


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%elé de sobrecarga &érmico.

-ircuito conpulsadoresy contactor


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%elé de sobrecarga &érmico.

isparo concargasim$trica y

con falta defase


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"magen &érmica (!S" #$).

&atemperatura seestima entiemporeal en

( )dt

d C G P mcal amcyr p

θ θ θ ⋅+−⋅=

( ) 1

0

2

0

+=+∆

⋅

−−⋅+

+

mimiaimin

v

iv

t

p p

In

I p p

θ θ τ

θ θ θ


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Proteger a los bobinados de sobrecorrientes temporales

Anormalidades en la alimentación:

#obrecorrientes por disminución de la

tensión.#obrecorrientes en 1 o % fases por

alimentación asim$trica. -aso l'mite: falta de

fase.

arr inv

inv

inv

inv

Zm Zm

Zm

U

I

≈

=

0n un 3# los efectos sonsignicativos: calentamiento de ,aula corrientes de 45 6/ enexcitación y corrientes de doblefrecuencia en inducido

Para una 7inv igual en p.u. a la8arr: &a corriente de secuenciainversa es igual a la nominal


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eclasado pordesequilibrio


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Anormalidades en la alimentación:9alta de fase solo motor

9alta de fase solo

motor: corriente desecuencia directa einversa iguales


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-on carga

pasiva en lamisma l'nea:corriente desecuencia

inversa mayorProtecciones: porrele con detección desecuencia inversa orele t$rmico consensibilidad aasimetr'as


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Protección ante fallas internas del bobinado

ispositivos de sobrecorriente

-ombinación deactuación porsobrecorriente

instantnea *AN#45) y tiempodependiente *AN#41) para arranque y

marc"a.mportante AN# 45cuando la potenciade motor es menosde la mitad del

transformador

No detecta fallasincipientes. #epara

motor de la l'nea


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ispositivos de tierra residual3odos de captaciónde corriente dedesequilibrio.

Permiten detecciónsensible de la

corriente dedesequilibrio convalores de a,uste decorriente ba,os.


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ispositivos diferenciales

0,emplo: iferencialpara conexión

tringulo

etección

dedesbalanceentrada!salida.


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etección de secuencia inversa

etectando tensión ycorriente de

secuencia inversasobre el motor seeval;a la impedanciade secuencia inversa.

0sta var'a ante fallasentre espiras.


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Protección ante fallas internas

etección de rotura de barras por anlisisespectral de corrientes

&a intensidad de lasbandas laterales seincrementa con la

cantidad de barrascortadas.

Al cortarse barras apareceuna componente dereacción de inducido

pulsante con frecuencias.f.

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