Proteccion del motor de induccion

Capitulo 11 protección del motor

Introducción
La protección de los motores varia considerablemente y generalmente es menos estandarizada que la d otros elementos de un sistema de potencia, esto se debe a la gran gama de de variedad de precios, tipos y aplicaciones de los motores. La protección esta íntimamente relacionada con la importancia del motor, la cual esta muy relacionada con sutamaño.

Riesgos potenciales en un motor

Fallas: a fase o a tierra
Daño térmico por: sobrecarga (continua o intermitente), rotor bloqueado (falla para arrancar o atascamiento)
Condiciones anormales:
Operación desbalanceada
Baja tensión y sobre tensión
Fases invertidas
Reenergizar cuando aun esta operando
Condiciones ambientales anormales (calor, frió, o humedad)
Secuencia incompleta dearranque
Estas son para los motores de inducción los cuales representan la gran mayoría de los motores en servicio. Para motores sincronos existen además estos riesgos:
Perdida de excitación (perdida de campo magnético)
Operación fuera de sincronismo
Sincronización fuera de fase

A su vez estas pueden reclasificarse en relación a sus orígenes:

Por el motor
Falla del aislamiento (dentro delos devanados)
Fallas mecánicas
En motores sincronos: perdida de campo magnético

En la carga:
Sobrecarga y bajacarga
Atascamiento
Alta inercia

Por el ambiente:
Alta temperatura en el ambiente
Nivel de contaminantes altos: ventilación bloqueada
Temperatura fría, humedad en el ambiente

Por la alimentación o sistema de alimentación
Falta de fase, fase o fases abiertas
Sobre tensiónBaja tensión
Fases invertidas

Por la operación y aplicación
Sincronización, cierre o recierre fuera de fase
Ciclo de trabajo pesado
Brincoteo
Inversión de giro repentino

Características del motor relacionadas en la protección

Las características primordiales disponibles y relacionadas en la protección del motor son:
Curvas de corriente de arranque
Curva de capacidad térmica, lacual debe incluir el límite permisible de temperatura a rotor bloqueado
La constante K (Rr2/Rr1)

Las características normalmente se obtienen del fabricante del motor y son básicas para la aplicación de la protección. La curva de corriente máxima de arranque se da a tensión nominal. Curvas a menor voltaje se dan a la izquierda con la flexión al nivel de tiempo más alto. Los límites de temperaturason tres diferentes curvas, las cuales aproximadamente se mezclan conjuntamente en una curva general. Los límites de temperatura son zonas indeterminadas que los ingenieros deciden representar por una curva específica.

11.5 protección general del motor

La protección para motores existe en diferentes formas, en combinación o individualmente, cada una tiene sus características, losfundamentos y el enfoque básico es para que el motor pueda operar al máximo, pero no que exceda los límites térmicos o mecánicos así como para que no presente condiciones anormales de operación, para brindar la máxima sensibilidad ante las fallas.

Protección para Falla de fase

Los relevadores instantáneos de sobrecorriente no direccional (50,51) pueden ser usados para proteger los motores deinducción. Las fallas generalmente producen una corriente mucho mayor que la corriente de arranque a rotor bloqueado. Los motores son la parte final del sistema eléctrico, así que relevadores instantáneos pueden usarse, no hay ningún problema de coordinación, la retroalimentación que provoca el motor al sistema es relativamente pequeña y decae rápidamente en pocos ciclos, por lo que la protección usandorelevadores instantáneos es muy recomendable.

Protección diferencial

La protección diferencial es preferida. De cualquier modo, para algunos motores las dos terminales de sus devanados no siempre es accesible y la protección diferencial no puede ser aplicada. Pero si se tiene acceso a estas terminales, la mejor diferencial, en términos de sensitividad, velocidad y seguridad, es pasar los...