Défaillances dans des moteurs moyenne tension sont généralement causées par des défauts d'isolation (80-90%) ou de causes mécaniques (10-15%).
Défauts d'isolation sont causées par les contraintes dynamiques associés à la surchauffe et le démarrage des moteurs (en raison de problèmes de surcharge ou le refroidissement). Par conséquent, toute protection du moteur de moyenne tension doit en particulier prendre soin de ces aspects. Cela se fait principalement avec les protections suivantes:
- Maximum de courant phase 50/51. Courbe à temps dépendant pour couvrir surcharge soudaine et forte. Un seuil sera programmé avec une courbe de temps défini pour protéger contre les phénomènes de court-circuit.
- Image Thermique 49. Protection thermique contre les surcharges. Le chauffage du moteur est calculée avec l'intensité de la consommation. C'est principalement la protection que permettra d'éviter les surtensions et d'endommager l'isolation du moteur (absorption des surcharges temporaires).
- Long démarrage et verrouillage de rotor (48 / 51LR). Cette protection surveille le moteur dans un délai déterminé (temps de démarrage). Une fois que le moteur a démarré, cette protections surveille aussi si le rotor du moteur est verrouillé (lorsque le rotor est bloqué, l'intensité devient semblable à l'obtenue au démarrage).
- Limitation du nombre de démarrages (66). Cette protection empêche un plus grand nombre de démarrages consecutifs superieurs aux indiqués par le fabricant du moteur. Nous devons comprendre que chaque démarrage produit un niveau d'intensité très haut et cela conduit à un échauffement du rotor et du stator.
- Lecture de la sonde de température (PT100). C'est toujours conseillé d'avoir de l'information directe des températures des moteurs. Si l'échauffement réel du moteur est supérieur à celui causé uniquement par le courant consommé nous pourrions avoir des problèmes dans le système de refroidissement (par exemple des ailettes de refroidissement sales).
- Protection de sous-tension (27). Cette protection surveille la tension est suffisante pour le démarrage, depuis le courant de démarrage augmente à mesure que la tension est inférieure à la nominale et le couple sera inférieur (augmentation des pertes dans le rotor).
- Protection de maximale composante de courant inverse (46). Pour les flux asymétriques, fonctionne avec une phase de salve ou des courts-circuits internes dans les enroulements d'un moteur, cette protection peut détecter le problème, ce qui empêche un échauffement excessif dans le rotor, étant donné que la composante inverse du courant génère des courants indésirables au rotor.
En plus des protections susmentionnées qui protègent le moteur contre les phénomènes de surcharge, court-circuit et une surchauffe, une protection du moteur de moyenne tension doit également inclure:
- Protection 50N / 51N pour détecter les défauts de terre. Cette protection moniteurs défauts du stator à la terre (un défaut commun). La détection peut être effectuée par addition d'intensité ou par l'utilisation d'un toroïdale sur le câble. Cette dernière option est plus souhaitable parce que dans le lien neutre est généralement de haute impédance, ce qui limite les courants de défaut à la terre à des valeurs inférieures à 10 A. Nous devons nous rappeler que courants de défaut de terre supérieure à 20 A en machines rotatives (tels que les moteurs) pendant plus de 1 seconde peuvent endommager la plaque magnétique dans les machines. Si le moteur est dans un système neutre isolé ou le courant capacitive des câbles est élevée par rapport à celle de fuite à la terre de la résistance, est obligatoire l'utilisation de la protection de surintensité directionnelle à terre (67N).
- Pour puissances de moteur supérieure à 2000 kW est conseillé l'utilisation de la protection différentielle 87M. Cette protection agit très rapidement à des défauts internes du moteur, évitant durée prolongée de défauts. Cela entraînera une réparation du moteur moins cher. Ces protections différentielles devraient être un pourcentage de détection externe de court-circuit et la détection de saturation des transformateurs de courant (présence de 2ème harmonique). De cette façon, nous assurons la stabilité de protection et éviter les déclenchements intempestifs. La protection doit intègrer un seuil de protection différentielle haute et instantané supérieur à 5,5 Id pour assurer coupures rapides avec les défauts asymétriques élevés.
