Меню

Что такое минимальное напряжение отключения нагрузки

Как происходит работа защиты минимального напряжения?

Защита минимального напряжения (далее по тексту ЗМН) используется совместно с другими системами, контролирующими состояние электросети. Основная задача такой защиты – обеспечить работу ответственного оборудования при кратковременных понижениях напряжения. Узнать, как осуществляется этот процесс, можно прочитав о принципе работы ЗМН, ее устройстве и сфере применения. Всю эту информацию Вы найдете в нашей статье.

Кратко о назначении

Как известно, при снижении напряжения питания асинхронных двигателей уменьшается уровень магнитного потока, а, следовательно, и крутящего момента. При этом увеличивается потребление тока, ведущее к снижению уровня напряжения в электросети, что отражается на работе других устройств, подключенных к ней.

Помимо этого не следует забывать о стартовых токах, образующихся при запуске двигателей. ЗМН производит отключение менее важного оборудования, чтобы обеспечить процесс самозапуска ответственных двигателей, при восстановлении параметров электросети. Если автозапуск ответственных электродвигателей не отвечает нормам ТБ или не предполагается условиями техпроцесса, то реле минимального напряжения устанавливается и на это оборудование.

Когда параметры сети не соответствуют минимальному напряжению, то ЗМН производит отключение оборудования и/или подает соответствующий сигнал системе управления или оператору, это может происходить в следующих случаях:

  • При фазном или межфазном коротком замыкании. В этом случае происходит резкое превышение номинального тока, что провоцирует падение напряжения ниже допустимого уровня. Если срабатывают при этом токовые реле, то произойдет полное исчезновение напряжения.
  • Существенное превышение номинальной мощности, что также приводит к падению в питающих цепях напряжения.

Защита производит отключение питания оборудования, не относящегося к категории высокой важности. Это позволяет произвести нормальный автозапуск ответственных электромашин при высоких пусковых токах, в противном случае может произойти ложное срабатывание релейных защит.

Принцип работы защиты минимального напряжения

Вне зависимости от сферы применения ЗМН, ее принцип действия остается неизменным. Объясним алгоритм работы защиты на примере произвольного объекта, где для производственного процесса используется несколько электродвигателей и подключено оборудование собственных нужд. Допустим, на линии питающей объект произошло КЗ, вызвавшее срабатывание выключателя ввода (токовая защита). После завершения ремонтных работ и восстановления питания происходят следующие действия:

  1. Автозапуск двигателей, что приводит к появлению высоких пусковых токов, и, соответственно, к снижению напряжения в сети.
  2. Контакты реле защиты производят отключение неответственных механизмов, то есть оборудования, не принимающего участие в производственном процессе или простой которого не критичен для технологического цикла. Это приводит к нормализации тока и повышению напряжения до номинального уровня, что позволяет произвести штатный автозапуск основных узлов.

Устройство и схема ЗМН

Самый простой вариант при организации ЗМН можно сделать на одном реле, катушка которого запитана от междуфазного напряжения. Пример такой схемы приводится ниже.

К сожалению, такой вариант исполнения не отличатся высокой надежностью. Если произойдет обрыв цепи напряжения, то последует ложное отключение оборудования системой ЗМН. В связи с этим данная схема защиты применяется для отключения неответственных электродвигателей и оборудования собственных нужд.

Чтобы исключить ложное срабатывание системы ЗМН практикуется применение более сложных схем защиты. В качестве примера приведем одну из них, устанавливаемую на четыре асинхронных двигателя.

Как видно из приведенной схемы включения ЗМН обмотки реле KVT1-4 подключаются к междуфазным напряжениям (АВ и ВС). Для повышения надежности защиты и исключения КЗ на землю одна из фаз (в нашем случае В) подключается посредством пробивного предохранителя к заземляющей шине. На фазы А и С устанавливаются однофазные АВ (автоматические выключатели). Причем один из них оборудован электромагнитной защитой, а второй – тепловой.

Читайте также:  Регулятор напряжения генератора симптомы неисправности

Рассмотрим, как будет вести себя данное устройство релейной защиты в случаях различных повреждений цепи питания:

  • Фазное КЗ. В данном случае не последует отключение выключателей SF2 и SF3, поскольку цепь питания не обустроена глухим заземлением.
  • Междуфазное КЗ. Если замыкание происходит между фазами В и С, то это вызывает отключение выключателя SF3 по току срабатывания. Цепи обмоток KVT1-2 продолжают быть запитаны от номинального напряжения, поэтому данные реле не срабатывают. Что касается KVT3-4, то они включаются, когда произойдет КЗ. Но, как только сработает SF3, на катушки реле подается фаза А (через емкость С1).

Если произойдет замыкание между другими фазами (АС или АВ), произойдет срабатывание SF2, соответственно, напряжение на обмотки KVT1-2 будет подано через емкость C1 от фазы С, а KVT3-4 не сработают.

Как видим, в данной схеме ложное срабатывание маловероятно, для этого должно произойти замыкание всех трех фаз, что вызовет одновременное срабатывание SF2 и SF3.

Ступени срабатывания ЗМН

На практике применяются двухступенчатые системы защиты. Такой алгоритм работы позволяет разграничить реакцию ЗМН в зависимости от напряжения. Рассмотрим работу степеней срабатывания.

Данная ступень защиты активируется при напряжении 70% от номинальной величины (U ном), временная задержка срабатывания устанавливается в диапазоне 0,5-1,5 сек, что соответствует параметрам токовых отсечек АВ. При срабатывании 1-й ступени защиты производится отключение неответсвенного оборудования.

Ее срабатывание происходит при падении напряжения до 50% от номинала. При таких условиях автозапуск электродвигателей невозможен. Задержка активации 2-й ступени устанавливается в диапазоне 10,0-15,0 сек, после чего производится отключение ответственных двигателей. Такое время устанавливается, чтобы дать возможность автоматике подключить резервный источник питания или снизить оперативные токи путем отключения неответственного оборудования.

Пример двухступенчатой ЗМН

Для наглядности приведем схему простой двухступенчатой защиты и кратко опишем алгоритм ее работы.

Как видим из рисунка отключение неответственного оборудования производит реле времени Т1 (установка срабатывания 0,5 — 1,5 сек.). Его питание производится через замкнутые контакторы трех реле V1, включенных на междуфазное напряжение. При падении U ном ниже 70% от номинала, реле T1 (первая ступень) производит включение выключателя неответственного оборудования, чтобы поднять минимальное остаточное напряжение.

Вторая ступень защиты активируется промежуточным реле напряжения V2, обмотка которого рассчитана на отключение при U ≤ 0.5U ном, через промежуток времени, заданный на Т2 (как правило не более 15 секунд). Если за отведенное время не будет подключен резервный ввод (например, пуск схемы АВР электродвигателей) или не произойдет снижение напряжения, будет производиться отключение ответственного оборудования.

Применение

Безусловно, что рассматриваемая нами защита не лишена недостатков (например, в простых схемах наблюдается ложное срабатывание при нулевом токе), тем не менее она доказала свою эффективность во многих сферах производства. Например, ЗМН устанавливается на электростанции, а также распределительные и трансформаторные подстанции. Это позволяет при максимальных токовых нагрузках отключить от шины подстанции третью категорию потребителей.

Большим плюсом системы ЗМН является то, что она может использоваться совместно с дистанционной, резервной и дифференциальной защитой, а также с устройством автоматического ввода резерва, трансформаторами тока и т.д. Это существенно расширяет сферу применения.

Расчет уставок ЗМН

Уставки рассчитываются исходя из особенностей технологического процесса. Приведем пример расчета пуска схемы типовой двухступенчатой защиты. Напряжение срабатывания первой ступени рассчитывается по следующей формуле: U з1 = 0,7 х U ном. То есть, 70% от номинального напряжения. Повышение чувствительности системы путем повышение границы падения напряжения может привести к снижению эффективности из-за ложных срабатываний.

Читайте также:  Светодиодные индикаторы напряжения акб

Время задержки срабатывания секционных выключателей устанавливается в пределах 0,5 -1,5 сек.

Расчет срабатывания второй ступени защиты выполняется по формуле: U з2 = 0,5 х U ном.

Время задержки выбирается в диапазоне 10,0 -15,0 сек.

Источник



Что такое расцепители максимального и минимального напряжения и как используются?

Расцепители минимального и максимального напряжения – это один из видов дополнительных устройств для автоматических выключателей. Они предназначен для отключения нагрузки в случае отклонения напряжения в сети от номинальных 220В. В этой статье я расскажу о способе и схеме подключения этих устройств, их преимуществах и недостатках.

Расцепитель минимального и максимального напряжения IEK РММ47

Что это и для чего нужен?

Расцепитель минимального и максимального напряжения одно из устройств, предназначенных для управления автоматическим выключателем. Почти к каждому современному модульному автомату можно подключить дополнительные устройства. Для этого на боковой части автомата есть пробка, открутив которую вы увидите рычажок для подключения подобных устройств к механической части привода силовых контактов.

Подключение расцепителя к автомату

Положения выключено и включено

Если нажать на этот рычаг при взведенном флажке автомата (ВКЛ), то он отключится. Дополнительные устройства, такие как этот расцепители и разнообразные приборы, блок-контакты, например, для сигнализации аварии.

Расцепитель минимального и максимального напряжение — это электронное устройство, которое контролирует уровень напряжения в сети, в случае выхода его за установленные пределы — отключает автоматический выключатель

Обзор характеристик и схемы подключения на примере IEK РММ47

Одним из распространённых вариантов является модель РММ47 от компании IEK, у него следующие характеристики:

номинальное напряжение питания 230 (В);

диапазон рабочих напряжений 50 — 275 (В);

срабатывает при напряжении в сети меньше чем 165±10 (В) и больше чем напряжения 265±10 (В);

время отключения при срабатывании по минимальному напряжению 0,2 — 0,5 (сек.);

при срабатывании от максимального напряжения 0,05 — 0,15 (сек.);

число циклов «вкл-выкл» — не менее 10000 раз.

Нижний и верхний уровень напряжения, при котором происходит срабатывание не настраиваются, при этом находятся на приемлемых уровнях, поэтому этот факт нельзя считать недостатком.

Принцип работы заключается в том, что в РММ47 электронная схема отслеживает уровень напряжения в цепи, когда оно выходит за пределы номинальных значений подаётся питание на соленоид, он приводит в движение толкатель (напоминает втягивающее автомобильного стартера). Толкатель механически воздействует на пластиковый рычаг перемещая его.

Если напряжение повысилось или просело и сработал расцепитель – вы не сможете включить автомат до тех пор, пока не нажмете на кнопку «Сброс», потому что после срабатывания механизм остаётся в этом положении и предполагается его ручной возврат в исходное.

Конец этого рычага выведен за пределы корпуса и с его помощью происходит стыковка с автоматическим выключателем. Именно рычаг независимо расцепителя приводит в движение механизм отключения автомата. Таким образом может осуществляться соединение как с однополюсными, так и с трёхполюсными автоматами.

При стыковке расцепителя с автоматом нужно перевести флажок автомата в положение «выкл», обозначается как «О». (ВКЛ – «I»)

После стыкования с автоматом нужно подключить к расцепителю фазу (ту что выходит с автомата!) и ноль. Ноль нужен для измерения напряжения. При этом нет каких-либо контактов внутри самого расцепителя он используется только в качестве привода для отключения автомата.

Схема подключения расцепителя минимального и максимального напряжения IEK РММ47

Схема подключения расцепителя из инструкции производителя

Подключение к трёхполюсному автомату аналогично. Необходимость подключения к клеммам расцепителя именно «выходной» фазы с автомата обусловлено тем, что после отключения автомата расцепитель также должен обесточиться — в противном случае соленоид в нём и электронная схема выйдут из строя.

Читайте также:  Конструкция силовых кабелей низкого напряжения

Устройство аппарата в разобранном виде

Есть ли альтернативы?

Во-первых, РММ-47 производит не только компания IEK, но и компания EKF. У него несколько другие характеристики, вместо предельных 165 и 265 вольт, выбран диапазон рабочих напряжений 170-270В.

РММ-47 от EKF

У EKF есть и альтернативная линейка AV-AVERES, где представлены как расцепители максимального и минимального, так и только минимального напряжения, а также ряд других устройств для подключения к автоматическому выключателю (дополнительные и сигнальные контакты).

Расцепители AV-AVERES

Компания TDM тоже производит РММ-47, близкий по характеристикам к IEK прибор, а отличием является не кнопка сброса, а флажок как на самих автоматах. Аналогичные приборы выпускаются разными производителями для обеспечения механической и габаритной совместимости с их автоматами.

РММ-47 компании TDM

Известные производители, такие как ABB, например, также не обошли стороной независимые расцепители, они в каталогах называются «вспомогательные элементы для автоматических выключателей», приборы относятся к линейке System pro M compact и как заявляет производитель, они подходят ко всем сериям, например, S200, F200, DS200. Но в отличие от предыдущих производителей здесь представлены расцепители или минимального или максимального напряжения (отдельно).

Мнение автора о расцепителях минимального/максимального напряжения

Устройство безусловно достойно внимание и может с успехом использоваться там, где повышенное и пониженное напряжение встречается нечасто, например, для защиты от перекоса фаз. По той причине, что автоматические выключатели не рассчитаны на то чтобы постоянно включаться и отключаться.

То есть если в вашем доме скачки напряжения и отклонения от 220В в порядке вещей и происходят чуть ли не каждый день, то стоит обратить внимание на разнообразные реле напряжения и в случае необходимости увеличения их коммутационной способности использовать контактор (пускатель). К тому же у расцепителей нет возможности регулировать пороги срабатывания, в то время почти у всех реле напряжения есть такая возможность, кроме того, в большинстве случаев вы можете вручную отстроить время повторного включения.

Источник

Принцип работы защиты минимального напряжения

Защита минимального напряжения обеспечивает безопасную работу важных узлов, наиболее ответственных механизмов в электрических сетях, на производствах, когда происходит кратковременное исчезновение напряжения в сети. Подает сигнал, отключает группу или секции присоединений схем, электроприборов, двигателей, трансформаторов при понижении напряжения ниже допустимого значения (уставки).

Назначение

ЗМН (защита минимального напряжения) используется совместно с защитами, которые осуществляют контроль сети. Эксплуатируется вкупе с устройством автоматического включения резерва (АВР). ЗМН выполняет отключение или подает соответствующий сигнал пользователю (системе) при возникновении аварий в сети потребителей, в следствии:

  • Короткого замыкания, когда происходят значительные потери электроэнергии. Возникают большие токи, напряжение резко падает.
  • Перегрузки сети. (Мощности источников электропитания не хватает или один из них вышел из строя).

Такое действие обеспечивает безопасность важных механизмов во время самозапуска, когда пусковые токи вызывают снижение напряжения. Автоматика отключает работу менее важных механизмов.

Схема ЗМН

Система ЗМН, как правило, выполняется при помощи электромагнитных или электронных реле напряжения. Это своеобразный реагирующий орган в цепи.

Релейные контакты соединяют последовательно, чтобы предотвратить сбой при перегорании предохранителей в электрических цепях. На контакты реле подается фаза через вспомогательный контакт от секционного трансформатора или электрической сети.

Дополнительно в состав змн входят реле:

  • Времени, обеспечивающее последовательность работы в электрической схеме.
  • Промежуточное, коммутирующее управляющие сигналы.
  • Указательное, которое сигнализирует о срабатывании защиты.
  • Минимального напряжения.

Также система защиты на производстве включает линейные контакторы или электромагнитные пускатели.

При понижении показателей до значения 50 процентов от номинального, замыкатель отключается, размыкает, шунтирующий кнопку пуск, контакт, предотвращает самозапуск двигателя, машины.

Источник