- Stručně o jmenování
- Princip činnosti podpěťové ochrany
- Zařízení a obvod ZMN
- Operační kroky ZMN
- Příklad dvoustupňového ZMN
- Aplikace
- Výpočet nastavení ZMN
Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Podpěťová ochrana (dále jen ZMN) se používá ve spojení s dalšími systémy, které řídí stav sítě. Hlavním úkolem této ochrany je zajištění provozu kritických zařízení s krátkodobými poklesy napětí. Chcete-li se dozvědět, jak tento proces probíhá, můžete si přečíst o principu fungování ZMN, jeho zařízení a rozsahu. Všechny tyto informace naleznete v našem článku.
Stručně o jmenování
Jak víte, když se sníží napájecí napětí asynchronních motorů, sníží se také úroveň magnetického toku a následně i točivý moment. To zvyšuje spotřebu proudu, což vede ke snížení úrovně napětí v rozvodné síti, což ovlivňuje provoz jiných připojených zařízení.
Kromě toho bychom neměli zapomínat na startovací proudy generované při startu motoru. ZMN odpojí méně důležité zařízení, aby zajistil proces samočinného spouštění odpovědných motorů při obnově parametrů elektrické sítě. Pokud autorun odpovědných elektromotorů neodpovídá normám TB, nebo není převzat podmínkami procesu, pak je na tomto zařízení instalováno podpěťové relé.
Pokud síťové parametry neodpovídají minimálnímu napětí, ZMN vypne zařízení a / nebo odešle příslušný signál řídícímu systému nebo operátorovi, což se může stát v následujících případech:
- S fázovým nebo fázovým zkratem. V tomto případě dochází k prudkému překročení jmenovitého proudu, což vyvolává pokles napětí pod přípustnou úroveň. Pokud jsou proudová relé spuštěna, napětí zcela zmizí.
- Významné překročení jmenovitého výkonu, což také vede k poklesu napájecího napětí.
Ochrana produkuje zařízení pro výpadek napájení, které není v kategorii vysoké důležitosti. To umožňuje normální autorun odpovědných elektrických strojů při vysokých rozběhových proudech, jinak může dojít k chybnému vypnutí ochrany relé.
Princip činnosti podpěťové ochrany
Bez ohledu na oblast působnosti ZMN zůstává její princip činnosti nezměněn. Vysvětlíme algoritmus ochranné operace na příkladu libovolného objektu, kde je pro výrobní proces použito několik elektromotorů a připojeno vlastní zařízení. Předpokládejme, že došlo k zkratu na lince, která napájí objekt, což způsobilo, že vstupní přepínač se otevřel (proudová ochrana). Po dokončení oprav a obnovení napájení dojde k následujícím úkonům:
- Autostart motorů, který vede ke vzniku vysokých startovacích proudů, a tudíž ke snížení napětí v síti.
- Kontakty ochranného relé odpojují nezodpovědné mechanismy, tj. Zařízení, která nejsou zapojena do výrobního procesu nebo která nejsou volná pro procesní cyklus. To vede k normalizaci proudu a zvýšení napětí na jmenovitou úroveň, což umožňuje pravidelné spouštění hlavních součástí.
Zařízení a obvod ZMN
Nejjednodušší možnost uspořádání ZMN lze provést na jednom relé, jehož cívka je napájena z fázového napětí. Příklad takového schématu je uveden níže.
Bohužel, tato verze není příliš spolehlivá. Pokud je napětí v otevřeném obvodu, bude následovat falešné odpojení zařízení systémem ZMN. V tomto ohledu se toto ochranné schéma používá k vyřazení nekritických elektromotorů a jejich vlastního vybavení.
K odstranění falešných pozitiv systému ZMN praktikovalo použití komplexnějších ochranných schémat. Jako příklad uvádíme jeden z nich, který je instalován na čtyřech asynchronních motorech.
Jak je vidět z výše uvedeného schématu pro zapnutí ZMN, vinutí relé KVT1-4 jsou připojena na fázová napětí (AB a BC). Pro zvýšení spolehlivosti ochrany a vyloučení zkratu na uzemnění je jedna z fází (v našem případě B) připojena pomocí penetrační pojistky k zemnící sběrnici. Na fázích A a C jsou instalovány jednofázové AB (jističe). A jeden z nich je vybaven elektromagnetickou ochranou a druhý termální.
Zvažte, jak se bude toto reléové ochranné zařízení chovat v případech různého poškození napájecího zdroje:
- Fázová chyba . V tomto případě se jističe SF2 a SF3 nespustí, protože napájecí obvod není ohlušen.
- Fázová chyba . Pokud dojde ke zkratu mezi fázemi B a C, způsobí přepnutí SF3 provozní proud. Obvody vinutí KVT1-2 jsou i nadále napájeny jmenovitým napětím, proto tato relé nepracují. Pokud jde o KVT3-4, jsou zahrnuty, když dojde ke zkratu. Jakmile však pracuje SF3, je fáze A přiváděna do cívek relé (přes kapacitní odpor C1).
Pokud dojde ke zkratu mezi jinými fázemi (AC nebo AB), aktivuje se SF2, resp. Napětí na vinutí KVT1-2 bude napájeno přes kapacitní odpor C1 z fáze C a KVT3-4 nebude fungovat.
Jak vidíte, v tomto schématu je nepravděpodobné, že by došlo k uzavření všech tří fází, což způsobí současný provoz SF2 a SF3.
Operační kroky ZMN
V praxi se používají dvoustupňové ochranné systémy. Takový algoritmus nám umožňuje rozlišit odezvu ZMN v závislosti na napětí. Zvažte fungování stupňů provozu.
1. etapa.
Tento stupeň ochrany se aktivuje při napětí 70% jmenovité hodnoty (U nom ), zpoždění odezvy se nastavuje v rozsahu 0, 5-1, 5 s, což odpovídá parametrům proudových omezení AB. Při spuštění 1. stupně ochrany se provede odpojení nevyhovujícího zařízení.
2. etapa.
Jeho provoz nastane, když napětí klesne na 50% nominální hodnoty. Za těchto podmínek není možný automatický start elektromotorů. Zpoždění aktivace druhého stupně je nastaveno v rozsahu 10, 0-15, 0 s, po kterém jsou odpojeny příslušné motory. Tento čas je nastaven tak, aby umožnil automatizaci připojení záložního zdroje napájení nebo snížení provozních proudů odpojením nekritického zařízení.
Příklad dvoustupňového ZMN
Pro přehlednost uvádíme jednoduchý dvoufázový systém ochrany a stručně popíšeme algoritmus jeho provozu.
Jak je vidět z obrázku, vypnutí nezodpovědného zařízení je provedeno časovým relé T1 (nastavení spouštění je 0, 5 - 1, 5 s). Je napájen přes uzavřené stykače tří V1 relé připojených k fázovému napětí. Pokud U nom klesne pod 70% jmenovité hodnoty, relé T1 (první stupeň) zapne spínač bez odpovědného vybavení, aby se zvýšilo minimální zbytkové napětí.
Druhý stupeň ochrany je aktivován středním napěťovým relé V2, jehož vinutí je určeno k vypnutí při U ≤ 0, 5U nom po uplynutí doby uvedené na T2 (obvykle ne více než 15 sekund). Pokud není v zadaném čase připojen záložní vstup (např. Spuštění okruhu motoru AVR) nebo se napětí nesníží, bude odpovědné zařízení odpojeno.
Aplikace
Samozřejmě, že ochrana, kterou zvažujeme, není bez vad (např. V jednoduchých obvodech je falešně pozitivní při nulovém proudu), ale prokázala svou účinnost v mnoha oblastech výroby. ZMN je například instalována v elektrárnách, distribučních a transformačních stanicích. To umožňuje při maximální proudové zátěži odpojit třetí kategorii spotřebičů od sběrnice rozvodny.
Velkou výhodou systému ZMN je, že jej lze použít ve spojení s dálkovou, záložní a diferenciální ochranou, stejně jako s automatickým zařízením pro přenos rezerv, proudovými transformátory atd. To značně rozšiřuje rozsah použití.
Výpočet nastavení ZMN
Nastavení jsou vypočtena na základě vlastností procesu. Uveďme příklad výpočtu startu typického dvoustupňového systému ochrany. Spouštěcí napětí prvního stupně se vypočítá podle následujícího vzorce: U s1 = 0, 7 x U nom . To znamená 70% jmenovitého napětí. Zvýšení citlivosti systému zvýšením meze poklesu napětí může vést ke snížení účinnosti v důsledku falešných pozitiv.
Doba zpoždění provozu sekčních spínačů je nastavena do 0, 5 - 1, 5 sekundy.
Výpočet druhého stupně ochrany se provádí podle vzorce: U s2 = 0, 5 x U nom .
Doba zpoždění je zvolena v rozsahu 10, 0 - 15, 0 sekund.