Как происходит работа защиты минимального напряжения?

Технические особенности серии «ТОР 100»

Серия состоит из нескольких типоисполнений различного назначения, выполненных на унифицированной аппаратной платформе, что обеспечивает удобство в эксплуатации и проектировании. Реле имеют порт связи и могут быть интегрированы в систему АСУ ТП предприятия по различным интерфейсам связи. Реле применяются в схемах вторичной коммутации для использования в качестве основных и резервных защит энергообъектов напряжением 0,4 кВ и выше и рекомендуются для применения на всех объектах энергохозяйства. Малые габариты и высокая функциональность устройств обеспечивают эффективное решение в части выполнения системы защит большинства присоединений 0,4- 35 кВ. Устройства взаимозаменяемы как в части аппаратной базы, так и в части программного обеспечения. Терминалы выполнены на микропроцессорной базе и обеспечивают высокие технические показатели защит, стабильность характеристик, высокую функциональность и информативность, а также удобство при монтаже и обслуживании при минимуме эксплуатационных затрат. Реле имеют источник питания, входные измерительные трансформаторы, измерительные органы, выдержки времени и выходные реле для действия на отключение и сигнализацию. Имеются сигнальные светодиоды, дисплей и кнопки для сигнализации действия защит и выставления уставок. Устройства серии «ТОР 100» могут устанавливаться в релейных отсеках ячеек КРУ, КРУН, камер КСО, в шкафах и панелях на щитах управления. Устройство совместимо с различными типами выключателей (маломасляных, вакуумных, элегазовых). Возможно изготовление устройств по индивидуальным требованиям Заказчика для нестандартных применений. Универсальная база реле позволяет в короткие сроки разработать устройства защиты и автоматики для замены традиционного электромеханического оборудования, а также специфические изделия по известным или новым алгоритмам.

Советуем изучить — Как работают устройства автоматики повторного включения (АПВ) в электрических сетях

Технические параметры

К основным характеристикам РН относится рабочее напряжение, количество подключаемых фаз и максимальная пропускная мощность. Ниже рассмотрены параметры одного из популярных реле — RV-32.

Характеристика	Значение
Питающее напряжение	220 В
Максимальная активная мощность потребителя	7 кВт
Предельный ток нагрузки	32 А
Погрешность измерений	+/-1 %
Степень защиты от пыли и влаги	IP20
Количество рабочих циклов реле	100 тыс.
Рабочая температура	от -5 до+40°C
Предельное сечение подключаемых проводов	6 кв. мм

Из характеристики следует, что реле питается от сетевого напряжения 220 В. Внутренние контакты способны длительно пропускать ток, равный 32 А, что соответствует потребителю мощностью 7 кВт. Класс IP 20 говорит, что устройство непригодно для работы во влажном помещении или на улице. Его допустимо устанавливать в специальный электрический щит. 100 тыс. рабочих циклов — это количество включений и отключений реле, которые оно способно перенести без разрушения.

УЗО схема подключения

В квартирах подключение трехфазной сети встречается редко. Этот вариант популярен для частных домов. Аппарат защиты в них подключается несколькими способами:

Реле напряжения 380 В 2-полюсное для дома не подходит. Используют 4-полюсные аналоги. К ним подключают 1 нулевую жилу и 3 фазных. Схема усложнена тем, что каждая линия оснащена своим прибором УЗО

Важно правильно подобрать провода. Для однофазной сети подойдет стандартный вариант ВВГ, но для 3-фазной нужен устойчивый к возгоранию ВВГнг.
Общее УЗО для 3-фазной сети + счетчик

В схеме присутствует счетчик электроэнергии. Групповые УЗО находятся в системе обслуживания отдельных линий. Эта схема требует установки большого электрощита с множеством проводов и электроприборов.

Система АВР

При длительном отсутствии электрического питания срабатывает отключение и на главные электродвигатели. Это необходимо для запуска АВР (автоматика включения резерва), также этого требует технология производства.

При прекращении подачи электропитания на секционный ввод, срабатывает автоматика, включающая резерв, включается секционный выключатель, обеспечивающий подачу питания от резервного источника.

Минимальное время работы АВР зависит от задержки в системе, контролирующей ввод рабочего напряжения, времени срабатывания промежуточных реле, временных интервалов отключения и включения выключателей рабочего, резервного ввода.

Осциллографирование и регистрация

Терминалы серии «ТОР 100» обеспечивают регистрацию и осциллографирование аварийных значений. При пуске и срабатывании ступеней защит регистрируются и сохраняются с полной меткой времени следующие параметры: фазные токи, линейные напряжения, ток и напряжение нулевой последовательности; длительность аварийной ситуации; до 10 пусков/срабатываний ступеней защит; до 250 событий. В энергонезависимую память записывается, кроме вышеперечисленного, состояние внутренних логических сигналов, выходных реле и состояние внешних сигналов, поданных на дискретные входы. Встроенный регистратор аварийных процессов (осциллограф) имеет 2 режима работы — запись мгновенных значений аналоговых величин с частотой выборки 800 или 1600 Гц. Запись осциллограммы может производиться при пуске или срабатывании ступеней защит, УРОВ, а также при срабатывании или возврате сигналов на дискретных входах. Общая длина осциллограмм при записи 8-ми аналоговых каналов составляет 45 секунд.

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.

Схема ЗМН на одном реле напряжения

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.

Схема ЗМН для четырех электродвигателей

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.

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.

Характеристики функций защит

Направленные/ненаправленные МТЗ	3 ступень	2 ступень	1 cтупень
Диапазон уставок по току, IN	от 0,1 до 5,0	от 0,25 до 40,0	от 0,25 до 40,0
Диапазон уставок по времени, с T1	от 0,05 до 300	от 0,05 до 300	0,05 до 300
T2	от 0,05 до 300	от 0,05 до 300	—
T3	—	от 0,05 до 300	—
Диапазон уставок по времени цепи ускорения, с	—	от 0,1 до 1,5	—
Коэффициент возврата (типовой)	0,96
ТЗНП
Диапазон уставок по току, IN	от 0,05 до 10,0
Диапазон уставок по первичному току, А (тип ТТНП – ТЗЛ) при In=1 (0,2 )А	от 1,5 (0,3) до 300,0 (60,0)
Диапазон уставок по времени, с T1	от 0,05 до 300
T2	от 0,05 до 300
Коэффициент возврата (типовой)	0,96
Орган направления мощности
Уставка угла максимальной чувствительности, град.	0 … 360 (шаг 1)
Зона срабатывания, град.	170
Погрешность зоны срабатывания, град.	5
Минимальная чувствительность по току, IN	0,06
Минимальная чувствительность по напряжению, UN	0,05
Длительность элемента «памяти», с	2,5
Минимальная токовая защита
Диапазон уставок по току, IN	от 0,1 до 4,0
Диапазон уставок по времени, с T1	от 0,05 до 300
Коэффициент возврата (типовой)
Токовая защита обратной последовательности I2 (ТЗОП)
Диапазон уставок по току обратной последовательности, IN	от 0,03 до 2,5
Диапазон уставок по времени, с	от 0,06 до 300
Коэффициент возврата (типовой)	0,9
Защита обрыва фаз по току небаланса I? (ЗОФ)
Диапазон уставок по току несимметрии, % от тока фазы	от 10 до 100
Диапазон уставок по времени, с	от 1,0 до 300
Коэффициент возврата (типовой)	0,8
Пятиступенчатая ненаправленная МТЗ (для ТОР-АРТ)
Диапазон уставок по току, IN	от 0,25 до 40,0
Диапазон уставок по времени, мин	от 0,5 до 900
Коэффициент возврата (типовой)	0,95
Двух/трехфазная ненаправленная МТЗ (для ТОР-СТЗ)
Диапазон уставок по току, IN	от 0,1 до 20,0
Диапазон уставок по времени, с	от 0,05 до 300
Коэффициент возврата (типовой)	0,97
Защита максимального напряжения
Диапазон уставок по напряжению, В	от 50 до 150
Диапазон уставок по времени, с	от 0,05 до 300,0
Коэффициент возврата (типовой)	>0,94
Защита минимального напряжения (ЗМН)
Диапазон уставок по напряжению, В	от 10 до 100
Диапазон уставок по времени, с	от 0,05 до 300
Коэффициент возврата (типовой)
Защита по напряжению нулевой последовательности
Диапазон уставок по напряжению, В	от 1,0 до 100
Диапазон уставок по времени, с	от 0,05 до 300
Коэффициент возврата (типовой)	>0,94
Защита по напряжению обратной последовательности (U2)
Диапазон уставок по напряжению, В	от 5 до 25
Диапазон уставок по времени, с	от 0,06 до 300
Коэффициент возврата (типовой)	>0,93
УРОВ
Диапазон уставок по току срабатывания, IN	от 0,05 до 0,5
Диапазон уставок по времени, с	от 0,1 до 1,0
Время возврата, не более, мс	55
Погрешность по току, %	±10
Защита от перегрузки двигателя («псевдотепловая» модель)
Диапазон уставок по номинальному току двигателя, IN.	от 0,2 до 4,0
Безопасное время заклинивания ротора, с	от 2 до 120,0
Коэффициент тепловой защиты, %	от 20 до 100
Уровень предупредительной сигнализации, % от уровня отключения	от 50 до 100
Уровень запрета включения двигателя, % от уровня отключения	от 20 до 80
Коэффициент охлаждения	от 1 до 64
Погрешность по времени срабатывания, %	±5, но не менее 0,5 с
Защита от асинхронного хода (ЗАХ)
Диапазон уставок по току, IN	от 0,1 до 40,0
Диапазон уставок по времени срабатывания, с	от 0,05 до 300
Диапазон уставок по выдержке времени на возврат, с	от 0,05 до 20,0
Защита пусковых режимов
Диапазон уставок по току, IN	от 0,1 до 4,0
Диапазон уставок по времени, с T1	от 0,05 до 100,0
Коэффициент возврата (типовой)	0,96
Защиты по частоте и скорости изменения частоты
Диапазон уставок по понижению частоты (f	от 45 до 50 (шаг 0,1)
Диапазон уставок по повышению частоты (f>>, f>>>), Гц	от 50 до 55 (шаг 0,1)
Диапазон уставок функции восстановления (f>), Гц	от 49 до 50 (шаг 0,1)
Диапазон уставок скорости изменения (df/dt), Гц/с	от 0,3 до 20 (шаг 0,1)
Диапазон уставок по времени, с	от 0,1 до 300,0
Диапазон уставок по времени df/dt, c	от 0,15 до 300,0
Погрешность срабатывания по частоте, Гц	± 0,02
Дифференциальная защита с торможением, дифференциальная отсечка
Диапазон уставок по току срабатывания ДЗТ, IN	0,3…1,2
Диапазон уставок по току срабатывания ДО, IN	5,0…15,0
Диапазон уставок по току второй гармоники, % от дифф. тока	10…30
Диапазон уставок первой точки излома тормозной характеристики, IN	0,0…1,0
Диапазон уставок второй точки излома тормозной характеристики, IN	1,0…2,0
Диапазон уставок коэффициента наклона второго участка хар-ки, %	10…60
Диапазон уставок коэффициента выравнивания токов плеч	0,4…3,0
Время срабатывания ДЗТ, мс	45
Время срабатывания ДО, мс	40
Общие требования к защитам (погрешности срабатывания)
По току при уставках0,5 IN, %	± 5 / ± 2,5
По напряжению, %	± 3
По времени, %	± 2, но не менее ±25 мс

• Карта заказа
• Техническая документация

Время-токовые характеристики (ВТХ) автоматических выключателей

Введение

Как известно автоматические выключатели могут иметь следующие виды расцепителей обеспечивающих защиту электрической цепи от сверхтоков: электромагнитный — защищающий сеть от коротких замыканий, тепловой — обеспечивающий защиту от токов перегрузки и комбинированный представляющий собой совокупность электромагнитного и теплового расцепителя (подробнее читайте статью «автоматические выключатели«).

Примечание: Современные автоматические выключатели предназначенные для защиты электрических сетей до 1000 Вольт имеют, как правило, комбинированные расцепители.

Расцепители автоматических выключателей — это исполнительные механизмы которые обеспечивают отключение (расцепление) электрической цепи при возникновении в ней тока выше допустимого, причем чем больше это превышение тем быстрее должно произойти расцепление.

Зависимость времени расцепления автоматического выключателя от величины проходящего через него тока и называется время-токовой характеристикой или сокращенно — ВТХ.

Условия и значения ВТХ

ВТХ автоматов определяются следующими значениями:

1) Ток мгновенного расцепления — минимальное значение тока, вызывающее автоматическое срабатывание выключателя без преднамеренной выдержки времени. (ГОСТ Р 50345-2010, п. 3.5.17)

Примечание: срабатывание без преднамеренной выдержки времени обеспечивается электромагнитным расцепителем автомата.

Ток мгновенного расцепления определяется так называемой «характеристикой расцепления» или как ее еще называют — характеристика срабатывания.

Согласно ГОСТ Р 50345-2010 существуют следующие типы характеристик срабатывания автоматических выключателей:

Примечание: существуют так же и другие, нестандартные типы характеристик, о них мы говорили в статье «автоматические выключатели«.

Как видно из таблицы выше ток мгновенного расцепления указывается в виде диапазона значений, например характеристика «B» предполагает, что автомат обеспечит мгновенное расцепление при протекании через него тока в 3 — 5 раз превышающего его номинальный ток, т.е. если автоматический выключатель с данной характеристикой имеет номинальный ток 16 Ампер, то он обеспечит мгновенное расцепление при токе от 48 до 80 Ампер.

Определить характеристику срабатывания автоматического выключателя, как правило, можно по маркировке нанесенной на его корпусе:

2) Условный ток нерасцепления — установленное значение тока, который автоматический выключатель способен проводить, не срабатывая, в течение заданного (условного) времени*. (ГОСТ Р 50345-2010, п. 3.5.15) Согласно пункту 8.6.2.2 ГОСТ Р 50345-2010 условный ток нерасцепления равен 1,13 номинального тока автомата. 3) Условный ток расцепления — установленное значение тока, которое вызывает срабатывание автоматического выключателя в течение заданного (условного) времени*. (ГОСТ Р 50345-2010, п. 3.5.16) Согласно пункту 8.6.2.3 ГОСТ Р 50345-2010 условный ток расцепления равен 1,45 номинального тока автомата.

* Условное время равно 1 ч для выключателей с номинальным током до 63 А включительно и 2 ч с номинальным током свыше 63 А. (ГОСТ Р 50345-2010, п.8.6.2.1)

Онлайн журнал электрика

Защита малого напряжения исключает возможность самозапуска электродвигателя либо работы его при резко пониженном напряжении сети. Эту защиту именуют время от времени нулевой.

У движков неизменного тока параллельного возбуждения и асинхронных движков при понижении напряжения миниатюризируется магнитный поток и пропорциональный ему крутящий момент, что приводит к перегрузке мотора и его перегреву. Это уменьшает срок службы мотора и может быть предпосылкой выхода его из строя. Не считая того, при работе с пониженным напряжением движок, потребляя увеличенный ток, наращивает падение напряжения в сети и усугубляет работу других потребителей.

Самозапуск (самопроизвольный пуск, происходящий при восстановлении напряжения после его исчезновения либо при включении общего рубильника станка магистрали и т. д.) для движков большинства устройств промышленных компаний недопустим по условиям безопасности обслуживающего персонала, из-за угрозы поломки механизма, вследствие вероятного брака продукции и по ряду других обстоятельств. Потому при значимом понижении напряжения в сети либо его исчезновении движки, обычно, должны автоматом отключаться специальной защитой малого напряжения.

Защита малого напряжения (нулевая защита) в схемах контакторно-релейного управления движками осуществляется линейными контакторами, электрическими пускателями либо особыми реле малого напряжения.

К примеру, в схемах дистанционного управления с клавишами «пуск» и «стоп» при питании цепей управления и основных цепей от общего источника защиту малого напряжения делает электрический пускатель. В схемах управления крановыми движками — линейный контактор.

Напряжение отпускания пускателей и контакторов составляет около 40 — 50% от номинального напряжения катушки, потому при значимом понижении либо полном исчезновении напряжения в сети пускатель либо контактор выпадает, отключая главными контактами движок от сети.

Сразу размыкается его контакт, шунтирующий кнопку подачи команды «пуск», что исключает возможность самопроизвольного срабатывания магнитного пускателя и включение мотора после восстановления напряжения. Повторный запуск мотора в данном случае вероятен только после повторного нажатия на кнопку «пуск», т. е. только по команде рабочего, обслуживающего механизм.

В схеме автоматического управления, где пускатели движков врубаются не клавишами, а разными элементами автоматики, работающими без роли оператора, защита малого напряжения производится особым реле малого напряжения. При понижении либо исчезновении напряжения реле малого напряжения отключается, разрывает цепи и тем самым выключает все аппараты схемы управления.

Если подача команд осуществляется командоконтроллером либо ключом управления с фиксированными положениями ручки, защита малого напряжения также осуществляется особым реле, обмотка которого врубается через размыкающий контакт командоконтроллера, замкнутый только при положении ручки на нуле и разомкнутый во всех других положениях. Контакты всех видов защит, действующих на полное отключение установки, врубаются поочередно в цепь обмотки реле малого напряжения.

Защита малого напряжения может быть выполнена автоматическими выключателями (автоматами) с расцепителем малого напряжения, разрешающим включение автомата при напряжении сети не ниже 80 % от номинального и автоматом отключающим включенный автомат при исчезновении напряжения либо понижении его до 50% от номинального.

Расцепитель малого напряжения может быть применен для дистанционного отключения автомата, зачем в цепь его обмотки нужно включить размыкающий контакт кнопки либо другого аппарата. Некие автоматы изготовляются со специальной обмоткой отключения, выключающей автомат при включении ее под напряжение.

Школа для электрика

Реле напряжения РН-113 1-ф 32А,2-конт.3 мод.220-280В,три задержки до 900сек.Новатек РН-113

Реле напряжения РН-113 Новатек-Электро однофазное, 160-280В, 32А, 7200ВА, 5-900сек

• с индикатором действующих значений входного напряжения
• минимальное и максимальное допустимое напряжение устанавливается пользователем
• время включения устанавливается пользователем (5-900с)

Реле контроля напряжения РН-113 предназначено для отключения бытовой и промышленной 1-фазной нагрузки при недопустимых колебаниях напряжении. При нормализации параметров сети происходит автоматическое включение нагрузки. Время задержки автоматического включения задается пользователем.

Реле напряжения РН-113 Новатек-Электро, особенности модели:

При мощности нагрузки до 7,0 кВт (ток до 32 А) отключение питания производится самим реле РН-113, выходные контакты которого включены в разрыв питания нагрузки.

При мощности, превышающей 7,0 кВт (ток более 32 А), отключение производится магнитным пускателем соответствующей мощности, в разрыв питания катушки которого включены выходные контакты РН-113 (МП в комплект поставки не входит).

Управление и габаритные размеры:

1, 14 – незадействованные контакты; 2, 13 – входные контакты для подключения питания изделия; 3 – трехразрядный семисегментный индикатор (далее по тексту индикатор); 4 – ручка установки порога срабатывания изделия по минимальному напряжению (Umin (В)); 5 – ручка установки порога срабатывания изделия по максимальному напряжению (Umax(В)); 6 – 8 – выходные контакты для подключения нагрузки; 9 – ручка установки времени АПВ (Твкл(с)); 10 – переключатель контроля минимального напряжения (Umin); 11 – переключатель контроля максимального напряжения (Umax); 12 – светодиод включения нагрузки (ВКЛ. НАГРУЗКИ).

Технические характеристики:

• Номинальное напряжение: 230В
• Частота сети: 48-52 Гц
• Диапазон регулирования: мин. 160-220В макс. 230-280В
• Диапазон регулирования времени включения: 5-900сек
• Фиксированное время срабатывания: по Uмакс. 1 сек. по Uмин. 12 сек
• Фиксированное время срабатывания при повышении напряжения более 30В от порога по Umах или выше 300В: 0,12 сек
• Максимальный коммутируемый ток (активная нагрузка) 32А
• Диапазон напряжений, в котором сохраняется работоспособность устройства: 100….420В
• Мощность потребления (при неподключенной нагрузке) до 3,5В
• Размер: 3 модуля
• Монтаж: на DIN-рейку 35мм
• Масса не более 0,15кг
• Выходные контакты (cos φ=1):
• макс. ток при U ~ 250В: 32А
• мак. мощность 7200ВА
• максимально допустимое напряжение переменное / постоянное : 250 / 110В
• макс. ток при Uпост. 14В: 30А

Реле напряжения РН-113 1-ф 32А,2-конт.3 мод.220-280В,три задержки до 900сек.Новатек Изображения и характеристики данного товара, в том числе цвет, могут отличаться от реального внешнего вида. Комплектация и габариты товара могут быть изменены производителем без предварительного уведомления. Описание на данной странице не является публичной офертой.

Особенности монтажа

В отличие от реле напряжения у расцепителя РММ-47 нет своих силовых контактов, поэтому в характеристиках не указан номинальный ток. Он является приставкой или дополнительным устройством к автоматическим выключателям и выключателям нагрузки.

Для этого на боковой стороне большинства автоматических выключателей есть отверстие, которое обеспечивает подключение дополнительных устройств. На фото ниже вы можете увидеть, как получить к нему доступ. Для этого нужно провернуть заглушку и вынуть её из посадочного места.

В окошке вы видите часть взводного механизма автоматического выключателя. На левой грани РММ-47 есть выступающий штырь для механической связи расцепителя с приводом силовых контактов автоматов и выключателей нагрузки.

Этим и обусловлен принцип работы расцепителя РММ-47:

• Электронная плата управления анализирует действующее напряжение в сети и сравнивает значение с установленными производителем настройками.
• В случае отклонения более допустимых норм она посылает управляющий сигнал на соленоид, который в свою очередь механически связан с приводом для подключения автоматического выключателя.
• Соответственно вместе со срабатыванием соленоида расцепителя отключится механически связанный с ним разъединитель. Чтобы вернуть аппараты в исходное состояние и подать энергию нужно нажать на кнопку «ВОЗВРАТ» и взвести флажок автоматического выключателя.

Следующее видео наглядно демонстрирует принцип монтажа подобных приставок для коммутационных защитных аппаратов: