МИКРОКОНТРОЛЛЕРНЫЙ БЛОК ЗАЩИТЫ. Руководство по эксплуатации 343311423566247. Рэ (версия 10 от 08. 08. 17) Руководство по эксплуатации мкзпмикро
 Скачать 2.38 Mb.
|
|
Наименование параметра Значение Номинальный ток защиты, А 5 Диапазон уставок по току во вторичных величинах, А 0 – 200 Дискретность уставок по току, А 0,01 Диапазон уставок по напряжению во вторичных величинах, В 0 – 150 Дискретность задания уставок по напряжению, В 0,1 Диапазон уставок по времени срабатывания, с 0 – 300 Дискретность задания уставок по времени, с 0,01 Диапазон задания уставок по зоне срабатывания, град 0 – 359,9 Дискретность задания уставок по зоне срабатывания, град 0,01 Коэффициент возврата пусковых органов 0,95 (1,05*) Примечания: (*) – для ПОН МТЗ-2. Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 20 3433-114-23566247.РЭ Принцип направленности реализован по «девяностоградусной схеме». Устройство опре- деляет углы между фазным током и линейным напряжением для каждой пары сигналов (I A ^U BC ), (I B ^U CA ), (I C ^U AB ). Срабатывание МТЗ произойдет в случае превышения величины фазно- го тока заданной уставки срабатывания и попадания вектора фазного тока в зону срабатывания. Для направленной защиты необходимо задать начальный и конечный углы зоны сраба- тывания. Для каждой пары векторов (I A ^U BC ), (I B ^U CA ), (I C ^U AB ) отсчет зоны срабатывания осуще- ствляется против часовой стрелки в диапазоне 0 0 до 359,9 0 с шагом 0,1 0 В устройстве предусмотрена возможность задания выдержки времени «Т СР IСТ » для пер- вой ступени МТЗ. Небольшое замедление токовых отсечек (порядка 100мс) может потребо- ваться: для отстройки от искусственных кратковременных КЗ, создаваемых трубчатыми раз- рядниками, устанавливаемыми для защиты воздушных линий от атмосферных перена- пряжений; для лучшей отстройки от бросков тока при внешних КЗ и при пуске (самозапуске) для защиты электродвигателей. Незначительная потеря в быстродействии защиты компенсируется в этом случае повыше- нием её чувствительности. Пусковые органы тока МТЗ-2 выполнены аналогично МТЗ-1. Рисунок 5.1.2 – Функциональная схема МТЗ-2 Программным переключателем В2 вводится цепь ускорения МТЗ-2 при включении вы- ключателя на короткое замыкание. Время ввода ускорения не регулируется и равно 1 секунде. Имеется возможность задания выдержки времени «Т УМТЗ », диапазон регулирования которой от 0 до 1 секунды с шагом 0,01с. Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 3433-114-23566247.РЭ 21 Функция пуска по напряжению МТЗ-2 вводится/выводится программным переключате- лем В3. Пусковой орган напряжения (ПОН) контролирует линейные напряжения и снижение хотя бы одного из них ниже заданной уставки приведет к его срабатыванию. Функция направленности вводится/выводится программным переключателем В2а. Ввод/вывод МТЗ-2 выполняется программным переключателем В4. Защита имеет регулируе- мую выдержку времени «Т СР II СТ ». Пусковые органы МТЗ-3 организованы аналогично МТЗ-1. Ввод/вывод МТЗ-3 выполняется программным переключателем В5, переключателем В6 задается тип характеристики срабаты- вания защиты – с независимой характеристикой срабатывания или с интегрально-зависимой характеристикой срабатывания. Защита может действовать на отключение или на сигнал в за- висимости от положения программного переключателя В7. МТЗ-3 с независимой характеристикой срабатывания срабатывает при превышения тока заданной уставки с выдержкой времени «Т СР IIIСТ ». Для выполнения функций защиты электродвигателей от перегрузки в МТЗ-3 предусмот- рена интегрально-зависимая характеристика срабатывания, которая строится на основе тепло- вой модели электродвигателя. Таблица 5.1.2 – Технические характеристики МТЗ-3 Наименование параметра Тип характеристики Независ. Интегр. Номинальный ток защиты, А 5 Диапазон уставок по току во вторичных величинах, А 0 – 200 0 – 200 Дискретность уставок по току, А 0,01 0,01 Диапазон уставок коэффициента долевого участия тока обратной последовательности, K I2 – 1 – 5 Диапазон регулирования постоянной времени нагрева, Т НАГРЕВА , с – 0 – 30000 Диапазон регулирования постоянной времени охлаждения, Т ОХЛ , с – 0 – 30000 Диапазон регулирования теплового импульса, определенного из условий нормального пуска В t_контр , % – 0,1 – 90 Дискретность задания теплового импульса, определенного из ус- ловий нормального пуска В t_контр , % – 0,1 Коэффициент возврата пусковых органов 0,95 Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 22 3433-114-23566247.РЭ Рисунок 5.1.3 – Функциональная схема МТЗ-3 Тепловое состояние электродвигателей, работающих в тяжелых условиях пуска, подвер- женных частым перегрузкам по технологическим причинам, будет определяться не только сте- пенью перегрузки и её длительностью, но и предшествующим тепловым состоянием. Поэтому характеристика срабатывания защиты должна быть интегрально зависимой от тока, учитывать предшествующее перегрузке тепловое состояние, процесс отдачи тепла, как в режиме перегрузки, так и в нормальном режиме работы и отключении от сети. Структура по- строения такого алгоритма должна соответствовать дифференциальному уравнению, учиты- вающему отдачу тепла с поверхности обмотки: T H ∙ dB dt = K I 2 − τ ∙ B, (5.1) где: В – тепловой импульс, отражающий тепловое состояние электродвигателя; Т Н – постоянная времени нагрева (охлаждения) электродвигателя; τ – коэффициент интегрирования; K I = I ЭКВ / I СЗ – кратность тока перегрузки. Этому выражению соответствует передаточная функция инерционного звена. Таким обра- зом, накопление теплового импульса во времени происходит по экспоненциальному закону. Коэффициент интегрирования τ подобран таким образом, чтобы снижение теплового импульса после снятия перегрузки происходило с постоянной времени, соответствующей постоянной времени охлаждения работающего электродвигателя. При отключении электродвигателя от сети коэффициент τ должен соответствовать постоянной времени охлаждения остановленного двигателя. На рисунке 5.1.4 приведены зависимости В t = f(t) в различных режимах работы электро- двигателя. Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 3433-114-23566247.РЭ 23 Рисунок 5.1.4 – Зависимости В t = f(t) при различных кратностях тока К I : 1 – зависимость В t = f(t) при кратности тока перегрузки К I1 и устранении перегрузки до момента отключения электродвигателя; 2 – зависимость В t = f(t) при кратности тока перегрузки К I1 и отключении электродвигателя при достижении В t = 100; 3 – зависимость В t = f(t) при кратности тока перегрузки К I2 и отключении электродвигателя. Поскольку ток обратной последовательности вызывает повышенный нагрев обмотки ро- тора, составляющая этого тока входит в выражение для определения эквивалентного тока, вы- зывающего нагрев электродвигателя, с коэффициентом К: I ЭКВ = I 1 2 + K ∙ I 2 2 , (5.2) где: I 1 – вычисленный ток прямой последовательности; I 2 – вычисленный ток обратной последовательности; I ЭКВ – эквивалентный ток, по которому оценивается перегрузочная способность двигате- ля; K – коэффициент, учитывающий долевое участие тока обратной последовательности в тепловой модели двигателя. При превышении эквивалентного тока заданной уставки I СЗ время срабатывания защиты определяется по выражению: t СР = T ∙ ln K I 2 − B t K I 2 − 1 , (5.3) где: K I = I ЭКВ / I СЗ – кратность тока перегрузки; Т = Т Н – постоянная времени нагрева двигателя; В t – начальное тепловое состояние двигателя (текущее значение теплового импульса), выраженный в о.е. Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 24 3433-114-23566247.РЭ При включении двигателя из «холодного» состояния на момент включения В t = 0. Расчет теплового импульса производится при К I > 1 по выражению: B t = K I 2 − ( K I 2 − 1 ∙ e −t T H ), (5.4) где t – текущее значение времени до отключения двигателя. При К I < 1 значение теплового импульса определяется тепловой моделью по выражению: B t = K I 2 1 − e −t T , (5.5) где: Т = Т Н – для работающего двигателя; Т = Т О – для остановленного двигателя. В рабочем диапазоне токов точность по времени срабатывания соответствует классу 5 по ГОСТ 27918. Рабочий диапазон токов находится в пределах кратности тока К I = (2 10). Программа защиты позволяет: контролировать тепловое состояние электродвигателя после его включения как в но- минальных режимах работы, так и при перегрузках; имитировать охлаждение электродвигателя после устранения перегрузки с постоянной времени, соответствующей постоянной времени охлаждения работающего электро- двигателя, а после отключения электродвигателя вследствие перегрузки – с постоянной времени остановленного электродвигателя; при повторных пусках и периодических перегрузках учитывать накопленный ранее те- пловой импульс; осуществлять диагностику агрегата «электродвигатель-механизм» при очередном пус- ке путем сравнения приращения теплового импульса за время пуска с контрольным значением; запрещать пуск электродвигателя при остаточном тепловом импульсе, превышающем контрольное значение. При введении интегрально-зависимой характеристики может осуществляться диагностика условий пуска, если включен программный переключатель В8. Сигнал «Тяжелый пуск» будет сформирован, если приращение теплового импульса за время пуска превысит заданное устав- кой значение: ∆B t_пуск = B t_пуск − B ост > B t_контр , (5.6) где: В t_пуск – значение теплового импульса на момент окончания пуска, когда ток снизился менее уставки МТЗ-3; В ост – значение теплового импульса на момент начала пуска, когда ток превысил значе- ние уставки; В t_контр – уставка по тепловому импульсу, определенная из условий нормального пуска. Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 3433-114-23566247.РЭ 25 При включении программного переключателя В9 вводится функция «Запрет пуска». Команда «Запрет пуска» будет сформирована, если тепловое состояние электродвигателя на момент отключения не допускает повторного пуска по условию недопустимого его нагрева: B t > 100 − B t_контр . (5.7) Рекомендации по выбору уставок и характеристики срабатывания МТЗ-3 с интегрально- зависимой характеристикой срабатывания представлены в ПРИЛОЖЕНИИ Б. 5.1.2 Защита от замыканий на землю ЗЗ выполнена в виде двух ступеней с независимой от тока выдержкой времени «Т СР ЗЗ-1 » и «Т СР ЗЗ-2 » соответственно. Первая ступень ЗЗ может быть настроена как: токовая ненаправленная защита; токовая защита с пуском по напряжению 3U 0 ; токовая направленная; сигнализация ОЗЗ по напряжению 3U 0 Вторая ступень ЗЗ может быть настроена как: токовая ненаправленная защита; токовая защита с пуском по напряжению 3U 0 Токовая ненаправленная ЗЗ-1 реализуется с помощью включенного программного пере- ключателя В18 и отключенных переключателях В17, В20, В21. Токовая ненаправленная ЗЗ-2 реализуется с помощью включенного программного переключателя В28 и отключенном пере- ключателе В27. В этих случаях каждая защита срабатывает при превышении током нулевой по- следовательности заданной уставки. Включенные выключатели В17 и В27 вводят функцию пуска по напряжению 3U 0 Для реализации алгоритма направленной защиты необходимо включить программный переключатель В21 (переключатели В20 и В18 отключены), тогда при превышении 3I 0 и 3U 0 выше заданных уставок и соответствующем угле между этими векторами защита срабатывает. Рисунок 5.1.5 – Функциональная схема ЗЗ Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 26 3433-114-23566247.РЭ Область срабатывания направленной ЗЗ задается двумя уставками. Первая – начальный угол φ 1, а вторая – конечный угол φ 2 . Таким образом область срабатывания направленной ЗЗ будет лежать в диапазоне от φ 1 до φ 2 . Отсчет вышеупомянутых углов ведется от оси вектора 3U 0 против часовой стрелки. ЗЗ по напряжению 3U 0 реализуется программным переключателем В20 (переключатели В21 и В18 отключены). Программными переключателями В19 и В29 производится выбор действия защиты на от- ключение или сигнал соответствующих ступеней. Таблица 5.1.3 – Технические характеристики ЗЗ Наименование параметра Значение Диапазон уставок по току в первичных величинах, А 0 – 300 Дискретность уставок по току, А 0,01 Диапазон уставок по напряжению во вторичных величинах, В 0 – 150 Дискретность задания уставок по напряжению, В 0,1 Диапазон уставок по начальному (φ 1 ) и конечному (φ 2 ) углу, град 0 – 359,9 Дискретность задания уставок по углу, град 0,1 Диапазон уставок по времени срабатывания, с 0 – 300 Дискретность задания уставок по времени, с 0,01 Коэффициент возврата пусковых органов 0,95 5.1.3 Защита минимального тока Защита срабатывает при снижении токов фаз ниже заданной уставки. Защита блокируется при отсутствии сигнала «РПВ». Ввод/вывод защиты, действие на отключение или на сигнал производится программными переключателями В11 и В12 соответственно. Рисунок 5.1.6 – Функциональная схема ЗМТ Таблица 5.1.4 – Технические характеристики ЗМТ Наименование параметра Значение Диапазон уставок по току во вторичных величинах, А 0 – 200 Дискретность задания уставок по току, А 0,01 Диапазон уставок по времени срабатывания, с 0 – 300 Дискретность задания уставок по времени, с 0,01 Коэффициент возврата пускового органа 1,05 Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 3433-114-23566247.РЭ 27 5.1.4 Защита от пульсирующего тока Защита применяется для диагностики агрегата «электродвигатель-механизм» в случае возникновения повышенного уровня пульсирующей с частотой вращения приводимого меха- низма нагрузки. Рисунок 5.1.7 – Функциональная схема ЗПТ Уровень пульсации выражается в процентах от номинальной или максимальной мощно- сти нагрузки в зависимости от их соотношения и вычисляется по выражению 5.8 или 5.9: P ПУЛЬС = P МАКС − P МИН P НОМ ∙ 100% при P МАКС ≤ P НОМ (5.8) P ПУЛЬС = P МАКС − P МИН P МАКС ∙ 100% при P МАКС ≥ P НОМ (5.9) где: Р МАКС и Р МИН – максимальное и минимальное значение мощности, измеренное за уста- новленный период; Р НОМ – номинальная мощность электродвигателя. Изменение активной мощности контролируется в заданном уставкой интервале времени, превышающем период вращения приводимого электродвигателем механизма (Т ПУЛЬС ). Для того чтобы защита не фиксировала резкие перепады мощности при включении и от- ключении выключателя, пусковой орган действует только при наличии сигнала «РПВ». Защита выполнена с независимой выдержкой времени «Т СР ЗПТ ». Ввод/вывод защиты и перевод дейст- вия на отключение или на сигнал производится программными переключателями В15 и В16 соответственно. Таблица 5.1.5 – Технические характеристики ЗПТ Наименование параметра Значение Диапазон уставок по уровню срабатывания, % 0 – 100 Дискретность задания уставок по уровню срабатывания, % 0,1 Диапазон уставок по времени срабатывания, с 0 – 300 Дискретность задания уставок по времени срабатывания, с 0,01 Диапазон уставок по периоду измерения уровня пульсаций, с 0,02 – 10 Дискретность задания уставок по периоду измерения пульсаций, с 0,01 Коэффициент возврата пускового органа 0,95 Диапазон работы по частоте пульсации нагрузки, Гц 0,5 – 25 Руководство по эксплуатации МКЗП-МИКРО 28 3433-114-23566247.РЭ 5.1.5 Защита от несимметрии фазных токов и от обрыва фаз Защита реагирует на ток обратной последовательности, выраженный в процентах: от максимального фазного тока присоединения, если ток нагрузки превышает номи- нальный; от номинального, если максимальный ток меньше номинального тока присоединения. Применительно к электродвигателям защита может обнаруживать витковые замыкания. Защита выполнена с независимой выдержкой времени. Рисунок 5.1.8 – Функциональная схема ЗНФ Ввод/вывод защиты, действие на отключение или на сигнал производится программными переключателями В13 и В14 соответственно. Таблица 5.1.6 – Технические характеристики ЗНФ Наименование параметра Значение Диапазон уставок по уровню срабатывания, % 0 – 100 Дискретность задания уставок по уровню срабатывания, % 0,1 Диапазон уставок по времени срабатывания, с 0 – 300 Дискретность задания уставок по времени, с 0,01 Коэффициент возврата пускового органа 0,95 5.1.6 Защита минимального напряжения Пуск защиты осуществляется от пусковых органов минимального напряжения (U AB , U BC , U CA ), объединенных по схеме «И». Алгоритм защиты блокируется при неисправностях в цепях напряжения (отсутствие сигнала «Неиспр U»). Ввод/вывод защиты производится программным переключателем В23. Таблица 5.1.7 – Технические характеристики ЗМН Наименование параметра Значение Диапазон уставок по напряжению во вторичных величинах, В 0 – 150 Дискретность задания уставок по напряжению, В 0,1 Диапазон уставок по времени срабатывания, с 0 – 300 Дискретность задания уставок по времени срабатывания, с 0,01 Коэффициент возврата пускового органа 1,05 |