Dispozitive unice și multifuncționale pentru monitorizarea parametrilor rețelelor electrice.
Eficiența instalațiilor electrice a devenit unul dintre factorii-cheie ai producției industriale. Eșecurile în furnizarea energiei electrice sunt adesea cauza întreruperii producției, afectând etapele ulterioare ale procesului de producție și conducând la costuri suplimentare pentru reparații costisitoare. Prin urmare, este foarte important să se monitorizeze parametrii rețelelor electrice.
Controlul parametrilor rețelelor electrice trifazice poate fi realizat cu un efort minim și un cost redus prin intermediul releelor de monitorizare electronică. Aceste dispozitive detectează în prealabil erori și permit dezactivarea componentelor dezactivate înainte de apariția defecțiunilor suplimentare.
Controlul releelor în trei faze ABB
Parametrii de rețea trifazici
Releele de monitorizare trifazate permit monitorizarea următorilor parametri:
Încălcarea secvenței de faze în timpul funcționării motorului sau conectarea incorectă a fazei înainte de pornire determină schimbarea direcției de rotație a echipamentului conectat. Generatoarele, pompele sau ventilatoarele se rotesc în direcția greșită, ceea ce duce la funcționarea necorespunzătoare a echipamentului. Detectarea în timp real a erorilor în secvența de faze are o importanță deosebită, în special pentru mașinile cu componente rotative și în mișcare.
O defecțiune de fază poate determina ca motoarele să înceapă sau să preia curentul necesar din alte faze. Această situație conduce la încărcări neuniforme pe bobina motoarelor și poate duce la defecțiuni.
Înaltă și joasă tensiune
Tensiunea crescută determină încălzirea echipamentului conectat. Dacă nu există detectarea în timp util a supratensiunii, aceasta poate duce la distrugerea echipamentului.
Nivelul scăzut al tensiunii conduce la o stare incertă în funcționarea echipamentului. Dacă subtensiunea este aplicată bobinei contactorului, este posibil ca contactele să nu funcționeze corect la comutare.
Cu o tensiune asimetrică a motorului, o parte din energia motorului este transformată în putere reactivă. Productivitatea scade; în plus, motorul este supus unei încărcări de căldură și poate eșua.
Pauza de sarma neutra
În cazul unei încărcări echilibrate în rețea, o pauză neutră a firului nu are niciun efect asupra rețelei. Atunci când un cablu neutru se rupe într-o rețea cu o sarcină asimetrică, fluctuațiile de tensiune apar în faze individuale, ceea ce poate provoca daune considerabile echipamentului conectat.
Exemple de utilizare
Motor cu recuperare de energie (motor capabil să genereze energie la rețea).
Eroarea de fază a unui motor trifazat care funcționează poate fi clar fixată cu ajutorul unui releu de monitorizare a fazei de asimetrie.
În modul nominal, imediat după aplicarea tensiunii de alimentare, releul de monitorizare fixează secvența corectă de faze L1-L2-L3 și corespondența tuturor tensiunilor cu domeniul Umin / Umax. Astfel, nu există nicio supratensiune, subtensiune și fază. Numai atunci motorul pornește.
Când faza este ruptă (în exemplu, faza L2, figura 1), curentul de fază IL2 devine 0 și tensiunea de fază UL2 scade cu valoarea ΔIT. Valoarea tensiunii reziduale Ul2 poate fi de până la 95% din tensiunea nominală, în funcție de tipul de motor utilizat. Dispozitivele de monitorizare a fazelor și a tensiunilor de supratensiune monitorizează numai întreruperile de fază până la 60% din tensiunea nominală. Astfel, defecțiunea de fază a motorului de rulare nu poate fi determinată cu suficientă încredere prin intermediul unui releu de monitorizare a fazei. O determinare fiabilă a acestei defecțiuni poate garanta doar controlul asimetriei fazelor. Dacă se detectează asimetria de fază, releul de control al asimetriei deconectează motorul pentru a preveni deteriorarea acestuia (Figura 2).
Fig. 1. Motorul trifazat cu releu de recuperare și monitorizare înainte de oprire din cauza unei defecțiuni de fază: circuit electric, circuit echivalent al motorului, curbe de curent și tensiune
Fig. 2. Motor trifazat cu defect de fază în L2 după declanșarea releului de monitorizare: circuit electric, circuit echivalent al motorului, curbe de curent și tensiune
Detectarea pauzei de sarma zero
Cu o sarcină simetrică, o ruptură a firului neutru nu afectează funcționarea echipamentului, deoarece curenții de fază IL1, IL2 și IL3 sunt egali în mărime și deplasați 120 ° unul față de celălalt.
Curentul care trece prin firul zero În conformitate cu legea lui Kirchhoff este definit ca suma tuturor curenților de fază și în orice moment este zero și nu este necesară monitorizarea ruperii firului neutru.
În rețelele cu sarcini neechilibrate, curenții de fază IL1 IL2 și IL3 au valori diferite și diferite valori ale unghiului de fază, iar tensiunile de fază UL1, UL2 și UL3 față de Un sunt aceleași. Datorită diferenței dintre curenții de fază, curentul de compensare In curge prin firul neutru. Când firul zero se rupe, curentul In devine egal cu 0, în timp ce punctul neutru al stelei se schimbă și, prin urmare, are loc redistribuirea tensiunilor de fază de-a lungul fazelor separate (figura 3). Aceasta înseamnă că tensiunea de fază din lanț cu sarcină redusă scade, iar în circuitul cu sarcină crescută - crește. Astfel, într-una din circuite există o supratensiune, care poate duce la defectarea echipamentului conectat. Într-un alt circuit, dimpotrivă, apare o scădere de tensiune, care poate duce la consecințe diferite în funcție de sarcină. În cazul în care sarcina - de exemplu, un motor în funcțiune - continuă să consume aceeași putere din rețea pe măsură ce consumă înainte de ruperea sârmei zero, curentul din acest circuit crește și determină incalzirea încărcăturii și poate duce la distrugerea acesteia. În contactori, datorită căderii de tensiune, pot apărea stări "instabile" în stare de funcționare (oprire arbitrară). Acest lucru duce la comutarea imprevizibilă a sarcinii conectate și la apariția unor situații periculoase pentru echipament.
Fig. 3. ruperea unui fir neutru într-o rețea trifazată
Releele de monitorizare a curentului trifazat cu funcția de monitorizare prin sârmă zero asigură o protecție sigură și fiabilă împotriva ruperii firului neutru. Aceste relee sunt conectate la cele trei faze ale rețelei și la firul neutru, așa cum se arată în figura 4. În interiorul releului se simulează o conexiune "stea", iar sarcina este conectată la firul zero.
Fig. 4. Racordarea unui releu trifazat de control neutru
Atunci când este conectat un fir neutru, apare un curent de compensare In, ceea ce determină o scădere de tensiune în Urn. Când firul neutru se rupe, curentul In este zero. Tensiunea Urn este, de asemenea, zero, iar releul de ieșire raportează o pauză de zero fire.
concluzie
Exemplele discutate mai sus demonstrează fezabilitatea și importanța controlului parametrilor în rețelele trifazate. La un cost minim, este asigurată funcționarea în siguranță a echipamentului, procesul de producție este păstrat și se împiedică spargerea.
Caracteristicile cheie pe care ABB se străduiește să le acorde tuturor releelor de control sunt simplitatea în funcționare și versatilitate. Cu dimensiunile mici, releele multifuncționale au un set complet de funcții și atunci când parametrii procesului sunt modificați, releul poate fi ușor reconfigurat prin selectarea funcției dorite.
Unul dintre aceste dispozitive este un releu multifuncțional CM-MPS. Acest releu asigură monitorizarea tuturor parametrilor de fază: secvența fazelor, eșecul de fază, scăderea tensiunii și asimetria. Pentru alimentarea acestui releu nu sunt necesare circuite suplimentare, deoarece acesta poate fi realizat dintr-o rețea supravegheată.
De asemenea, în gama releelor ABB există și dispozitive mai simple care controlează doar un anumit parametru, ceea ce permite controlul economic al rețelelor trifazate.
Releu de control trifazat de la ABB
Releele de control trifazate ale ABB asigură controlul tuturor parametrilor importanți ai circuitelor trifazate. Ei recunosc erorile într-un stadiu incipient, ajutând la evitarea opririi întregii instalații. În cazul unor erori grave, releele fac deconectarea în siguranță a dispozitivelor și motoarelor conectate, împiedicând astfel instalarea de defecțiuni.
Datorită acestui fapt, releele de monitorizare trifazate mențin echipamentul în condiții de siguranță în condiții de funcționare maximă și sunt o contribuție importantă la economie.