Реферат по теме выпускной работы
Содержание
Введение
Важным требованием в системе электроснабжения является обеспечение бесперебойности питания электроприемников. Для этих целей в числе других мер служат устройства автоматического ввода резерва (АВР).
Настоящая работа предлагает схемы АВР выполненные на оборудовании Schneider Electric c использованием интеллектуального реле Zelio Logic. Она основана на наборе отработанных, унифицированных проектных решений необходимых для оптимальной (упрощенной) разработки НКУ. Набор методических материалов и инструментарий с лицензированной пополняемой библиотекой типовых решений позволяет создать единую базу схем АВР, которая может быть использована для проектирования электроустановок в Украины.
Все схемы блока управления проверены на специализированном стенде, а готовые
решения панелей ввода в щитах Prisma Plus прошли типовые испытания в соответствии
со стандартом ГОСТ Р 51321.1 – 2000 (МЭК 60439 1). Согласованная работа изделий
повышает эффективность в целом: обеспечивает селективность защит,
электродинамическую стойкость аппаратов, щитов, блоков распределения, а также их
тепловые режимы.
Основная особенность работы заключается в том, что представленные решения АВР
можно применить:
-в функциональных щитах с модульной конструкцией «Prisma Plus», позволяющей
создать индивидуальную электроустановку по однолинейной схеме, со встроенными
типовыми панелями ввода резерва, внешний вид и габаритные размеры которых уже
представлены в данной работе;
-в щитах с блочной конструкцией. При этом габаритные размеры панелей
представлены заводом изготовителем;
-в распределительных щитах для собственных нужд электростанции и КТП
промышленного назначения. Универсальность решения АВР позволяет легко их
адаптировать к ранее широко используемым электроустановкам.
Благодаря предлагаемым решениям АВР появляется возможность создать надёжные,
многофункциональные, соответствующие всем стандартам, а также оптимальные по
затратам панели автоматического ввода резерва. Система выбора и применения
типовых решений позволяет обеспечить удобные взаимоотношения между заказчиками,
проектными институтами и заводами изготовителями в части прохождения заказа на
НКУ.
Основными задачами настоящей работы являются:
-создание типовых решений панелей ввода резерва, удовлетворяющих всем потребностям при распределении электроэнергии в разных отраслях промышленности и гражданском строительстве;
-сокращение времени на разработку принципиальных схем АВР, а также на реализацию соответствующих решений;
-обеспечение высокого уровня надёжности автоматического ввода резерва.
1. Основные характеристики АВР
Концепция построения схем АВР
В данной работе представлены принципиальные электрические схемы АВР для трёх
вариантов организации ввода резерва:
- Два ввода на общую систему шин (основной и резервный);
- Два рабочих ввода на две секции шин с секционированием;
- Два рабочих вода на две секции шин с секционированием плюс один вод от ДЭС
Разработанные схемы являются базовыми, при этом заказчику (проектному институту)
предоставляется возможность вносить изменения и (или) дополнения.
Автоматический ввод резерва разработан на базе автоматических выключателей
производства Schneider Electric на токи:
- 100 630 А на аппаратах серии Compact NS;
- 630 1600 А на аппаратах серии Masterpact NT;
- 1600 3200 А на аппаратах серии Masterpact NW;
Согласно разработанным схемам выключатели комплектуются.
[1]
Блок управления схемой АВР (БУАВР) выполнен на интеллектуально программируемом
реле типа Zelio Logic.
С его помощью обеспечиваются:
b Функции управления автоматическими выключателями в части его включения и
отклонения;
- Контроль положения автоматических выключателей;
- Установка и изменение временной выдержки на включение и отключение
выключателей;
- Выполнение функции самодиагностики;
- Возможность интеграции в систему диспетчеризации;
- Изменение алгоритма работы АВР;
- Передача информации о положении выключателей и срабатывании АВР по
средствам: GSM, Bluetooth, Internet, Modbus.
Программное обеспечение разработано с учётом требований к устройству
автоматического ввода резерва разных отраслей промышленности и энергетики.
Каждому алгоритму соответствует определённая программа, которая устанавливается на реле Zelio Logic.
Контроль фаз и напряжения обеспечивается с помощью реле RM4TR32. В таблице 1.2
обозначены контролируемые параметры соответствующего реле.
Подробные технические характеристики на автоматические выключатели (Compact NS;
Masterpact NT; Masterpact NW) интеллектуально$программируемое реле Zelio Logic, а
также на реле контроля фаз и напряжения смотрите в Разделе 4.
[3]
2. Алгоритм работы АВР
Два ввода на общую
систему шин (основной и резервный)
Работа блока управления в схеме № 1 , № 4 «Два ввода на общую
систему шин (основной и резервный)» при нарушении электроснабжения
схеме № 1 «Два ввода на общую систему шин»
1. Нарушение питания на вводе
В описании алгоритма рассматривается случай, когда OF1 – выключатель основного
ввода, а OF2 – выключатель резервного ввода.
При нарушении питания на основном вводе изменится положение контактов реле KV1
или KV2. После выдержки времени tв1 выдается команда на отключение
автоматического выключателя QF1 основного ввода. Получив сигнал об отключенном
состоянии аппарата, БУАВР выдает команду на включение автоматического
выключателя QF2 резервного ввода.
[4]
Запуск АВР осуществляется при наличии следующих условий:
b отключенное положение автоматического выключателя QF1 основного ввода;
b наличие напряжения на резервном вводе;
b отсутствие сигнала на входе «Блокировка АВР»
b переключатель выбора режима SA1 в положении «Aвт.».
При срабатывании АВР на дверце щита появляется световая сигнализация:
QF1 «ОТКЛ»; QF2 «ВКЛ».
Если уровень напряжения на основном вводе восстановится за время меньшее tв1,
сигнал на отключение QF1 не выдается.
2. Восстановление питания на вводе
При восстановлении питания на вводе, после выдержки времени t1, БУАВР выдает
команду на отключение автоматического выключателя QF2 резервного ввода и
включение QF1 основного ввода.
При возобновлении нормального режима осуществляется световая сигнализация:
QF1 «ВКЛ»; QF2 «ОТКЛ».
3. Блокировка работы БУАВР
Пуск АВР блокируется при:
b ручном отключении автоматического выключателя основного и резервного ввода;
b при отключении автоматического выключателя QF1, QF2 из за срабатывания защиты;
b при неисправности блока управления АВР.
В случае неисправности блока АВР существует возможность ручного отключения
(включения) автоматического выключателя основного и резервного ввода.
Основной ввод является приоритетным. При нарушении питания на резервном вводе
БУАВР не сработает.
4. Структурная схема алгоритма работы БУАВР
[2]
схеме № 4 «порядок изменения временых значений»
Два рабочих ввода
c секционированием [4]
Работа блока управления в схеме № 2 ,№ 5 «Два рабочих ввода
c секционированием» при нарушении электроснабжения
схеме № 2 «Два рабочих ввода c секционированием»
1. Нарушение питания на вводе
При нарушении питания на вводе № 1 изменится положение контактов реле KV1. После
выдержки времени tв1, выдается команда на отключение автома тического
выключателя QF1, секции «потерявшей» питание. Команда на включение секционного
автоматического выключателя QF3 выдается с выдержкой времени равной t1, при
выполнении следующих условий:
b отключен автоматический выключатель QF1 (QF2) секции, «потерявшей» питание;
b уровень напряжения на секции, «потерявшей» питание, меньше заданной уставки;
b наличие напряжения на вводе соседней секции;
b отсутствие сигнала на входе «Блокировка АВР»;
b переключатель выбора режима SA1 в положении «Aвт.».
При срабатывании АВР на дверце щита появляется световая сигнализация:
QF1 «ОТКЛ»; QF2 «ВКЛ»; QF3 «ВКЛ».
Если уровень напряжения на cекции, «потерявшей» питание, восстановится за время
меньшее t1, то команда на включение секционного выключателя QF3 не выдается.
Включается автоматический выключатель QF1 секции, на которой восстановилось
питание.
2. Восстановление питания на вводе
При восстановлении питания на вводе, после выдержки времени t3, БУАВР выдает
команду на отключение секционного выключателя QF3. Затем выдается команда на
включение вводного выключателя QF1 (QF2) секции, на которой восстановилось
питание.
При возобновлении нормального режима, осуществляется световая сигнализация на
дверце щита: QF1 «ВКЛ»; QF2 «ВКЛ»; QF3 «ОТКЛ».
[5]
3. Блокировка работы БУАВР
Пуск АВР блокируется при:
b ручном отключении автоматического выключателя ввода N1 или N2;
b при отключении автоматического выключателя QF1,QF2,QF3 из за срабатывания
защиты;
b при неисправности блока управления АВР. В случае неисправности блока АВР
существует возможность ручного отключения (включения) автоматического
выключателя QF1, QF2 и QF3.
4. Структурная схема алгоритма работы БУАВР
схеме № 5 «при нарушения на вводе № 2 . алгаритм работы БУАВР аналогичен»
Два рабочих ввода c
секционированием + ввод от ДЭС
Работа блока управления в схеме № 3 , № 6 «Два рабочих ввода c
секционированием + ввод от ДЭС» при нарушении электроснабжения [4]
схеме № 3 «Два рабочих ввода c секционированием + ввод от ДЭС»
1. Нарушение питания на вводе
Алгоритм работы блока управления АВР при исчезновении напряжения на одном из
рабочих вводов аналогичен работе БУАВР типа АВР.SE2* БУ01(03), описание смотри
стр. 10. При нарушении питания на обоих рабочих вводах изменится положение
контактов реле KV1 и KV2. После выдержки времени t5, выдаются команды на
отключение выключателей QF1 и QF2. Затем через 50мсек после контроля
отключенного положения выключателей рабочих вводов, БУАВР подает команду на пуск
ДЭС и включение секционного выключателя QF3. Сигнал на пуск ДЭС дискретный,
длительностью 1сек. Включение выключателя QF4 осуществляется при наличии
следующих условий:
b отключены автоматические выключатели QF1 и QF2;
b включен секционный выключатель QF3;
b наличие напряжения на выходе от ДЭС;
b отсутствие дискретного сигнала на входе «Блокировка АВР»;
b переключатель выбора режима SA1 в положении «Aвт.».
При срабатывании АВР на дверце щита появляется световая сигнализация: QF1 и QF2
«ОТКЛ»; QF3 и QF4 «ВКЛ» При отсутствии требуемого уровня напряжения на выходе
ДЭС на протяжении 100 с, после подачи сигнала на пуск ДЭС, работа схемы АВР
прекращается и выдается сигнал «Неисправность ДЭС».
[4]
2. Восстановление питания на вводе
При восстановлении питания на любом рабочем вводе до требуемого значения,
происходит пуск схемы «восстановления нормального режима» в блоке АВР. После
выдержки времени t6 выдается команда на отключение выключателя QF4 и остановки
ДЭС.
При восстановлении питания на обоих рабочих вводах, выдается команда и на
отключение секционного автоматического выключателя QF3.
Если питание восстановилось только на одном из рабочих вводов, то команда на
отключение секционного выключателя не выдается. БУАВР выдает команду на
включение автоматических выключателей QF1, QF2 при условии:
b наличие требуемого значения напряжения на рабочих вводах N1 и N2;
b отключены автоматические выключатели QF3, QF4.
3. Блокировка работы БУАВР
Пуск АВР блокируется при:
b ручном отключении автоматического выключателя ввода N1, N2;
b при отключении автоматического выключателя QF1, QF2, QF3 или QF4 из за
срабатывания защиты;
b при неисправности блока управления АВР. В случае неисправности блока АВР
существует возможность ручного отключения (включения) автоматического
выключателя QF1, QF2, QF3 и QF4.
схеме № 6 «порядок изменения временых значений»
4. Структурная схема алгоритма работы БУАВР
«при востановлении питания на вводе №3. алгоритм работы БУАВР аналогичен»
3. Реле контролирует собственное напряжение Un
# Реле обеспечивает контроль:
*правильного чередования трех фаз питания,
* обрыва одной или более фаз питания ( U измер.<07 x Un)
*асимметрии фаз (регулируемый в диапазоне 5 …15% от Un)
*понижение напряжения ( регулируемое в диапазоне 2…20% от Un )(2…12 до -3-х 220 B)
*повышение напряжения (регулируемое в диапазоне ( +2…+ 20% от Un)( +2…+10% для -3-х 220B поскольку макс. Напряжение 528 В)
#Если происходит обрыв или нарушается чередование фаз, реле мгновенно размыкается .
#Если возникает асимметрия или падение / скачек напряжения, срабатывание (размыкание) реле происходит по истечению установленной пользователем выдержки времени.
#Когда на сработавшее реле подается напряжение ,прибор остается разомкнутым
[7]
Функциональные схемы
4.Протокол связи Modbus slave
Коммуникационный модуль Modbus
Протокол связи сети Modbus представляет собой протокол типа master/slave (ведущий/
ведомый)
Модульные интеллектуальные реле Zelio Logic подключаются к сети Modbus
посредством коммуникационного модуля Modbus slave. Настоящий модуль представляет
собой электрически неизолированное ведомое устройство.
Коммуникационный модуль Modbus slave следует подключать к модульному
интеллектуальному реле SR3 B___BD с напряжением питания 24 В.
Конфигурация
Настройка конфигурации коммуникационного модуля Modbus slave может
осуществляться:
# при помощи клавиш на лицевой панели интеллектуального реле (1).
# или при помощи компьютера с установленной инструментальной системой
программирования “Zelio Soft 2”.
При программировании с компьютера можно пользоваться языком лестничных
диаграмм LADDER или языком функциональных блок_схем (FBD).
[6]
Пример подключения
- Панель XBT N401.
- Модульное интеллектуальное реле SR3 B___BD.
- Коммуникационный модуль Modbus SR3 MBU01BD.
- Сеть Modbus (кабели VW3 A8 306R__).
- Распределительная коробка TWD XCA T3RJ (с включенным адаптером окончания
линии и поляризацией).
- bis Распределительная коробка TWD XCA T3RJ (с включенным адаптером окончания
линии).
- Тройник_разветвитель 170 XTS 04100.
- Тройник_разветвитель VW3 A8 306TF__.
Функциональное описание
Коммуникационный модуль Modbus slave подсоединен 2_жильным или 4_жильным
сетевым кабелем Modbus (2).
Максимальная протяженность сетевого кабеля _ 1000 м (скорость 9600 бод макс.).
В сеть Modbus может быть объединено до 32 ведомых устройств или до 247 ведомых
устройств при условии применения повторителей.
Адаптеры окончания линии устанавливаются на обоих концах линии (1 нФ/10 В, 120 ?
/0.25 Вт, последовательно).
Необходима поляризация линии (резисторы 470 кОм /0.25 Вт) (3).
Соединительный кабель с вилкой RJ45 должны быть экранированы.
Клемма заземления модуля подключается непосредственно к защитному заземлению
в одном месте на шине.
Функциональное описание
5. Вывод
Применение схем автоматического ввода резерва построенных на реле Zelio Logic позволит обеспечить надежное и бесперебойное электроснабжение у потребителей, вплоть до первой категории. Кроме того установка подобных систем позволит решить вопросы ретрофита, актуальные для энергосистемы Украины.
6. Список литературы
1. Автоматическое включение резерва. Левченко М.Т., Хомяков М.Н., 1971
2. Автоматика электрических станций и электроэнергетических систем. Овчаренко Н.И., 2000
3. Микропроцессорные комплексы РЗ и автоматики распределительных электрических сетей. Овчаренко Н.И., 1999
4. Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) в сетях 110-220 кВ. Таубес И.Р., 1988
5. Автоматизация распределительных электрических сетей с использованием цифровых реле. Шабад М.А., 2003
6. Аналоговые элементы микропроцессорных комплексов релейной защиты и автоматики. Овчаренко Н.И., 2001
7. Автоматическое повторное включение в распределительных сетях. Голубев М.Л., 1982
