Реле контроля трехфазного напряжения типов ЕЛ-11, ЕЛ-12 и ЕЛ-13

Реле контроля трехфазного напряжения типов ЕЛ-11, ЕЛ-12 и ЕЛ-13

Общие сведения

Реле контроля трехфазного напряжения типов ЕЛ-11, ЕЛ-12 и ЕЛ-13 предназначены для использования в схемах автоматического управления для контроля наличия и симметрии напряжения. Реле могут также использоваться для контроля наличия и порядка чередования фаз в системах трехфазного напряжения, защиты от недопустимой асимметрии фазных напряжений и работы на двух фазах:
источников и преобразователей электрической энергии (реле ЕЛ-11);
трехфазных асинхронных двигателей общепромышленных серий мощностью до 100 кВт (реле ЕЛ-12);
трехфазных крановых асинхронных двигателей и реверсивных электроприводов мощностью до 75 кВт (реле ЕЛ-13). ЕЛ-ХХХХ:
ЕЛ — тип реле;
ХХ — типоисполнение (11; 12; 13);
ХХ — климатическое исполнение и категория размещения (У3,
УХЛ2*, Т2 и Т3) по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.

Условия эксплуатации

Высота над уровнем моря до 2000 м.
Температура окружающего воздуха от минус 40 до 40°С (для климатических исполнений У3 и УХЛ2*), от минус 10 до 45°С (для климатических исполнений Т2 и Т3).
Окружающая среда незврывоопасная, не содержащая пыли в количестве, нарушающем работу реле, а также агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих материалы и изоляцию.
Вибрация в диапазоне частот от 1 до 100 Гц с ускорением 1g.
Рабочее положение в пространстве — произвольное.

Технические характеристики

Основные технические данные реле приведены в табл. 1.

Номинальное линейное напряжение В, частотой:
50 Гц
60 Гц

Климатическое исполнение и категория размещения

Время срабатывания, с, не менее

Средняя основная погрешность времени срабатывания реле в крайних положениях регулятора, %, не более

Масса реле, кг, не более

Примечание. Допустимые отклонения напряжения от -15 до +10% номинального значения.

Однофазное снижение напряжения при наличии номинального фазного напряжения в двух других фазах

Симметричное снижение фазных напряжений

Обрыв одной, двух или трех фаз

Оборотный порядок чередования фаз

Электрические принципиальные схемы реле приведены на рис. 1-3.

Электрическая принципиальная схема реле ЕЛ-11

Электрическая принципиальная схема реле ЕЛ-12

Электрическая принципиальная схема реле ЕЛ-13
Реле ЕЛ-11 состоит из следующих узлов: блока питания (R1, R2, R3, VD1-VD6, VD9, С1); трех пороговых элементов (ПЭ1, ПЭ2, ПЭ3);
логической схемы ЛС (D11, D12, VD7, R5); схемы выдержки времени СВВ с регулирующим резистором R7; выходного усилителя (R6, R8-R10, VD8, VD10, VТ1, VТ2); электромагнитного реле К.
При подаче на реле симметричного трехфазного напряжения допустимой величины с прямым порядком чередования фаз на выходах пороговых элементов ПЭ1, ПЭ2, ПЭ3 появляются последовательности импульсов с частотой и временным сдвигом, соответствующими частоте и временному сдвигу фазных напряжений.
Логическая схема ЛС контролирует наличие импульсов на выходе каждого порогового элемента и порядок их следования. На выходе ЛС будет иметь место последовательность импульсов только в случае, когда на реле подано трехфазное напряжение с прямым порядком чередования фаз допустимой величины. Порог переключения ПЭ1, ПЭ2, ПЭ3 регулируется резистором R4. Последовательность импульсов с выхода ЛС блокирует работу СВВ, что обеспечивает включение выходного электромагнитного реле К и свечение светодиода VD8.
При всяком недопустимом изменении трехфазного напряжения или при изменении порядка чередования фаз на выходе ЛС исчезает последовательность импульсов, и по истечении выдержки времени, установленной резистором R7, СВВ выдает сигнал на отключение выходного электромагнитного реле К. При этом светодиод VD8 погаснет.
Реле ЕЛ-12 состоит из следующих узлов: фильтра напряжения обратной последовательности ФНОП (С1, R1-R4); блока питания (VD; VD8, С4); входного усилителя ВУ; схемы выпрямления (С2, VD5, VD6, С3);
порогового элемента ПЭ; схемы выдержки времени СВВ; выходного усилителя (R6, R8-R10; VD7, VD9, VТ1, VТ2); электромагнитного реле К.
Фильтр ФНОП является чувствительным элементом схемы, напряжение на выходе которого изменяется пропорционально изменению напряжения в любой фазе трехфазной сети при неизменном напряжении в остальных фазах. Настраивается фильтр с помощью резистора R2.
При симметричном напряжении в контролируемой сети и правильном порядке чередования фаз сигнал на выходе ФНОП отсутствует. В этом случае пороговый элемент ПЭ блокирует работу схемы выдержки времени СВВ, что приводит к включению выходного электромагнитного реле К и свечению светодиода VD7.
При наличии асимметрии напряжений в контролируемой трехфазной сети или при изменении порядка чередования фаз на выходе ФНОП появляется сигнал, амплитуда которого регулируется резистором R5. Сигнал с выхода ФНОП через входной усилитель ВУ поступает на схему выпрямления, где он контролируется пороговым элементом ПЭ.
При величине поступившего сигнала выше допустимого уровня пороговый элемент ПЭ разблокирует работу СВВ, которая, по истечении установленной выдержки времени, выдает сигнал на отключение выходного реле К; при этом светодиод VD7 гаснет.
Реле ЕЛ-13 состоит из следующих узлов: блока питания (R1-R3, VD1-VD6, VD10, С3); схемы выпрямления (С1, VD7, VD8, С2); порогового элемента ПЭ; схемы выдержки времени СВВ; выходного усилителя (R4-R7, VD9, VD11, VТ1, VТ2); электромагнитного реле К.
Чувствительным элементом реле является собственный блок питания. При симметричном напряжении сети уровень пульсаций на выходе блока питания имеет определенное значение и увеличивается независимо от порядка чередования фаз при появлении асимметрии напряжений в контролируемой сети.
Сигнал асимметрии сети через конденсатор С1 поступает на вход схемы выпрямления, где он контролируется пороговым элементом ПЭ. При допустимом уровне асимметрии в сети ПЭ блокирует работу схемы выдержки времени, что обеспечивает включение выходного электромагнитного реле К и свечение светодиода VD9.
Если уровень асимметрии в контролируемой сети превышает допустимое значение, сигнал блокировки на выходе порогового элемента ПЭ исчезает и, по истечении выдержки времени, СВВ выдает сигнал на отключение электромагнитного реле К, при этом светодиод VD9 гаснет.
В каждой схеме (ЕЛ-11, ЕЛ-12, ЕЛ-13) срабатывание реле К вызывает переключение выходных контактов.
Реле, подключенное к зажимам работающего на холостом ходу двигателя, при обрыве фазы может не сработать из-за наводимой в этой фазе ЭДС, близкой по значению номинальному напряжению. С увеличением нагрузки двигателя реле сработает при токе в обмотке статора не более номинального (при моменте нагрузки не более 40-50% номинального).
Габаритные и установочные размеры реле приведены на рис. 4.

Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры реле ЕЛ-11, ЕЛ-12, ЕЛ-13:
а — крепление двумя винтами М4;
б — крепление на рейку > В комплект поставки входят: реле контроля трехфазного напряжения, техническое описание и инструкция по эксплуатации.

Общие сведения, классификация

Машины синхронной связи предназначены для осуществления синхронного или синфазного поворотов двух осей, механически между собой не связанных, или для их вращения.
Индукционные системы синхронной связи делятся на трехфазные и однофазные.
Трехфазные системы применяются для синхронизации двух валов приводных двигателей, не связанных механически. Обычно это силовые системы относительно большой мощности, носящие название систем электрического вала. Их используют, например, в механизмах разводки мостов, ворот шлюзов, в установках бумажной промышленности и т. д.
Однофазные системы применяются в маломощных установках и широко используются в схемах автоматических устройств.
Микромашины, применяемые в индукционных системах синхронной связи в качестве датчиков и приемников, получили название сельсинов, подчеркивающее их способность к самосинхронизации (self synchron означает самосинхронизирующийся).
В теории синхронной связи автоматических устройств различают два понятия: синхронную индикаторную передачу — индикаторный режим сельсинов и следящий привод — трансформаторный режим сельсинов.
В первом случае требуется передать лишь незначительный момент, необходимый, например, для поворота стрелки прибора (индикатора) для указания на расстоянии положения какого-либо регулирующего органа — клапана, задвижки, заслонки, вентиля и т. д. Передача показаний на пульт управления особенно важна в случаях, когда по каким- либо причинам человек не может подойти к регулируемому органу. Схема синхронной индикаторной передачи дана на рисунке 347. Здесь сельсин-датчик Д (заводящее устройство) и сельсин-приемник П (отрабатывающее устройство) при угле заводки а отрабатывают пропорциональный угол са непосредственно, то есть стрелка индикатора находится на оси приемника П.
При необходимости передать угол поворота механизму, к валу которого приложен более или менее значительный момент сопротивления, использовать индикаторную схему можно лишь при мощных силовых сельсинах. Мощной должна быть и линия связи. Рациональнее и проще поступить иначе: от датчика к приемнику передать слабый по мощности сигнал, который затем, будучи усилен, воздействует на исполнительный двигатель, связанный с приводным механизмом. В такой системе следящего привода схема связи построена так, чтобы напряжение приемника П (сигнал) было функцией угла поворота ротора датчика Д. Кроме того, между приемником и исполнительным двигателем должна быть обратная связь, приводящая роторы датчика и приемника в согласованное положение (положение нулевого сигнала) по окончании отработки. Схема следящего привода дана на рисунке 348.
На заводящем устройстве Д, возбуждаемом напряжением сети, осуществляется механический поворот на угол а (угол заводки). Сигнал, выработанный в отрабатывающем устройстве Я, после предварительного усиления в усилительном устройстве УУ в виде напряжения управления подается на исполнительный двигатель ИД, возбуждаемый напряжением сети. Исполнительный двигатель, будучи соединен механически с валом нагрузки, приводит его во вращение.

Рис. 347. Схема синхронной индикаторной передачи.
Рис. 348. Схема следящего привода.

Благодаря механической обратной связи исполнительного двигателя с отрабатывающим устройством П будет постепенно уменьшаться напряжение управления, и, когда отрабатывающее устройство П повернется на угол заводки a, Uy станет равным нулю и исполнительный двигатель остановится. В результате произойдет поворот вала нагрузки на угол а или пропорциональный ему са.
Индукционным системам синхронной связи присущ ряд положительных свойств: отсутствие искровой коммутации, то есть разрывов цепи питания датчиков при работе системы; высокая точность, обеспечивающая малые углы ошибки между положениями роторов датчика и приемника в согласованном режиме (не выше 2,5° для машин низшего класса); плавность отработки приемником поворота датчика; возможность иметь датчик и приемник бесконтактными; однотипность датчика и приемника.

Определение полного сопротивления каждого компонента высоковольтной сети

• Сеть, к которой подключен ввод от понижающего трансформатора (см. рис. G34)

Значение трехфазного тока КЗ (Isc) в кА или мощности (Psc) МВА [1] дается поставщиком энергии,отсюда можно вычислить эквивалентное полное сопротивление.

Рис. G34: Полное сопротивление высоковольтной сети, приведенное к стороне НН понижающего трансформатора

Формула, которая позволяет вычислить это значение и одновременно приводит полное сопротивление к его эквиваленту на стороне низкого напряжения:

где:
Zs — полное сопротивление высоковольтной сети, выраженное в миллиомах;
Uo — межфазное напряжение холостого хода низковольтной цепи, выраженное в вольтах;
Psc — мощность трехфазного КЗ, выраженная в кВA.

Сопротивление питающей высоковольтной сети Ra обычно мало по сравнению с соответствующим сопротивлением Ха, поэтому можно принять Ха равным Za. Если нужны более точные вычисления, можно принять, что Ха равно 0,995 Za, и Ra равно 0,1 Ха.

На рис. G36 даны значения для Ra и Xa, соответствующие наиболее распространенным значениям мощностей КЗ для высокого напряжения [2] в распределительных сетях питания, а именно, 250 и 500 MВA.

• Трансформаторы (см. рис. G35)

Полное сопротивление Ztr трансформатора, со стороны низкого напряжения, находится по формуле:

где:
U₂₀ — межфазное напряжение холостого хода вторичной обмотки, выраженное в вольтах;
Pn — номинальная мощность трансформатора в кВА;
Usс — напряжение короткого замыкания трансформатора, выраженное в %;

Сопротивление обмоток трансформатора Rtr можно затем вычислить из общих потерь следующим образом:

где:
Pcu — номинальные потери КЗ трансформатора в ваттах;
In — номинальный ток полной нагрузки в амперах;
Rtr — сопротивление одной фазы трансформатора в миллиомах (в это значение включены низковольтная и соответствующая высоковольтная обмотки одной фазы).

При приблизительных вычислениях значением Rtr можно пренебречь, так как X ≈ Z в стандартных распределительных трансформаторах.

Рис. G35: Значения активного, реактивного и полного сопротивлений для типовых распределительных трансформаторов с напряжением высоковольтных обмоток
≤ 20 кВ, приведенные к 400 В

• Автоматические выключатели

В низковольтных цепях необходимо учитывать полное сопротивление выключателей цепи, расположенных выше точки КЗ. Значение реактивного сопротивления условно принимается равным 0,15 мОм на автоматический выключатель, тогда как активным сопротивлением можно пренебречь.

• Сборные шины

Активное сопротивление сборных шин обычно ничтожно, и, практически, все полное сопротивление является реактивным и составляет приблизительно 0,15 мОм/м [3] длины низковольтных сборных шин (удвоение расстояния между шинами увеличивает реактивное сопротивление только примерно на 10%).

• Провода цепи

Сопротивление провода находится по формуле:

где:
ρ — удельное сопротивление материала провода при нормальной рабочей температуре:
— 22,5 мОм х мм 2 /м для меди;
— 36 мОм х мм 2 /м для алюминия;
— L — длина провода в м;
— S — сечение провода в мм 2 .

Значения реактивного сопротивления кабелей можно получить у производителей. Для кабеля сечением менее 50 мм 2 значением реактивного сопротивления можно пренебречь. В отсутствие другой информации, можно использовать значение 0,08 мОм/м (для сетей с частотой 50 Гц) или 0,096 мОм/м (для сетей 60 Гц). В случае готовых шинопроводов и подобных кабелепроводов в сборке обратитесь за данными к производителю.

• Двигатели

В момент короткого замыкания работающий двигатель будет действовать (в течение короткого времени) как генератор и подавать ток в место повреждения.

В общем случае, этим некоторым увеличением тока КЗ можно пренебречь. Однако, для более точных вычислений, обычно в случае больших двигателей и/или большого числа небольших, общее увеличение тока можно оценить из формулы:

Iscm = 3,5 In от каждого двигателя, то есть 3,5m ln для m похожих двигателей, работающих одновременно. Двигатели, принимаемые во внимание, должны быть только трехфазными; вклад однофазных двигателей в увеличение тока является очень малым.

• Сопротивление дуги в месте повреждения

Короткие замыкания обычно образуют дугу, которая имеет сопротивление. Сопротивление не является стабильным, и его среднее значение низкое, но при низком напряжении это сопротивление является достаточным, чтобы в некоторой степени снизить ток повреждения. Практика показывает, что можно ожидать снижения тока порядка 20%. Это явление эффективно облегчает работу автоматического выключателя по отключению цепи, но не оказывает никакого влияния на его ток включения.

Rtr часто можно пренебречь в сравнении
Xtr для трансформаторов > 100 кВА

[4] ρ = удельное сопротивление рабочего провода при нормальной температуре:

• ρ = 22,5 мОм х мм 2 /м для меди;
• ρ = 36 мОм х мм 2 /м для алюминия.

[5] Если имеются несколько проводов на фазу, подключенных параллельно, то разделите сопротивление одного провода на количество проводов. Значение реактивного сопротивления остается практически неизмененным.

U₂₀: межфазное напряжение холостого хода вторичной обмотки понижающего трансформатора (В).
Psc: мощность трехфазного короткого замыкания на высоковольтных вводах понижающих трансформаторов (кВА).
Pcu: общие потери трехфазной мощности в понижающих трансформаторах (Вт).
Pn: номинальная мощность понижающего трансформатора (кВА).
Usc: напряжение короткого замыкания понижающего трансформатора (%).
Rт: общее активное сопротивление, Xт: общее реактивное сопротивление.

Рис. G36: Сводная таблица полных сопротивлений для различных частей цепи КЗ

Рис. G37: Пример вычисления тока КЗ для низковольтной установки, питаемой напряжением 400 В (номинальное значение) от понижающего трансформатора мощностью 1000 кВА

Инверторы и инверторные системы

Общие сведения о инверторах

Инверторы служат для преобразования постоянного тока от аккумуляторов в переменный ток напряжением 220 В. Если в инвертор встроено зарядное устройство для подзаряда аккумуляторов при питании от сети, а также блок слежения за наличием и качеством напряжением в сети, то такое устройство называется блоком бесперебойного питания (ББП). При пропадании напряжения в сети, или выходе его значения за установленные пределы, ББП автоматически переключается на питание от аккумуляторов.

Инверторы ТМ ШТИЛЬ

Инверторы и инверторные системы Штиль предназначены для преобразования постоянного тока в переменный. Используются для построения систем электропитания в отрасли связи, информационных технологиях, промышленной автоматике, энергетике и транспорте. Данные изделия обеспечивают питание потребителей переменным током 50 Гц напряжением 220/380 В от источников постоянного тока напряжением 12, 24, 48, и 60 В (выпрямители, аккумуляторные батареи).

Инверторы CE+T

Инверторы CE+T обеспечивают преобразование напряжения 24, 48-60, 110 или 220 В постоянного тока в напряжение 230 В переменного тока, они предназначены как для параллельной работы (до 18 приборов) в схемах с резервированием N+1, так и для работы отдельно или для построения трехфазной системы. Инверторы CE+T устанавливаются в 19” стойку или шкаф, на их базе производятся инверторные системы мощностью до 54 кВА.

Инверторы ЗАО «ММП — Ирбис»

ЗАО «ММП-Ирбис» один из лидеров среди российских производителей источников питания. За 14 лет работы разработаны и серийно освоены более 50 типов источников питания на выходную мощность от 1 до 1200 Ватт с питанием от сети переменного тока — AC/DC, постоянного тока DC/DC и инверторы — DC/AC.

Инверторы «Форпост»

Инверторы DC/AC- предназначены для преобразования постоянного напряжения 48В; 60В; 110В; 220В и электропитания оборудования телекоммуникаций переменным стабилизированным напряжением 220В, 50Гц с потребляемой мощностью до 1500ВА соответственно. Инвертор DC/AC-48(60)/220B-1500BA-ВР имеет встроенный релейный байпас.

Инверторные системы

Инверторные системы обеспечивают преобразование напряжения 24, 48, 60, 110, 220 В постоянного тока в однофазное напряжение 220 В или трехфазное напряжение 380 В переменного тока синусоидальной формы, они предназначены для построения высоконадежных масштабируемых однофазных или трехфазных систем электропитания с резервированием N+1 для отрасли связи, промышленности и энергетики. Ряд моделей на мощность нагрузки от 3 до 64 кВт. Изделия размещаются в 19″ шкафах высотой 18-48U.

Инверторы также различаются в зависимости от формы генерируемого напряжения переменного тока. Если форма напряжения прямоугольная (меандр), ступенчатая, или трапециевидная, то такие инверторы инверторы являются несинусоидальными. Иногда встречается нагрузка, критичная к форме напряжения — например, асинхронные двигатели или трансформаторы. Такую нагагрузку нежелательно питать от несинусодального инвертора.

Если форма напряжения максимально приближена к синусоиде, такие инверторы считаются синусоидальными. От таких инверторов можно питать любую нагрузку переменного тока.

Так же предлагаем Вам: Байпас ПЭС3000 — Переключатель Электронный Статический

4.Диагностика трёхфазных асинхронных двигателей.

Большая часть неисправностей связанная с некорректной работой двигателей, заключается в неисправности самой системы управления. При неисправности системы управления, двигатель может вращаться рывками или наблюдается нестабильная частота вращения ротора, а иногда он вовсе не вращается.

На (рис.4) приведена лишь структурная схема инверторного преобразователя, на самом деле принципиальная схема инвертора намного сложнее и содержит в себе микропроцессорную систему, операционные усилители, оптические развязки и т.п.

Невозможно полноценно проверить работоспособность или напрямую включить трёхфазной двигатель стиральной машины без подключения к электронной схеме.

При помощи мультиметра представляется возможным проверить лишь целостность цепи обмоток статора двигателя, пробой обмоток на корпус, электрическое сопротивление катушки тахогенератора и тепловое защитное устройство.

5.1 Характеристики электроэнергии переменного тока

5.1.1 Типы систем переменного тока и их соединения

5.1.1.1 Системы трехфазного переменного тока должны обеспечивать как трехфазное, так и однофазное электропитание с номинальным напряжением 115/200 В и номинальной постоянной частотой 400 Гц или переменной частотой 360 . 800 Гц.

Допускается применение систем переменного тока с двойным номинальным напряжением 230/400 В постоянной частоты 400 Гц или переменной частоты 360 . 800 Гц.

5.1.1.2 Форма кривой напряжения должна быть синусоидальной с номинальными напряжениями и частотами, соответствующими 5.1.1.1 .

5.1.1.3 Системы трехфазного переменного тока должны быть соединены в звезду с заземленной нейтралью (N).

5.1.1.4 Последовательность фаз СЭС должна быть А—В-С. Вращение фаз должно происходить против часовой стрелки (положительное), как показано на рисунке 1. Проводка самолета (вертолета) и выводы оборудования должны маркироваться соответственно А, В, С.

Рисунок 1 — Сдвиг и последовательность фазных напряжений в трехфазной системе электроснабжения

5.1.2 Источники переменного тока

Первичные и вторичные источники переменного тока должны обеспечивать установившиеся нормальные рабочие характеристики переменного тока постоянной частоты 400 Гц, установленные в таблице 1, или переменной частоты, установленные в таблице 2, при:

— небалансе нагрузок фаз до 15 % номинальной мощности фазы;

— импульсно-периодической составляющей нагрузки с cos φ = 0,95 и импульсом тока до 7 % номинального значения тока фазы;

— трехфазной двухполупериодной трансформаторно-выпрямительной нагрузке до 25 % номинальной мощности источника переменного тока при вторичной системе постоянного тока 27 В.

Для выпрямительных устройств системы 270 В допускается изменение мощности выпрямителя по результатам исследований.

Таблица 1 — Нормальные рабочие характеристики систем переменного тока с постоянной частотой 400 Гц