Как настроить убз 302

Руководство по эксплуатации

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ БЛОК ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

УБЗ-302

РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

1. ОПИСАНИЕ И РАБОТА

1.1.1 Универсальный блок защиты электродвигателей УБЗ-302 (далее по тексту УБЗ) предназначен для постоянного контроля параметров сетевого напряжения, действующих значений фазных/линейных токов трехфазного электрооборудования 380В 50 Гц и проверки значения сопротивления изоляции электродвигателей.

УБЗ обеспечивает защиту асинхронных электродвигателей, мощностью от 2,5 кВт до 30 кВт при использовании встроенных токовых трансформаторов и до 315кВт при использовании внешних токовых трансформаторов, в том числе и в сетях с изолированной нейтралью.

УБЗ обеспечивает защиту электродвигателей при:

— некачественном сетевом напряжении (недопустимые скачки напряжения, обрыв фаз, нарушение чередования и слипание фаз, перекос фазных/линейных напряжений);

— механических перегрузках (симметричный перегруз по фазным/линейным токам);

— превышении порога тока обратной последовательности:

— несимметрии фазных токов без перегруза, связанных с нарушением изоляции внутри двигателя и/или подводящего кабеля (сравнение коэффициента несимметрии тока по обратной последовательности с коэффициентом несимметрии напряжения по обратной последовательности);

— исчезновении момента на валу электродвигателя («сухой ход» — для насосов) – защита по минимальному пусковому и/или рабочему току;

— затянутом пуске двигателя или блокировке ротора;

— недопустимо низком уровне изоляции между статором и корпусом двигателя (проверка перед включением);

— замыкании на «землю» обмотки статора во время работы – защита по токам утечки на «землю»;

— тепловой перегрузке двигателя;

— перегреве обмоток (определяется температура обмоток при использовании встроенных в двигатель температурных датчиков или температура корпуса при использовании внешних температурных датчиков).

По каждому типу защиты возможно запрещение и разрешение автоматического повторного включения (далее по тексту АПВ) нагрузки.

Блок обеспечивает защиту электрооборудования путем управления катушкой магнитного пускателя (контактора).

Блок определяет наличие токов двигателя при отключенном реле нагрузки (при отключенном реле нагрузки и функциональном реле в режиме звезда-треугольник). В этом случае блок индицирует аварию внешнего контактора, включающего двигатель, до тех пор, пока блок не будет выключен.

— управление и передача параметров по интерфейсу RS-485 в соответствии с протоколом MODBUS,

— управление и передача параметров по интерфейсу RS-232.

Примечание. Одновременное использование RS-485 и RS-232 невозможно.

1.1.2 Характеристика выходных контактов встроенных реле

Характеристики выходных контактов встроенных реле приведены в таблице 1.1 и таблице 1.2

Максимальная коммутируемая мощность

Макс. длит. доп. переменное напряжение

Макс. ток при Uпост=30В

Максимальная коммутируемая мощность

Макс. длит. доп. Переменное/ постоянное напряжение

Макс. ток при Uпост=30В

1.1.3 Список используемых сокращений

АПВ — автоматическое повторное включение

МП — магнитный пускатель

ПК — персональный компьютер

ТТ — трансформатор тока

РМКУП — режим минимального количества установочных параметров

Itt — номинальный ток ТТ. (Задается при использовании внешних ТТ. Например, если ТТ типа Т-0/5, то Itt равен 300А)

In — номинальный ток двигателя. Как правило, это значение тока, которое указано на шильдике двигателя, но, в зависимости от условий эксплуатации, может быть установлено другое значение тока.

1.2 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1.2.1 Основные технические характеристики приведены в таблице 1.3

Основные технические характеристики

Номинальное напряжение питания: трехфазное 380В 50 Гц

Частота сети, Гц

Диапазон номинальных токов (при работе от встроенных трансформаторов тока), А

Гистерезис по напряжению (фазное/линейное), В

Гистерезис по теплу, % от накопленного при отключении

Точность определения порога срабатывания по току, не более, в % от номинального

Точность определения порогов по напряжению, не хуже, В

Точность определения перекоса фаз по напряжению, не хуже, В

Напряжение, при котором сохраняется работоспособность:

— фазное, при питании от одной фазы и подключенном нулевом проводе не менее, В

-линейное, при питании от трех фаз не более, В

— два аналоговых входа для подключения датчиков температуры (типы Pt100, Ni100, Ni120)

— аналоговый вход для подключения датчика с выходом 0-10В

— аналоговый вход для подключения датчика с выходом 4мА(0мА) — 20мА

— три аналоговых входа для стандартных ТТ с выходом 5 А (тип Т-0.66 или аналогичный)

-вход для подключения дифференциального токового трансформатора (трансформатора нулевой последовательности)

реле нагрузки — две группы перекидных контактов для управления пускателем электродвигаА 250В при cos φ=1;

функциональное реле — одна группа перекидных контактов — 16А 250В при cos φ=1 (назначение реле задается пользователем);

Разрешение по температуре температурных датчиков, °С.

Потребляемая мощность (под нагрузкой), не более, ВА

Степень защиты: — прибора

Диапазон рабочих температур, °С

Температура хранения, °С

Масса, не более, кг

Габаритные размеры ( рис.1.1) девять модулей типа S

Монтаж на стандартную DIN-рейку 35 мм

Положение в пространстве произвольное

1.2.2 Измеряемые и вычисляемые параметры, значения которых выводятся на устройство отображения *, пределы их измерения и погрешности приведены в таблице 1.4.

*Примечание: к устройству отображения относятся:

— два трехразрядных семисегментных индикатора на лицевой панели УБЗ;

— ПК, подключенный к одному из интерфейсов УБЗ (MODBUS, RS-232).

Измеряемые и отображаемые параметры

Единицы измерения при пере-даче данных

Десятые доли ампера

Действующие значения фазных токов, A

Действующее значение тока нулевой последовательности, A

Среднее значение тока по каждой фазе за время указанное в параметре tSi

Наибольшее значение среднего тока по каждой фазе, полученное со времени последней загрузки.

Сброс всех средних значений выполняется кнопкой ЗАП/СБР/ВЫБ при выводе наибольшего значения среднего тока по любой из фаз (с присвоением текущего среднего значения тока соответствующей фазы).

Пусковой ток двигателя (средний по фазам)

Ток перегрузки (средний по фазам)

Время пуска — это период времени с момента, когда три фазных тока превысят 1,2 In, и до момента, когда три тока снизятся ниже 1,2 In. Максимальный фазный ток, достигнутый в течение этого периода, является максимальным пусковым током.

Ток обратной последовательности (перекос), A

Действующие значения фазных напряжений (определяются при подключении к УБЗ нулевого провода), B

Действующие значения линейных напряжений, В

Напряжение прямой последовательности, В

Напряжение обратной последовательности, В

Напряжение нулевой последователь-ности (векторная сумма трех фазных напряжений, деленная на три), (определяется при подключении к УБЗ нулевого провода), B

Температура датчика 1 (тип датчика задается в соответствии с табл. 1.6.), 0C *

5000 – дат-чик не включен

1000 –кз датчика

2000 –обрыв датчика

Температура датчика 2 (тип датчика задается в соответствии с табл. 1.6), 0C *

Значение токового входа (4-20) мА, мА

Значение напряжения на аналоговом входе 0-10 В,

Счетчик времени работы оборудования, сутки

Частота сети, Гц

Десятые доли герца

Время работы до отключения по перегрузке (показывает время, остающееся до отключения защитой по тепловой перегрузке), с

Время до окончания выдержки АПВ, с**

Время ожидания после отключения по перегрузке (показывает время ожидания до разрешения пуска, заблокированного тепловой защитой), с***

Сопротивление изоляции двигателя, МОм ****

Служебные параметры (только для считывания по интерфейсам ( MODBUS, RS-232)

* Примечание. Если значение температуры выходит за указанные пределы на индикатор значения выводится код аварии в соответствии с таблицей 2.1.

** Примечание. Если АПВ запрещено, то на индикатор выводится “not”.

*** Примечание. Если время до отключения защитой по тепловой перегрузке или время ожидания до разрешения пуска (ttP) не определено (больше 900с), то на индикатор значения выводится код “—“. Если работа защиты запрещена, то на индикатор выводится “not”.

**** Примечание. Если сопротивление изоляции двигателя больше 20 МОм, то на индикатор значения выводится код “1. “ (единица с точкой в старшем разряде индикатора).

1.2.3 Программируемые параметры и пределы их изменений приведены в таблице 1.5.

Установочные и считываемые параметры

0-используются встроенные ТТ

1-используются внешние ТТ

Номинальный ток ТТ, А

Для внешнего ТТ

0-ток не установлен: УБЗ не включит реле нагрузки (п.2.3.7).

Время, за которое измеряется среднее значение тока, с

Время, за которое измеряется среднее значение тока (параметры iS1, iS2, iS3 из табл. 1.5)

Максимальная токовая защита

Тип максимальной токовой защиты

0-защита с независимой выдержкой времени

Типы защиты с зависимой выдержкой времени:

1-SIT; 2-VIT (LTI); 3-EIT; 4-UIT; 5-RI

Уставка срабатывания по максимальной токовой защите, кратность

задается кратность по отношению к номинальному току двигателя

Задержка срабатывания защиты по току, с

0-работа защиты запрещена

1- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания запрещено

2- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания разрешено

Порядок срабатывания защиты по отношению к тепловой

0-защита срабатывает независимо от тепловой защиты

1-если тепловая перегрузка не наступила, то индикация превышения тока есть, но реле нагрузки не отключается

Защита от замыканий на землю

Уставка срабатывания по току, А

Если параметр не включен в список РМКУП, то значение по умолчанию:

Задержка срабатывания защиты, с

Разрешение работы защиты

0-работа защиты запрещена

1- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания запрещено

2- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания разрешено

Защита по току обратной последовательности

Задается в процентах от номинального тока

Задержка срабатывания защиты, с

0-работа защиты запрещена

1- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания запрещено

2- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания разрешено

Анализ причин срабатывания защиты по току обратной последовательности.

Кратность превыше-ния отношения коэффициента обрат-ной последователь-ности по току к коэффициенту обрат-ной последователь-ности по напряжению

0- анализ выключен

1- анализ включен

Тепловая перегрузка (тепловая модель двигателя)

Разрешение работы защиты

0-работа защиты запрещена

1- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания запрещено

2- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания разрешено

Время срабатывания защиты при двукратной перегрузке по току, с

Кратность увеличения времени при остановленном двигателе

Компенсация увеличения времени охлаждения при остановленном двигателе

Минимальный фазный ток

Порог срабатывания защиты по минимальному рабочему току, в % от установленного номинального

Задержка срабатывания защиты, с

0-работа защиты запрещена

1- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания запрещено

2- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания разрешено

Затянутый пуск, блокировка ротора

Уставка срабатывания, кратность

Задается кратность по отношению к номинальному току

Задержка срабатыва-ния защиты по затянутому пуску, с

Время пуска двигателя

Задержка срабатыва-ния защиты по блокировке ротора, с

0-работа защиты запрещена

1- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания запрещено

2- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания разрешено

Защиты по напряжению

Минимальное линейное напряжение, В

Время задержки отключения по минимальному напряжению, с

защиты по минимальному напряжению

0-работа защиты запрещена

1- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания запрещено

2- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания разрешено

Максимальное линейное напряжение, В

Время задержки отключения по максимальному линейному напряжению, с

защиты по максимальному линейному напряжению

0-работа защиты запрещена

1- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания запрещено

2- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания разрешено

Перекос линейного напряжения, В

Время задержки отключения по перекосу линейного напряжения, c

защиты по перекосу линейного напряжения

0-работа защиты запрещена

1- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания запрещено

2- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания разрешено

защиты по порядку чередования фаз

0-работа защиты запрещена

1- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания запрещено

2- работа защиты разрешена, АПВ после срабатывания разрешено

Управление двигателем и АПВ

Время АПВ после срабатывания защиты по минимальному току, с

Запрет АПВ для всех аварий

Разрешение работы двигателя после подачи питания на УБЗ

0 – пуск двигателя вручную

1- пуск двигателя через время АПВ

2- пуск двигателя через 2 секунды

1-разрешен пуск двигателя

2-разрешен аварийный останов двигателя

3-разрешен пуск и останов двигателя

Разрешение контроля температуры и тип датчика температуры 1

1- встроенный в двигатель (защита срабатывает, если сопротивление датчика выше1,8 кОм)

2 – PTC (1кОм при 250С)

Температура отклю-чения двигателя

Коррекция температуры первого датчика

Разрешение контроля температуры и тип датчика температуры 2

Температура отклю-чения двигателя

Коррекция температуры второго датчика

АПВ после срабатывания защиты

1- АПВ после срабатывания запрещено

2- АПВ после срабатывания разрешено

Реакция на неисправность датчиков температуры

0- предупреждение и продолжение работы;

1- предупреждение и остановка двигателя;

Сопротивление изоляции двигателя

Защита по минимальному сопротивлению изоляции двигателя

5-двигатель не включается при сопротивлении изоляции ниже 500к

10- двигатель не включается при сопротивлении изоляции ниже 1000к

РАЗНОЕ

Включение режима минимального количества установочных параметров

Показания на индикаторе УБЗ до включения двигателя

0- линейное напряжение Uab

1-сопротивление изоляции rid

2-обратный отсчет времени АПВ

Режим индикации параметра

0-значение параметра выводится непрерывно

1-значение параметра выводится в течение 15с

Режим работы функционального реле

0-реле используется как реле сигнализации

1- реле используется как реле времени (включается через время заданное параметром rrt после включения реле нагрузки)

2-реле используется для переключения двигателя звезда –треугольник

Время таймера, c

см. п2 , п3 параметра rrS

Полное время работы устройства, сутки

*при передаче данных по интерфейсу MODBUS/RS-232 время работы передается в часах

Время наработки двигателя, сутки

*при передаче данных по интерфейсу MODBUS/RS-232 время работы передается в часах

Код доступа пользователя

0 – клавиатура разблокирована

1-9 – пароль пользователя

Код доступа наладчика

000 – доступ на уровень наладчика – разрешен

000-999 – пароль наладчика

Восстановление заводских параметров

После записи 1 и выходе из режима установки параметров — заводские параметры восстановлены

Параметры последовательного интерфейса (RS-485/ RS-232)

Коммуникационный адрес УБЗ

0: 9600 бод; 1: 19200 бод;

Реакция преобразователя на потерю связи

0- продолжение с отсутствием предупреждения

1- предупреждение и продолжение работы

2- предупреждение и остановка двигателя с разрешением АПВ

после восстановления связи

3- предупреждение и остановка двигателя с запрещением АПВ

после восстановления связи

Обнаружение превышения времени ответа, с

Разрешение связи УБЗ по последовательному каналу

0- связь запрещена

1- связь по RS-232

2- связь по MODBUS*

Параметры режимов функционального реле

Время между выключением реле нагрузки и включением функционального реле

* Примечание При разрешенной связи по MODBUS, подключение кабеля RS-232, приводит к автоматическому отключению MODBUS и подключению связи по RS-232. При отключении кабеля RS-232, работа MODBUS восстанавливается.

1.2.4 Органы управления и габаритные размеры УБЗ приведены на рисунке 1.1.

1 — зеленый светодиод УСТАНОВКА — горит, когда реле находится в режиме установки параметров

2 — зеленый светодиод НАГРУЗКА — горит, когда реле нагрузки включено

3 — зеленый светодиод РЕЛЕ — горит, когда функциональное реле включено

4 — зеленый светодиод РМКУП — горит, когда реле находится в режиме РМКУП

5 — трехразрядный индикатор мнемоники параметра

горит, когда установочный параметр не входит в список РМКУП

горит, когда значение установочного параметра защищено паролем наладчика

горит, когда УБЗ находится в режиме установок наладчика

6 — трехразрядный индикатор значения параметра

7 – синий светодиод ОБМЕН — горит, когда идет обмен данными с ПК

8 – красный светодиод АВАРИЯ:

— при выключенном реле нагрузки: горит, когда УБЗ находится в состоянии аварии (мигает если после аварии возможен АПВ);

— при включенном реле нагрузки – мигает, когда двигатель находится в состоянии перегрузки по максимальному току или тепловой перегрузке, но время отключения реле еще не наступило

9 — разъем для подключения УБЗ к ПК по RS-232

10 — зеленый светодиод З/Т горит, когда функциональное реле УБЗ работает в режиме звезда-треугольник (п.2.4.3)

11 — зеленый светодиод РВ горит, кода функциональное реле УБЗ работает в режиме реле времени

12 — кнопка (в тексте ВВЕРХ) — листание индицируемых параметров в режиме просмотра параметров и листание меню в режиме установки параметров

13 — кнопка (в тексте ВНИЗ) — листание индицируемых параметров в режиме просмотра параметров и листание меню в режиме установки параметров

14 — кнопка Зап/Сбр/Выб — запись параметров в режиме установки, переключение группы отображаемых параметров в режиме просмотра, сброс

15 — кнопка УСТАНОВКА — включает режим установки параметров

Примечание — в тексте З/Т

Рис.1.1. Органы управления и габаритные размеры УБЗ

1.2.5 Функции защиты

1.2.5.1 УБЗ выполняет следующие виды защит электродвигателей:

— максимальная токовая в фазах;

— от замыканий на землю (по току нулевой последовательности):

— по току обратной последовательности;

— по превышению кратности коэффициента обратной последовательности по току к коэффициенту обратной последовательности по напряжению;

— по тепловой перегрузке;

— минимальная токовая в фазах;

— затянутый пуск (блокировка ротора);

— от перегрева обмоток;

— по минимальному линейному напряжению;

— по максимальному линейному напряжению;

— по перекосу линейных напряжений (обратной последовательности по напряжению);

— по порядку чередования фаз;

— по минимальному сопротивлению изоляции обмоток двигателя.

1.2.5.2 Максимальная токовая защита в фазах является трехфазной. Она запускается, когда один, два или три тока достигают уставки срабатывания.

Защита имеет выдержку времени. Выдержка может быть независимой (постоянной) или зависимой (обратно зависимой — SIT; очень обратно зависимой — VIT или LTI; чрезвычайно обратно зависимой — EIT; ультра обратно зависимой-UIT, выдержка типа RI) — кривые приведены в приложении 1.

При защите с независимой выдержкой времени двигатель отключается, если ток по одной из фаз больше заданного в течение времени T (параметр “i = t” ).

Is соответствует уставке “i=S”, а T — времени задержки срабатывания защиты

Рис. 1.2. Принцип защиты с независимой

Работа защиты с зависимой выдержкой времени соответствует стандартам МЭК 60255-3 и BS 142

Is соответствует уставке “tnt” (номинальный ток двигателя);

T (параметр “i = t” — постоянная времени работы защиты) – соответствует времени задержки срабатывания для 10 Is.

Для очень больших токов защита имеет характеристику с независимой выдержкой времени:

Рис. 1.3. Принцип защиты с зависимой

В приложении 1 приведены графики для постоянной времени работы защиты равной 1 секунде ( параметр “i = t”). При установке другого значения постоянной времени, время срабатывания защиты изменяется пропорционально постоянной времени ( например при “i = t”=10 секунд время срабатывания защиты при такой же кратности токов увеличится в 10 раз).

1.2.5.3 Защита от замыканий на землю:

-запускается, когда ток замыкания на землю достигает уставки срабатывания (параметр “i_S”);

-двигатель отключается, если ток замыкания на землю больше заданного в течение времени T (параметр “i_t”).

1.2.5.4 Защита по току обратной последовательности (перекосу) запускается, когда составляющая обратной последовательности больше уставки (параметр “ioS”) и отключает двигатель, когда время этого превышения больше заданного (параметр“iot”).

Если включен анализ причины срабатывания защиты (iOr=1), то при срабатывании защиты по превышению тока обратной последовательности не из-за перекоса линейных напряжений (в этом случае предполагаются неполадки в двигателе) АПВ после срабатывания защиты не будет (независимо от значения параметра “ior”).

Неполадки двигателя определяются по превышению кратности отношения коэффициента обратной последовательности по току к коэффициенту обратной последовательности по напряжению

1.2.5.5 Защита по минимальному фазному току:

-запускается, когда ток фазы падает ниже уставки (параметр “i = S”) и отключает двигатель, когда время этого падения больше заданного (параметр“ i = t ”);

-не активна, когда ток нагрузки меньше 10% In (когда уменьшение тока вызвано отключением двигателя, а не уменьшением его нагрузки);

-имеет свою независимую выдержку АПВ (параметр “Atn”).

1.2.5.6 Затянутый пуск и блокировка ротора.

Принцип работы защиты по затянутому пуску и блокировке ротора приведен на рисунке 1.4.

Во время пуска защита срабатывает, когда все фазные токи больше уставки Is (параметр “PPS” ) в течение периода времени большего, чем выдержка времени ST (параметр “PPt’).

При нормальной работе (после пуска) защита срабатывает, когда все фазные токи больше уставки в течение периода времени большего, чем выдержка времени LT (параметр “Pbt”).

Рис. 1.4. Затянутый пуск и блокировка ротора

1.2.5.7 Защита по тепловой перегрузке

Защита по тепловой перегрузке выполнена на основе решения уравнения теплового баланса двигателя при следующих допущениях:

— до первого включения двигатель был холодным;

— при работе двигателя выделяется тепло, пропорциональное квадрату тока;

— после отключения двигателя идет его остывание по экспоненте.

Для работы защиты необходимо ввести время срабатывания при двукратной перегрузке Т2 (параметр “dtt”).

Токо-временная характеристика при разных значениях Т2 приведена на рисунке 1.5.

Для стандартного рекомендуемого значения Т2 (60 сек при 2-х кратной перегрузке) в таблице 1.6 приведена токо-временная характеристика.

Для вращающихся машин охлаждение более эффективно во время работы, чем во время остановки двигателя, поэтому вводится параметр dtP — кратность увеличения постоянной охлаждения при остановке двигателя.

После отключения реле нагрузки по тепловой перегрузке при разрешенном АПВ, реле включится повторно через время, большее чем одно из двух:

— времени теплового гистерезиса, т. е., двигатель должен остыть на 33% от накопленного тепла;

Подбирая разные времена АПВ с учетом теплового гистерезиса, можно добиться ограничения количеств пусков в единицу времени, т. к. при повторно-кратковременном режиме работы блок запоминает количество тепла, выделяемое при пуске двигателя.

I/Iн – кратность тока относительно номинального;

Т/Т2 – фактическое время срабатывания относительно Т2.

Рис. 1.5. Токо-временная характеристика

1.2.5.8 Защита от перегрева обмоток

В зависимости от выбранных уставок защита может работать по первому входу со следующими температурными датчиками:

1) со встроенными в двигатель температурными датчиками (C1r=1). В этом случае уставки C1S и C1A не задействованы и короткое замыкание и обрыв датчика не контролируется. Защита срабатывает, когда сопротивление датчика станет больше 1800 Ом.

2) с датчиками типа PTC (1кОм при 250С) (при использовании этого датчика измеряемая температура не может быть больше 1000С).

По второму входу защита работает с температурными датчиками типа Pt100 (платиновый, 100 Ом при 00С) или Ni100 (Ni120) (никелевый, 100 Ом (120 Ом) при 00С) в соответствии со стандартами МЭК 60751 и DIN 43760.

Защита по второму входу:

— запускается, когда контролируемая температура больше уставки;

— имеет две независимых уставки: уставку аварийной сигнализации и уставку отключения.

Защита определяет случаи обрыва и короткого замыкания температурных датчиков:

— обрыв при температуре больше 220 °C;

— короткое замыкание при температуре меньше минус 45°C.

1.2.5.9 Защита по напряжению

В защитах по напряжению УБЗ перед включением нагрузки проверяет соответствующие уставки и, в зависимости от их значения, разрешает либо запрещает включение нагрузки; после включения нагрузки контроль по напряжениям сохраняется, но решение на отключение принимается по токам.

К защитам по напряжениям относятся:

— по минимальному линейному напряжению (срабатывает, если хотя бы одно из линейных напряжений меньше уставки (параметр “U = S”) в течение времени, заданного параметром “U = t”);.

— по максимальному линейному напряжению (срабатывает, если хотя бы одно из линейных напряжений больше уставки (параметр “U = S”) в течение времени, заданного параметром “U = t”);

— по перекосу линейных напряжений (срабатывает, если разница между действующими значениями линейных напряжений больше уставки (параметр “U П S”) в течение времени, заданного параметром “U П t”).

1.2.5.10 Защита по порядку чередования фаз срабатывает при нарушении порядка чередования фаз, отключает двигатель и блокирует его дальнейшую работу.

1.2.5.11 Защита по минимальному сопротивлению изоляции обмоток двигателя

После подачи напряжения на блок перед включением выходного реле проверяется уровень изоляции обмотки статора относительно корпуса.

При rid=5 нагрузка не включается, если сопротивлении изоляции ниже 500 кОм + 20 кОм, а при rid=10, если ниже 1000 кОм + 50 кОм.

1.3 СОСТАВ ИЗДЕЛИЯ

Состав изделия приведен в таблице 1.7.

Дифференциальный трансформатор (трансформатор нулевой последовательности) *

Выносной индикатор с ЖК экраном **

Выносной пульт управления с ЖК экраном **

Кабель связи с ПК по RS-232**

Кабель-преобразователь связи с ПК по USB **

Блок датчиков Роговского**

Температурный датчик (типы — Pt100, Ni100, Ni120) **

Pt100, Ni100, Ni120

*Дифференциальный трансформатор поставляется по согласованию с потребителем следующих типов: .

**Поставляются по согласованию с потребителем

1.4 УСТРОЙСТВО И РАБОТА

УБЗ является микропроцессорным цифровым устройством с высокой степенью надежности и точности. Оперативного питания не требуется – контролируемое напряжение является одновременно напряжением питания.

УБЗ имеет три встроенных ТТ, через которые продеваются силовые фазные провода.

2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПО НАЗНАЧЕНИЮ

Все подключения должны выполняться при обесточенном устройстве.

2.2 УПРАВЛЕНИЕ УБЗ

2.2.1 УБЗ имеет пять режимов управления:

— минимального количества установочных параметров (далее в тексте РМКУП);

Во всех режимах работы возможен:

— просмотр двух групп параметров (режим просмотра параметров), переключаемых нажатием кнопки ЗАП/СБР/ВЫБ. К первой группе параметров относятся токи, а ко второй все остальные (см. таблицу 1.3). Листание параметров внутри группы выполняется кнопками ВНИЗ и ВВЕРХ;

— просмотр журнала аварий (п.2.4.6).

2.2.2 При заблокированной клавиатуре невозможен просмотр и переустановка программируемых параметров.

При заблокированной клавиатуре, нажатие кнопки УСТАНОВКА приводит к появлению на индикаторе сообщения LOC. Для разблокирования клавиатуры необходимо повторно нажать кнопку УСТАНОВКА. Загорается светодиод УСТАНОВКА, а на индикаторе мигает “0”. Кнопками ВВЕРХ и ВНИЗ набирается цифра пароля пользователя от 1 до 9 и нажимается кнопка ЗАП/СБР/ВЫБ. Если пароль верен, клавиатура разблокирована. Если после разблокирования клавиатуры не нажимается ни одна кнопка в течение 15с и установка блокировки не снята пользователем, клавиатура снова блокируется.

Примечание. Если какой-либо датчик температуры отключен программным способом, то вместо значения температуры (сопротивления) на индикатор выводиться “not”.

2.2.3 При разблокированной клавиатуре возможно:

— изменение и просмотр параметров уровня пользователя;

— просмотр параметров уровня наладчика.

2.2.3.1 РМКУП предназначен для упрощения работы обслуживающего персонала с УБЗ.

Для перехода УБЗ в РМКУП необходимо установить параметр Sin=1 или выполнить установку заводских параметров (п.2.2.4). При работе УБЗ в этом режиме горит зеленый светодиод “РМКУП” .

В РМКУП для нормальной работы блока достаточно установить следующие параметры:

— тип ТТ (внешний или внутренний);

— номинальный ток ТТ (устанавливается, если ТТ внешний);

— номинальный (рабочий) ток двигателя.

Работа в РМКУП отличается от работы на уровне пользователя тем, что параметры, не включенные в список РМКУП, принимаются равными заводским установкам.

ВНИМАНИЕ. Если какие-либо программируемые параметры изменены пользователем или наладчиком, но не включены в список РМКУП, то при переходе в режим РМКУП вместо этих изменений будут восстановлены заводские параметры.

Параметры, не включенные в список в этом режиме, не изменяются и не просматриваются. Работа с параметрами, включенными в список такая же, как и на уровне пользователя.

Включение любого параметра в список РМКУП и выключение режима РМКУП возможно только на уровне наладчика.

2.2.3.2 Для просмотра и изменения параметров уровня пользователя необходимо нажать кнопку УСТАНОВКА, при этом загорается светодиод УСТАНОВКА. Листание параметров кнопками ВНИЗ и ВВЕРХ, вход в изменение параметра — кнопка УСТАНОВКА (значение параметра начинает мигать), изменение значения параметра — кнопками ВНИЗ и ВВЕРХ, запись параметра — кнопка ЗАП/СБР/ВЫБ, переход обратно в меню без записи – кнопка УСТАНОВКА. При отсутствии нажатия любой из кнопок в течение 15с, УБЗ переходит в исходное состояние.

Если изменение параметра запрещено (горит точка в среднем разряде индикатора мнемоники параметра), то изменение этого параметра возможно только на уровне наладчика после снятия запрета.

2.2.3.3. Уровень наладчика

Вход на уровень наладчика

Нажатие на кнопку УСТАНОВКА в течение 5с. Если уровень защищен паролем, на индикаторе появится сообщение PAS. Загорается светодиод УСТАНОВКА, а на индикаторе значения параметра мигает “000”. Кнопками ВВЕРХ и ВНИЗ последовательно набрать три цифры пароля наладчика от 1 до 9, разделяя набор нажатием кнопки ЗАП/СБР/ВЫБ. Если пароль не верен, загорится PAS с миганием в старшем разряде индикатора значения и через 15с УБЗ возвратится в исходное состояние, иначе на индикаторе появляется первый параметр меню наладчика.

Листание параметров кнопками ВНИЗ и ВВЕРХ, вход в изменение параметра — кнопка УСТАНОВКА (значение параметра начинает мигать), изменение значения параметра — кнопками ВНИЗ и ВВЕРХ, запись параметра — кнопка ЗАП/СБР/ВЫБ, переход обратно в меню без записи – кнопка УСТАНОВКА. При отсутствии нажатия любой из кнопок в течение 15с, УБЗ переходит в исходное состояние.

При работе УБЗ на уровне наладчика, горит десятичная точка в младшем разряде индикатора мнемоники.

На уровне наладчика доступность любого параметра на уровне пользователя может быть запрещена или разрешена одновременным нажатием кнопок УСТАНОВКА и ВНИЗ. Запрет доступа индицируется десятичной точкой в среднем разряде индикатора мнемоники.

На уровне наладчика возможно включение в список параметров режима РМКУП любого дополнительного параметра. Для этого необходимо:

— кнопками ВНИЗ и ВВЕРХ выбрать включаемый параметр;

— нажать одновременно кнопки ВНИЗ и ВВЕРХ.

Если параметр исключен из списка параметров режима РМКУП, то в старшем разряде индикатора мнемоники горит десятичная точка.

2.2.4 Установка заводских параметров.

Установка заводских параметров возможна двумя способами.

Способ первый. Установить параметр PPP=1. После выхода из режима установки параметров все заводские параметры будут восстановлены (кроме пароля наладчика).

Способ второй. При подаче питания на УБЗ удержать нажатыми кнопки УСТАНОВКА и ЗАП/СБР/ВЫБ. Все заводские параметры, в том числе и пароль наладчика, будут восстановлены (пароль наладчика — 123).

После выполнения процедуры установки заводских параметров, УБЗ начнет работу в РМКУП, в списке которого находятся параметры:

— тип ТТ (внешний или внутренний), tPt;

— номинальный ток ТТ (устанавливается, если ТТ внешний), tnt;

— номинальный ток двигателя, ind.

2.3 ПОДГОТОВКА УБЗ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

2.3.1 При использовании электродвигателя мощностью от 2,5 кВт до 30 кВт допускается использование встроенных токовых трансформаторов. Для этого необходимо пропустить провода, идущие к двигателю, в окна на корпусе УБЗ (каждый фазный в отдельное окно).

При использовании двигателей на другую мощность, подключить токовые трансформаторы с номинальным выходным током 5А в соответствии с рисунком 2.1. Для правильной работы УБЗ необходимо соблюдать полярность подключения токовых трансформаторов.

2.3.2 Пропустить через дифференциальный токовый трансформатор (трансформатор нулевой последовательности) все три фазных провода и подключить к его к УБЗ.

2.3.3 Для контроля и измерения изоляции двигателя подключить клемму контроля изоляции 25 к одному из выходных контактов МП. Если корпус двигателя не заземлен, или используется сеть с изолированной нейтралью, или к клемме УБЗ не подключен нулевой провод, то подсоединить электрически к клемме 26 УБЗ корпус двигателя.

2.3.4 Подключить УБЗ к электрической сети в соответствии с рисунком 2.1.

2.3.5 При необходимости использования персонального компьютера (в дальнейшем ПК) в качестве управляющего или контролирующего УБЗ необходимо:

— установить на ПК программу UBZ-302_PK_1.EXE;

— подключить разъем “ЭВМ” на лицевой панели УБЗ к разъему RS-232 ПК при помощи кабеля KC-01 или к разъему USB ПК при помощи кабеля KC-USB-01.

Примечание. Программа и кабели комплектуются под заказ.

2.3.6 При использовании MODBUS подключить линии связи к клеммам 34,35,36 УБЗ.

2.3.7 Подать напряжение на УБЗ.

Примечание. УБЗ поставляется при выставленном номинальном токе двигателя равным нулю. В этом случае реле нагрузки УБЗ не включится до установки номинального тока двигателя.

Порядок включения реле нагрузки определяется значениями параметров Att и APd (п. 2.4.1.).

ВНИМАНИЕ. Если после включения нагрузки УБЗ ее тут же отключил и заблокировался по перекосу токов – то одной из причин этого может быть неправильная полярность подключения внешних токовых трансформаторов. В этом случае необходимо проверить полярность подключения ТТ и, при необходимости, поменять ее.

2.3.8 Установить в меню необходимые значения параметров.

2.3.9 Снять питание с УБЗ.

2.3.10 Подключить магнитный пускатель (в дальнейшем МП) двигателя в соответствии с рисунком 2.1.

Примечание. Когда реле нагрузки включено, то замкнуты контакты 5-6 и 8-9, при выключенном реле — замкнуты контакты 4-5 и 7-8.

Рис.2.1. Схема подключения УБЗ

2.4 ИПОЛЬЗОВАНИЕ ПО НАЗНАЧЕНИЮ

Примечание. При описании работы УБЗ предполагается, что описываемые защиты включены и все необходимые для работы датчики подключены.

2.4.1 Работа УБЗ до включения реле нагрузки

2.4.1.1. Работа УБЗ после подачи питания (первое включение)

После подачи питания на индикатор мнемоники на 1-2 секунды выводится StA, а затем перед включением реле нагрузки УБЗ проверяет:

— уровень изоляции обмотки статора относительно корпуса двигателя (при сопротивлении изоляции ниже 500 + 20 кОм при rid=5 (1000 + 50 кОм при rid=10) нагрузка не включается);

— качество сетевого напряжения: полнофазность, симметричность, величину действующего линейного напряжения;

— правильное чередование фаз, отсутствие их слипания.

При наличии любого из запрещающих факторов реле нагрузки не включается, а на индикатор мнемоники выводится соответствующий код аварии и загорается светодиод АВАРИЯ.

В зависимости от значения параметра SiP на индикатор выводится:

— линейное напряжение Uab при SiP=0;

— сопротивление изоляции (rid) при SiP=1;

— обратный отсчет времени АПВ в секундах (Att) при SiP=2.

При отсутствии запрещающих включение факторов включение реле нагрузки определяется значением параметров APd (работа УБЗ после подачи питания) и Arr (запрещение АПВ после всех видов аварий):

1) При APd=0 реле нагрузки не включится. Для включения реле нагрузки в этом случае необходимо одновременно нажать кнопки ВВЕРХ и ВНИЗ.

2) При APd=1 реле нагрузки включится через время АПВ.

3) При APd=2 реле нагрузки включится через 2 секунды после подачи питания

Одновременно с включением реле нагрузки загорается зеленый светодиод НАГРУЗКА.

После включения реле и до момента пуска двигателя (пуск двигателя определяется по превышению тока нагрузки уровня 1,2 номинального тока) контроль и принятие решения по качеству напряжения сохраняется. Если в бестоковую паузу появились запрещающие факторы, то реле нагрузки отключается.

2.4.1.2. Работа УБЗ после отключения из-за аварии

Работа УБЗ в этом случае аналогична работе при первом включении, но включение реле нагрузки не зависит от значения параметра APd.

Если после аварии запрещено АПВ (“Arr=0”), то включение двигателя невозможно до выключения питания УБЗ.

2.4.2 Работа УБЗ после включения реле нагрузки и включения двигателя (появления токов больше 10% номинального тока двигателя).

УБЗ осуществляет контроль по напряжению и токам. Реле нагрузки отключается при срабатывании любой защиты из таблицы 2.6 за исключением:

— защит по напряжению;

— по максимальной токовой защите при i = n =1 (в этом случае индикация превышения есть, но реле нагрузки не отключается).

На индикатор может выводиться или ток фазы А двигателя или значение параметра, выбранного пользователем. Значение параметра, выбранного пользователем, может отображаться постоянно (SiC=0) или в течение 15 с, а затем возвращается индикация тока фазы А двигателя (SiC=1).

2.4.3 Работа функционального реле

Функции, выполняемые функциональным реле, определяются параметром rrS.

При rrS =0 реле используется как реле сигнализации (светодиоды З/Т и РН не горят). Контакты реле замыкаются при любой аварии, перечисленной в табл. 2.5.

При rrS = 1 реле используется как реле времени (горит светодиод З/Т и РН): включается через время, заданное параметром “rrt”, после включения реле нагрузки.

При rrS = 2 реле используется для переключения обмоток двигателя из звезды в треугольник (горит светодиод З/Т). В этом режиме реле нагрузки включается также как и в режиме rrS=0, но через время, заданное параметром “rrt”, оно выключается. Через время, заданное параметром “Ftt”, после выключения реле нагрузки включается функциональное реле.

Примечание. Когда функциональное реле включено, то контакты 1-2 разомкнуты, а контакты 2-3 замкнуты.

2.4.4 Работа с интерфейсом RS-485 по протоколу MODBUS в режиме RTU

УБЗ позволяет выполнять обмен данными с внешним устройством по последовательному интерфейсу по протоколу MODBUS. При выполнении обмена по интерфейсу RS-485 или RS-232 горит синий светодиод “ОБМЕН”.

2.4.4.1 Параметры коммуникации:

— адрес устройства: 1-247 (параметр rSA);

— скорость передачи данных: 9600 бод, 19200 бод (параметр rSS);

— реакция на потерю связи: предупреждение и продолжение работы, предупреждение и остановка двигателя, продолжение работы с отсутствием предупреждения (параметр rSP);

— обнаружение времени превышения ответа: 1c –120c (параметр rSO);

— формат передаваемого слова – 8 бит, без контроля четности, два стоповых бита.

2.4.4.2 Управление УБЗ от компьютера

Связь компьютера с УБЗ осуществляется по последовательному интерфейсу. Схема подключения приведена на рис. Каждый УБЗ имеет индивидуальный коммуникационный адрес. Компьютер управляет каждым УБЗ, различая их по адресу.

УБЗ может работать в Modbus сетях, работающих в режиме RTU.

2.4.4.3. Протокол коммуникации

Обмен между компьютером и УБЗ осуществляется пакетами данных. Формат пакета данных приведен в табл. 2.1.

интервал молчания – более 2 мс при скорости передачи 9600 бод, или более

4 мс при скорости передачи 19200 бод

Коммуникационный адрес УБЗ (8 бит)

Код команды 8 бит

N*8 бит данных (n >1) ^ 0xA001; // LSB(b0)=1

2.4.4.6 Адреса регистров

Адреса регистров измеряемых и вычисляемых параметров УБЗ приведены в таблице 1.4. Адреса регистров программируемых параметров приведены в табл. 1.5.

Дополнительные регистры и их назначение приведены в табл. 2.5.

Регистр состояния УБЗ

1-авария (код аварии в регистре 241)

0 — реле нагрузки выключено

1 — реле нагрузки включено

0–функциональное реле выключено

1 — функциональное реле включено

0 – повторного пуска не будет

1 – ожидается АПВ

Режим работы функционального реле

00 — реле сигнализации

01 — реле времени

10 — звезда / треугольник

0 – режим РМКУП выключен

1 – режим РМКУП включен

Регистр аварии 1

назначение битов в таблицe 2.6

Регистр аварии 2

назначение битов в таблицe 2.6

код аварии по табл. 2.6

значение параметра 1

значение параметра по табл. 2.6

старшие два байта

младшие два байта

код аварии по табл. 2.6

значение параметра 2

значение параметра по табл. 2.6

старшие два байта

младшие два байта

код аварии по табл. 2.6

значение параметра 3

значение параметра по табл. 2.6

старшие два байта

младшие два байта

код аварии по табл. 2.6

значение параметра 4

значение параметра по табл. 2.6

старшие два байта

младшие два байта

код аварии по табл. 2.6

значение параметра 5

значение параметра по табл. 2.6

старшие два байта

младшие два байта

2.4.4.7 Обработка ошибок связи

В случае возникновения ошибочной ситуации при принятии кадра (ошибка паритета, ошибка кадра, ошибка контрольной суммы) УБЗ ответ не возвращает.

В случае возникновения ошибки в формате или значении передаваемых данных (неподдерживаемый код функции и т. д.) УБЗ принимает кадр запроса и формирует ответ с признаком и кодом ошибки. Признаком ошибки является установленный в единицу старший бит в поле функции. Под код ошибки отводится отдельное поле в ответе. Пример ответа приведен на рис. 2.4. Коды ошибок приведены в таблице 2.6.

Рис. 2.4. Пример ответа после возникновения ошибки.

Код ошибки

Название

Принятый код функции не может быть обработан УБЗ

ILLEGAL DATA ADDRESS

Адрес данных указанный в запросе не доступен данному подчиненному

ILLEGAL DATA VALUE

Величина содержащаяся в поле данных запроса является не допустимой величиной для УБЗ

SLAVE DEVICE FAILURE

Пока УБЗ пытался выполнить затребованное действие произошла не восстанавливаемая ошибка

УБЗ принял запрос и обрабатывает его, но это требует много времени. Этот ответ предохраняет ведущего от генерации ошибки таймаута

SLAVE DEVICE BUSY

УБЗ занят обработкой команды. Ведущий должен повторить сообщение позже, когда ведомый освободится

УБЗ не может выполнить программную функцию, принятую в запросе

2.4.5 Система аварийных состояний

При возникновении аварийного состояния УБЗ:

— на индикатор мнемоники выводится код аварии в соответствии с таблицей 2.6;

— на индикатор значения выводится значение параметра, по которому возникло аварийное состояние (если данное аварийное состояние не имеет численного значения, на индикатор выводится “—“) ;

-загорается красный светодиод АВАРИЯ (постоянным светом, если АПВ не будет и мигающим, если ожидается АПВ);

-реле нагрузки выключается;

— функциональное реле включается (при rrS=0).

Если УБЗ определяет несколько различных типов аварий одновременно, то коды аварий и значения параметров выводятся последовательно один за другим.

Если разрешено АПВ, то на индикатор выводятся коды аварий и время, оставшееся до АПВ (если время ожидания по тепловой перегрузке двигателя больше времени АПВ, то выводится время ожидания).

Источник