Ограничитель мощности для однофазной сети ОМ-1

Назначение:

Однофазный ограничитель мощности ОМ-1 предназначен для непрерывного контроля потребляемой от сети питания мощности и отключения нагрузки при превышении ее свыше установленного значения и защиты цепей питания от короткого замыкания. Ограничитель защищает так же потребителей электроэнергии (нагрузку) от перепадов напряжения, возникающих в 1-х фазных сетях .

Принцип работы:

Ограничитель контролирует величину напряжения и величину потребляемого тока нагрузки встроенным трансформатором тока, вычисляет действующее значение потребляемой мощности в фазе и обрабатывает эти значения в соответствии с выбранным алгоритмом работы. При повышении значения мощности свыше установленного значения ОМ-1 отключает нагрузку на время, установленное потребителем. Нагрузка подключается к сети питания через контактор. Исполнительное реле ограничителя управляет катушкой контактора. Время отключения при перегрузке и время повторного включения устанавливается переключателями на передней панели. В ограничителе может быть установлена функция реле напряжения: защита от повышения напряжения более 260В и падения его ниже 160В (оговаривается при заказе).

Ограничитель блокирует включение нагрузки, если отключение при перегрузке по мощности произошло 5 раз за установленный отрезок времени при условии, что нагрузка на питающую сеть в течение этого периода не снижалась. ОМ-1 отключает нагрузку от сети питания на 10 минут. Ограничитель защищает питающую сеть от перегрузки по току и при коротком замыкании в нагрузке. Величина тока, при котором отключается нагрузка рассчитывается исходя из установленного значения мощности. При превышении этого значения в 6 раз нагрузка отключается за время не более 0,1 сек. первый раз на 30 сек., затем, если перегрузка продолжается, на 30 минут. В ограничителе предусмотрен выход для подключения внешней сигнализации при перегрузке по мощности.

Технические характеристики:

Напряжение питания – 100-300В АС.

Диапазон контролируемой мощности – 3-30кВт

Дискретность установки мощности, грубо – 3кВт

Дискретность установки мощности, точно – 0,25кВт

Задержка отключения при перегрузке по мощности (Toff) – от 1 до 240 сек.

Задержка повторного включения нагрузки (Ton) – от 2 до 3600 сек.

Время отключения при:

падении напряжения ниже 160В – 5сек.

повышении напряжения более 260В – 0,1сек.

перегрузке по току – 0,1сек.

Максимальный ток контактов реле – 2х8А АС1

Исполнительные контакты – 2х2P (2 переключающих)

Погрешность измерения:

напряжения в диапазоне 50-300В не более 2%

тока в диапазоне 3-100А не более 3%

Диапазон рабочих температур – от -25 до +50 С

Диаметр сквозного отверстия измерительной цепи – D=12,5 мм

Габариты 4 модуля (70х90х65мм)

Монтаж DIN-рейка 35мм

Функциональные особенности

1. Встроенный счетчик количества отключений нагрузки при перегрузке по мощности:- при превышении установленного значения блокируется подключение нагрузки к сети питания. Сброс счетчика возможен при установке переключателя времени Тoff в положение “С”. Установка значениясчетчика (от 1 до 255) оговаривается при заказе.

2. Сохранение в энергонезависимой памяти причины отключения нагрузки, считывание информации при подключении компьютера.

3. Выбор режима работы выходных реле К1 и К2.

3.1 Режим работы с одним контактором.

Реле К1 управляет контактором, реле К2 используется для сигнализации о перегрузке по мощности. Схема включения показана на рис.5. Так как контакт реле К1 переключающий, можно использовать контакторы с нормально разомкнутыми (НР) или нормально замкнутыми (НЗ) контактами. При применении НЗ контактора в нормальном режиме работы его управляющая катушка находится в обесточенном состоянии, нет потребления мощности контактором от сети питания. Недостаток: при отсутствии питания на ограничителе и наличии питания на контактах контактора нагрузка остается подключенной к сети питания при перегрузке по мощности или аварийном режиме. Это устраняется правильным монтажем: питание ОМ-1 и контактора должны иметь общие точки подключения к фазам без промежуточных соединений.

3.2 Режим работы с приоритетной нагрузкой. Нагрузка разбивается на две части, приоритетную Rп, отключать которую нежелательно и неприоритетную Rн. При перегрузке отключается Rн без временной задержки. Если перегрузки нет, Rн- отключена, Rп- подключена. Если перегрузка продолжается, Rп отключается в соответствии с установленным временем Тoff. При снижении потребляемой мощности Rп подключается через время Тon, затем через это же время подключается и нагрузка Rн. Диаграмма работы на Рис.1, схема включения на Рис.2.

Рис.1 Диаграмма работы ОМ-1 с приоритетной нагрузкой



Рис.2 Схема включения с приоритетной и неприоритетной нагрузками.

Преимущества режима: нет полного отключения от сети питания, суммарная мощность потребителей может быть больше, чем выделенная на объект по техническим условиям. Для правильной работы надо, чтобы величина Rн составляла не более 25% от общей нагрузки. Например, на объект выделено 20кВт. Разбиваем нагрузку на 2 части, Rн не должна превышать значения 5кВт. Включаем потребителей. В данный момент, например Рп = 18кВт(мощность потребляемая приоритетной нагрузкой) и Рн = 4кВт.

Рп + Рн = 18 + 4 = 22кВт

Р > Руст(20кВт),

при этом происходит отключение Rн и потребляемая мощность становится Р < Руст., нагрузка Rп остается

подключенной к сети питания.

3.3 Режим работы с контакторами с электромагнитной защелкой (двухобмоточными контакторами). Реле К1 выдает импульс “START” на включение нагрузки, реле К2 импульс “STOP” на выключение (рис.3,4). Длительность импульса 5 сек. В этом режиме нет потребления мощности контактором от сети питания. На катушки подаются только кратковременные импульсы управления. Срок службы контактора ограничен только износостойкостью его контактов.

Рис.3 Схема включения с контактором с электромагнитной защелкой.

Рис.4 Диаграмма работы с электромагнитной защелкой.

4. Электрически изолированный выход сигнала о перегрузке по мощности (оговаривается при заказе). Выход – открытый коллектор. Может быть использован в схемах автоматики и диспетчерского контроля.

5. Внешний вход включения/отключения режима ограничения мощности (оговаривается при заказе). При подаче сигнала управления (5 – 12В DC) функция ограничения мощности отключается, остальные функции сохраняются. Электрически изолирован от сети питания ограничителя. Может быть использован в схемах автоматики и диспетчерского контроля для включения функции ограничения мощности на объекте в часы пиковых нагрузок на питающую сеть или же в определенные временные интервалы например, управляться таймером PCZ-521 или аналогичным по его временной программе. Схема включения изображена на рис.6.

6. Блокировка нагрузки на 10 минут при циклической перегрузке по мощности . Если перегрузка по мощности не снижается после 5-и отключений подряд, то подключение нагрузки блокируется на 10 минут. Диаграмма работы на рис. 7. При необходимости контроля мощности менее 3 кВт необходимо сделать один или несколько витков провода питания нагрузки, пропустив его через сквозные отверстия в корпусе. Например надо контролировать мощность 1,5 кВт. Надо сделать по одному витку провода на каждую фазу, при этом показания шкалы делятся на 2. Устанавливаем на ограничителе переключатель мощности в положение 3кВт, контролируемая мощность будет: 3 : 2 = 1,5 кВт

Рис.5 Схема включения с контактором и выходом для сигнализации о перегрузке по мощности.

Л – лампа сигнализации

К – нормально разомкнутый

контактор (НР).

При применении нормально

замкнутого контактора (НЗ)

его подключают к зажиму 4.

Рис.6 Схема включения со входом отключения функции ограничения мощности.

Рис.7 Диаграмма работы при циклической перегрузке.

Элементы индикации и управления:

Элементы управления (Рис.8):

1 -Toff – переключатель времени задержки отключения по мощности, 10 положений. В положении “С” происходит сброс счетчика числа отключений и установка его в исходное состояние.

2 -Ton – переключатель времени повторного включения, 10 положений. В положении “R” происходит сброс прибора, отключение реле К1 и К2, возврат его в рабочее положение через 5 сек. после перевода в любое другое положение (сброс всех таймеров, ошибок). Значение счетчика и причина последнего отключения нагрузки остаются в энергонезависимой памяти.

3 – P – переключатель установки мощности дискретностью – 3кВт.

4 – P -переключатель установки мощности дискретностью – 0,25кВт.

Например надо установить мощность 18,5кВт. Переключателем 3 устанавливаем мощность 18кВт, переключателем 4 устанавливаем мощность 0,5 кВт. Результирующая мощность будет 18+0,5=18,5кВт.

Элементы индикации (Рис.8):

- зеленый светодиод U, наличие питания.

- желтый светодиод R, индикация включения нагрузки.

- красный светодиод Р>, сигнализация о перегрузке по мощности.

- красный светодиод U>, выход напряжения за установленные пределы.

Возможные варианты сигнализации и состояния прибора приведены в таблице 1.

Рис.8 Органы управления и индикации

Элементы подключения

- колодки N, L – подключение питания, нейтраль и фаза.

- колодки 1,2,3 контакты реле К2, подключение приоритетной нагрузки или

импульс “START” для электромагнитной защелки.

- колодки 4,5,6, контакты реле К1, подключение неприоритетной нагрузки

или импульс “STOP”. (для электромагнитной защелки).

- колодка 8 – выход внешней сигнализации о перегрузке по мощности.

- колодки 7 – вход отключения режима ограничения мощности.

- I – трубчатый канал для провода питания нагрузки.

Монтаж и регулировка

Подключение:

. Отключить питание.

2. Подключить нулевой провод к зажиму N, фаза соответственно к зажиму L . К клеммам 1,2,3,4,5,6, подключить контакторы в соответствии с одной из схем в зависимости от варианта работы реле. К клемме 7 – подключить цепь управления отключением мощности, 8 – внешнюю сигнализацию.

3. Провод питания нагрузки пропустить через сквозное отверстие в корпусе.

4. Установить переключатели в крайнее левое положение. Включить питание. Должен загореться светодиод U, затем, через время Ton загореться желтый R и включиться нагрузка.

Проверка работоспособности:

1. Установить переключатель Ton в положение R, нагрузка должна отключиться, светодиод R погаснуть. Возвратить переключатель в исходное положение. Через 5 сек. нагрузка должна подключиться к сети питания.

2. Подключить к фазе нагрузку более 3кВт при этом светодиод Р> должен загореться через 1 сек. нагрузка должна отключиться, затем через время 2 сек. включиться.

3. Проверка функции счетчика числа отключений: Установить переключатель в положение “С”, затем вернуть в исходное. Через 5 сек. нагрузка должна подключиться к сети питания. Повторить пункт 2. После заданного количества отключений нагрузка от сети питания отключается, моргает зеленый светодиод U. Сброс счетчика осуществляется установкой переключателя 2 в положение “С” и затем возвратом его в исходное положение.

4. Проверка функции блокировки на 10 минут: Если счетчик числа отключений не установлен, включена функция блокировки нагрузки. Повторить пункт 2. Зафиксировать 5 отключений нагрузки. После этого нагрузка отключается, горит зеленый светодиод, желтый гаснет. Нагрузка включается через 10 минут. Подключить нагрузку можно, установив переключатель 2 в положение “R” и вернув его в исходное состояние.

5. После проверки, если установлен счетчик числа отключений, обязательно обнулить его установкой переключателя 1 в положение “С” и вернуть в исходное, сделать сброс прибора установкой в положение ”R”, затем установить заданные временные параметры и мощность. После отсчета заданного времени Ton переключателем 2(при этом моргает R) нагрузка подключается к сети питания, горит зеленый светодиод “U” и желтый “R”.