Главная Статьи Новые блоки управления FCM/TEL-01-00 для вакуумных выключателей серии ВВ/TEL

Новые блоки управления FCM/TEL-01-00 для вакуумных выключателей серии ВВ/TEL

Добавлено: 19.02.12 | Авторство: В.В. Волкоморов, Я.Ю. Шлюсберг | Просмотров: 5264

ООО «Предприятие «Таврида Электрик Украина» приступило к серийному выпуску новых блоков управления FCM/TEL-01-00.

Блоки управления FCM/TEL-01-00 предназначены для управления вакуумными выключателями серии ВВ/TEL-10 и совместимы со всеми производимыми и разрабатываемыми в настоящее время коммутационными модулями.

Блоки управления FCM/TEL-01-00 функционально совместимы с блоками управления типа БУ/TEL-100/220-01A и имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с прототипами. Так блоки FCM/TEL-01-00 имеют лучшие весогабаритные параметры, обладают повышенной устойчивостью к воздействию коммутационных помех. Кроме того, новый адаптивный алгоритм управления приводом вакуумного выключателя позволяет сократить время включения коммутационного модуля более, чем на 30%. Блок управления FCM/TEL-01-00 выпускается в металлическом корпусе.

Рис. 1

Оригинальный алгоритм управления, заложенный в новые блоки управления, обеспечивает автоподстройку к параметрам привода вакуумного выключателя. При этом на обмотках электромагнитов динамически поддерживается напряжение, соответствующее оптимальным условиям включения вакуумного выключателя.

В блоках управления FCM/TEL-01-00 реализована функция самодиагностики, а также обеспечивается проверка наличия короткого замыкания или обрыва катушек элек-тромагнитов вакуумного выключателя.

Включение и отключение выключателей обеспечивается путём разряда встроенных в блок управления конденсаторов на обмотки электромагнитного привода ВВ/TEL-10. Датчиком положения выключателя служит его блок-контакт (БК).

Блоки управления FCM/TEL-01-00 рекомендуется использовать в схемах с гарантийным оперативным питанием с применением современных микропроцессорных релейных защит, способных самостоятельно выполнять функции сигнализации.

На рис.2 приведена структурная схема блока управления FCM/TEL-01-00.

Рис. 2

Блок управления содержит:

  • сетевой преобразователь оперативного питания 100…220В (АС/DC) в напряжение питания 18В (DC);
  • устройство заряда конденсаторной батареи включения до напряжения 380В (DC);
  • силовой транзисторный Н-мост для управления обмоткой привода вакуумного выключателя (ВВ);
  • микроконтроллер управления.

Интерфейс управления и сигнализации FCM/TEL-01-00 включает:

  • два изолированных входа управления “сухими” контактами – СК“ВКЛ.”, СК “ОТКЛ.”;
  • две группы гальванически изолированных переключающих контактов реле – «ГОТОВ», «НЕИСПР»;
  • светодиодный индикатор наличия оперативного питания – «Питание»;
  • светодиодный индикатор готовности к включению ВВ – «Готов»;
  • светодиодный индикатор неисправности модуля – «Неисправность».

Схема подключения блока FCM/TEL-01-00 представлена на рис. 3.

Рис. 3

Условно, функционирование блока управления, можно свести в таблицу описания состояний (см. табл. 1).

Состояние Описание
Состояние ожидания В этом состоянии проводится самодиагностика модуля, проверка напряжений внутреннего питания, оперативного питания, поддержание требуемых уровней напряжений на СК «Вкл» и СК «Откл», проверка наличия короткого замыкания и обрыва электромагнитов ВВ, осуществляется управление обмотками реле сигнализации, светодиодными индикаторами, производится фильтрация и формирование логических состояний входов сухих контактов и блок-контакта вакуумного выключателя.
Анализ возможности включения Производится анализ совокупности данных, полученных в состоянии ожидания, на возможность проведения операции включения.
Анализ возможности отключения Производится анализ совокупности данных, полученных в состоянии ожидания, на возможность проведения операции отключения.
Включение ВВ Выполняется алгоритм управления транзисторами силового моста, обеспечивающий автоподстройку к параметрам привода ВВ. При этом на обмотках электромагнитов динамически поддерживается напряжение, обеспечивающее оптимальные условия включения ВВ.
Отключение ВВ Выполняется отключение ВВ, посредством управления транзистора-ми силового моста.

В блоке управления FCM/TEL-01-00 предусмотрена следующая индикация и сигнализация (см. табл. 2):

Индикация и сигнализация Условия появления
Индикатор "Питание" светится Напряжение сети оперативного питания выше 50В.
Индикатор "Питание" мигает Напряжение сети оперативного питания ниже 50В.
Индикатор "Готов",
Реле "ГОТОВ" (нормально открытый контакт реле замыкается при наличии условий)
Совокупность следующих условий:
  • напряжение конденсатора включения = 380В,
  • короткое замыкание электромагнитов выключателя отсутствует,
  • обрыв электромагнитов выключателя отсутствует,
  • неисправность блока управления отсутствует.
Индикатор "Неиспр.",
Реле "НЕИСПР." (нормально открытый контакт реле замыкается при наличии условий)
Достаточно выполнения одного из условий:
  • состояние блок-контакта выключателя не соответствует выполненной операции,
  • короткое замыкание электромагнитов выключателя присутствует,
  • обрыв электромагнитов выключателя присутствует,
  • неисправность блока управления присутствует,
  • напряжение сети оперативного питания ниже 50В,
  • напряжение конденсатора отключения ниже 180В.

Выход блока управления из состояния «Неисправность» происходит при восстановлении нормальных условий функционирования.

В блоке управления FCM/TEL-01-00 предусмотрены следующие блокировки:

  • Блокировка повторных включений: Если на входе включения присутствует команда «ВКЛ», то после отключения вакуумного выключателя ВВ/TEL операция включения не выполняется. Для выхода из этого режима необходимо снять команду включения.
  • Блокировка включения подачей команды отключения: Если на входе управления отключением присутствует команда «ОТКЛ», включение не происходит. Выход из указанного состояния осуществляется снятием команды отключения.
  • Блокировка включения механическим отключением: Для входа включения выполняется условие блокировки после механического или самопроизвольного отключения. Для проведения операции включения необходимо предварительно подать команду отключения на вход «Отключение СК». Ручное (механическое) отключение вакуумного выключателя воспринимается блоком управления как аварийное и сопровождается соответствующей сигнализацией.
  • Блокировка включения разрывом цепи блок-контакта (БК): Если при отключённом выключателе осуществляется разрыв цепи его блокконтакта (блокировочное устройство), включение не происходит.
  • Блокировка включения разрывом цепи электромагнита ВВ (только для выключателей типа Shell): Если при отключённом выключателе осуществляется разрыв цепи его электромагнита, включение не происходит.

В таблицах 3, 4 представлены общие технические характеристики и технические параметры блоков управления FCM/TEL-01-00.

Параметр Стандарт Значение
Климатические воздействия
Вид климатического исполнения ГОСТ 15150 У2*
Максимальная рабочая температура ГОСТ Р 51368-99 +55 ºС
Минимальная рабочая температура ГОСТ Р 51368-99 -40 ºС
Максимальная влажность ГОСТ Р 51369-99 98% (без конденсата)
Максимальная высота над уровнем моря 2000 м
Степень защиты изделия оболочками ГОСТ 14254-96 IP40
Механические воздействия
Устойчивость к механическим воздействиям ГОСТ 17516.1-90 М7
Электропрочность изоляции
Напряжение промышленной частоты, 1 мин. ГОСТ Р 50514-93 2 кВ
Напряжение грозового импульса 1,2 мкс/50 мкс/0,5 Дж ГОСТ Р 50514-93 5 кВ
Сопротивление изоляции, 1000 В DC, не менее 5 МОм
Электромагнитная совместимость
Устойчивость к динамическим изменениям напряжения сети электропитания, группа жесткости (критерий функционирования) ГОСТ Р 51317.4.11-99 4 (А)
Устойчивость к наносекундным импульсным помехам, группа жесткости (критерий функционирования) ГОСТ Р 51317.4.4-99 4 (А)
Устойчивость к микросекундным импульсным помехам большой энергии, группа жесткости  (критерий функционирования)  ГОСТ Р 51317.4.5-99 4 (А) – синф.
3 (А) – дифференц.
Устойчивость к колебательным затухающим помехам частотой 1 МГц и 0,1 МГц, 2,5 кВ – синфазно, 1кВ – дифференциально, группа жесткости (критерий функционирования) ГОСТ Р 51317.4.12-99 3 (А)
Устойчивость к магнитному полю промышленной частоты, 100 А/м - 60 с,1000 А/м - 2с, группа жесткости (критерий функционирования) ГОСТ Р 50648.94 5 (А)
Устойчивость к импульсному магнитному полю, 1000 А/м, группа жесткости (критерий функционирования) ГОСТ Р 50649-94 5 (А)
Устойчивость к затухающему колебательному магнитному полю, 0,1 МГц и 1 МГц - 100 А/м, группа жесткости (критерий функционирования) ГОСТ Р 50652-94 5 (А)

* с ограничениями по минимальной рабочей температуре.

N Параметр Значение
1. Напряжение оперативного питания AC, В 85-265
2. Максимальная потребляемая мощность, ВА, не более 25
3. Продолжительность работы после пропадания оперативного питания, с, не менее 60*
4. Стандартный цикл АПВ О-0,1s-ВО-10s-ВО-10s-ВО….**
5. Минимальный цикл В-О главных контактов ВВ, мс, не более 65
6. Максимальное количество циклов В-О в час, не более 100
7. Задержка на фильтрацию дребезга блок-контакта, мс, не более 15
8. Выходы сигнализации***
8.1 Конфигурация дискретных выходов 2хCO
8.2 Номинальное напряжение переключения AC, В 240
8.3 Номинальный ток AC, А 16
8.4 Мощность переключения AC, ВА 4000
8.5 Мощность переключения DC, ВА См. рис. 4
9. Входы управления
9.1 Конфигурация дискретных входов 2х"Сухие контакты"
9.2 Время распознавания сигнала, мс, не более 12
9.3 Напряжение/ток при замыкании контактов, В/А, не менее 30/0,1
9.4 Ток при замкнутых контактах, мА, не менее 5
10. Габаритные размеры, мм 190х165х45
11. Масса, кг, не более 1,5

* При разомкнутых контактах СК «Вкл» и СК «Откл».
** Допустимое количество ВО с интервалом 10 с не может превышать десяти подряд. Среднее количество циклов не должно превышать 100 в час. Повторная серия десяти 10с циклов ВО может быть проведена только через 260с.
*** Гарантируется производителем реле (см. рис. 4).

Рис. 4

На рис. 5 представлены габаритные размеры блока управления.

Рис. 5

Опубликовано: «Электрические сети и системы» № 3, 2009 г.