• Eng
  • Рус

Устройства плавного пуска (УПП)

Устройства плавного пуска (УПП)

Скачать АВУБ.018.01.14ТИ

1. Общие сведения об устройствах плавного пуска

Устройства плавного пуска (УПП) – электротехнические устройства, предназначенные для плавного пуска и останова электродвигателей (ЭД), а также для реализации коммутационных режимов в процессе пуска (останова).

Основа УПП – тиристорный регулятор напряжения (ТРН) – статическое электронное устройство, обеспечивающее ограничение скорости нарастания напряжения и пусковых токов при пуске ЭД за счет изменения углов отпирания тиристоров. В ТРН реализован фазовый принцип управления. В каждой фазе применяется встречно-параллельное включение тиристоров.

В данных устройствах сочетаются современные методы плавного пуска и останова с комплексной защитой ЭД и устройства, плюс дружественный интерфейс пользователя.

УПП позволяют обеспечивать:

  • Ограничение пусковых токов электродвигателей;
  • Ограничение снижения основной гармонической составляющей питающего напряжения (не ниже 0,75 от номинального);
  • Надежную, быстродействующую защиту;

Для объектов, имеющих в своем составе несколько ЭД, широко применяется групповое устройство плавного пуска, осуществляющее поочередный плавный пуск ЭД. Групповое устройство плавного пуска характеризуется продолжительностью паузы между пусками. Сокращение данного перерыва достигается увеличением мощности и применением более эффективной системы охлаждения силовых дискретных элементов.

Рис. 1 Варианты применения УПП

Состав группового устройства плавного пуска:

  • Устройство плавного пуска;
  • Коммутационная аппаратура (выключатели, контакторы, предохранители);
  • Шкаф управления пуском;
  • Автоматизированное рабочее место или пульт управления.

 

2. Преимущества использования УПП

Возможность плавного пуска и останова ЭД дает следующие преимущества:

  • Формирование пусковых характеристик электродвигателей (плавный пуск, безаварийный пуск электродвигателей в условиях предприятий с дефицитом мощности, реверсирование, торможение, останов);
  • Оптимизацию пусковых и тормозных моментов для безударных разгонов и остановок приводных механизмов, увеличение срока службы подшипников, редукторов, ремней и других деталей машин;
  • Обеспечение рационального распределения производственных мощностей в системах электроснабжения предприятий (управление режимами работы ЭД в соответствии технологической необходимостью эксплуатации электромеханических комплексов);
  • Защиту электрического и механического оборудования;
  • Рациональную и экономичную эксплуатацию технологического оборудования.

Устройства плавного пуска характеризуются:

  • Применением передовых технических решений;
  • Использование комплектующих ведущих мировых производителей;
  • Широким диапазоном функциональных возможностей;
  • Максимальной информативностью;
  • Удобством эксплуатации;
  • Эстетическим современным дизайном.
УПП 6 кВ Шкаф с УПП 0,4 кВ

3. Область применения устройство плавного пуска

УПП целесообразно применять для предотвращения нарушений технологических процессов вызванных потерей питающего напряжения в распределительных сетях предприятий при пуске ЭД, а также для снижения электродинамических воздействий на ЭД, ударных нагрузок на приводимый в движение механизм.

УПП находят широкое применение в следующих отраслях:

  • в нефтегазовой;
  • в горной;
  • в энергетике;
  • в коммунальном хозяйстве;
  • в производстве потребительских товаров;
  • химической, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей и других видах промышленности.

К числу объектов, основными энергоемкими элементами, в составе электромеханических комплексов которых являются высоковольтные электродвигатели, где необходимо обеспечить плавный пуск относятся:

  • Насосные станции;
  • Вентиляционные системы промышленных предприятий;
  • Компрессорные станции;
  • Дробильные машины;
  • Конвейеры;
  • Мельницы;
  • Молоты/прессы;
  • Станции аэрации систем водоснабжения канализации;
  • Цементные вращающиеся печи.

Потребление электроэнергии электромеханическими комплексами
 

4. Режимы пуска и останова
 

Постоянное токоограничение


 

Пригодно для большинства применений.
Ток достигает заданного уровня и удерживается в течение всего периода пуска.

Останов на выбеге

Напряжение с электродвигателя снимается и электродвигатель останавливается по инерции

Формирование тока

Оптимальное решение при питании ЭД от источников ограниченной мощности, а также при изменяющихся условиях режимов пуска.
 

Снижение напряжения


Постепенное линейное снижение напряжения для увеличения времени торможения

Ускоренный пуск (кик-старт)


Данный вид пуска обеспечивает кратковременное увеличение момента в начале пуска

Управляемый останов


Постепенное замедление скорости электродвигателя для минимизации  механических ударных воздействий

 

Технические характеристики УПП 0.4 кВ.

1. Общие сведения


Шкаф с устройством плавного пуска (далее УПП 0,4 кВ) – это типовой модуль низковольтного комплектного устройства НКУ «Ассоль», основой которого является устройство плавного пуска серии PSS, PSE, PST и PSTB производства компании АВВ.

Шкафы с УПП предназначены для «плавного» пуска/останова электродвигателя. Аппаратура, установленная в шкафу, обеспечивает защиту электродвигателя и силовых цепей от короткого замыкания и перегрузки по току, контроль параметров питающего напряжения, световую и дискретную (при помощи сухих контактов) сигнализацию режимов работы шкафа.

 

Шкаф с УПП 0,4 кВ

2. Условия эксплуатации

Наименование параметра

Значение параметра

Высота над уровнем моря, м

4000*

Атмосферное давление, кПа

от 86,6 до 106,7

Климатическое исполнение по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1

УХЛ3.1

Температура окружающего воздуха, °С

от -10 до +40, до +50 при снижении выходного тока

Относительная влажность воздуха, %

от 5 до 95, конденсация не допускается

Тип атмосферы, по ГОСТ 15150

II

Характеристика окружающей среды

не взрывоопасная, не пожароопасная, не содержащая токопроводящей пыли и агрессивных газов или газов в концентрациях разрушающих металлы и изоляцию

Способ охлаждения

Чистый сухой воздух

 *При использовании на высотах более 1000 м, до 4000 м, необходимо уменьшить номинальный ток в соответствии со следующей формулой [% от I_н=100-(X-1000)/150];X-фактическая высота установки

3. Структура условного обозначения

Шкафы с УПП имеют общую структуру условного обозначения, позволяющую выбирать тип УПП, вариант комплектации и систему заземления шкафа.



Таблица 1. Комплектация

Вариант комплектации

Линейный контактор

Байпасный режим

0

отсутствует

отсутствует

1

присутствует

отсутствует

2

отсутствует

присутствует

3

присутствует

присутствует

Пример записи условного обозначения шкафа с УПП типа PST, номинальным током 85 А, системой заземления TN-C, схемой включения в линию, с байпасным режимом, без линейного контактора (вариант комплектации 2): PST-85-1-0-2.

4. Основные параметры и характеристики

Наименование параметра

Значение

Диапазон мощностей, кВт

7,5 – 1400

Номинальное напряжение, В

208 – 690 ±10%

Напряжение цепей управления, В

110 – 120 В или 220 – 240 В (+10% /-15%)

Частота сети, Гц

50/60 ±5%

Номинальный ток, А

18 – 1050

Вид управления

Местное / дистанционное

Режимы пуска

- Ограничение тока (150 – 700% Iн)

- Формирование тока

- Ускоренный (толчковый) пуск

- Количество пусков в час: до 30

- Прямой пуск

Режимы останова

- Останов на выбеге

- Плавный останов

Система заземления по ГОСТ Р 50571.2

TN-C; TN-C-S; TN-C

Протокол связи

Modbus RTU, Profibus DP, DeviceNet, Ethernet IP

Степень защиты шкафов с УПП по ГОСТ 14254-96 (МЭК 29-89)

До IP54

Способ охлаждения

Воздушное естественное / принудительное

Технические характеристики УПП 6 кВ.

1. Общие сведения

Устройство плавного пуска MVS – это интегрированное решение для управления и защиты высоковольтных ЭД. В данных устройствах сочетаются современные методы плавного пуска и останова с комплексной защитой двигателя и системы, плюс дружественный интерфейс пользователя.

Устройство плавного пуска MVS является комплексным решением для пуска двигателей, включая следующие функции:

  • Расширенное управление плавным пуском и плавным остановом;
  • Защиты электродвигателя;
  • Защиты силовой части и схем управления;
  • Мониторинг и контроль параметров работы;
  • Диагностика состояния;
  • Коммуникация.

2. Условия эксплуатации

Наименование параметра

Значение параметра

Высота над уровнем моря, м

1000

Атмосферное давление, кПа

от 86,6 до 106,7

Климатическое исполнение по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1

УХЛ3.1

Температура окружающего воздуха, °С

от -10 до +60

Относительная влажность воздуха, %

от 5 до 95, конденсация не допускается

Тип атмосферы, по ГОСТ 15150

II

Характеристика окружающей среды

не взрывоопасная, не пожароопасная, не содержащая токопроводящей пыли и агрессивных газов или газов в концентрациях разрушающих металлы и изоляцию

Способ охлаждения

Чистый сухой воздух

Устройства серии MVS – это компактные и надежные устройства плавного пуска для электродвигателей переменного тока напряжением от 2000 до 11000 В. Ряд модели MVS охватывает весь диапазон мощностей электродвигателей, выполнен с функциями защиты и разработан для надежной работы в большинстве задач применения.

3. Структрура условного обозначения

УПП имеют общую структуру условного обозначения, позволяющую выбирать тип УПП, вариант комплектации

Таблица 1. Комплектация

Вариант комплектации

Разъединитель-заземлитель

Предохранители

Линейный контактор

Шунтирующий контактор

Контроллер

ТРН

E0

-

-

-

-

+

+

E1

-

-

-

+

+

+

E2

-

-

+

+

+

+

E3

+

+

+

+

+

+

Пояснение к таблице: «-» - отсутствует ; «+» - присутствует

Пример записи условного обозначения УПП MVS, номинальным током 178 А, напряжением 6 кВ, напряжением цепей управления 220 В, в комплектации с вводным разъединителем, предохранителями, линейным и шунтирующим контактором, контроллером и ТРН (вариант комплектации Е3): MVS-0230-V06-C12-E3.

4. Основные параметры и характеристики

Наименование параметра

Значение

Номинальное напряжение, кВ

2,3-13,8 ±10%

Напряжение цепей управления, В

110/220 В (+10% / -15%) переменного тока

Номинальный ток, А

80 – 600 (выше под заказ)

Частота, Гц

50/60 ±5%

Ограничение пускового тока,% от ном.

100 – 600

Время пуска, с

до 180

Время останова, с

до 240

Количество пусков в час

до 10

Напряжение изоляции, кВ

20

Выдерживаемое напряжение грозового разряда, кВ

45(MVS-xxxx-V02-V07); 85(MVS-xxxx-V13)

Прочность при коротких замыканиях, кА

48

Степень защиты шкафов с УПП по ГОСТ 14254-96 (МЭК 29-89)

до IP54

Вид управления

местное/дистанционное

Вид охлаждения

Воздушное (естественное/принудительное)

Протокол связи

Modbus RTU, Profibus DP, DeviceNet, Ethernet IP

Наличие выдвижных элементов

Выдвижные тиристорные фазные модули

Режимы пуска

- Ограничение тока

- Формирование тока

- Ускоренный пуск (0-2000 мс, 100-700% Iн)

- Прямой пуск

Режимы останова

- Останов на выбеге

- Плавный останов (до 240 с)

- Управляемый останов

Функции измерений

- Мощность, ток, напряжение

- КПД

- Тепловая модель / расчетная температура ЭД

- Статус УПП

- Информация о последнем пуске

- Дата и время

- Язык: Русский, English, Spanish, German, Portuguese, French, Italian, Chinese

Технические характеристики ГУПП 6 кВ.

Групповое устройство плавного пуска (ГУПП) предназначено для последовательного плавного пуска нескольких высоковольтных ЭД с помощью одного тиристорного регулятора напряжения.

Состав:

ГУПП состоит из 3-х основных частей:

  1. Устройство плавного пуска MVS;
  2. Комплектного распределительного устройства (КРУ) напряжением 6(10) кВ;

В качестве базового комплектного распределительного устройства применяется КРУ «ЭЛТИМА» производства компании «Электронмаш». КРУ предназначены для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц напряжением 6 (10) кВ в сетях с изолированной или заземленной нейтралью.
 

3. Шкафа управления пуском (ШУП)

ШУП производства ЗАО «Электронмаш» предназначен для централизованного управления режимами пуска и коммутации группы высоковольтных ЭД с использованием УПП

Технические характеристики ГУПП

Количество ЭД

Согласно требованиям

Время паузы между пусками

30 мин – стандартно, с увеличением мощности УПП < 30 мин

Напряжение цепей управления

220 В AC/DC

Пример исполнения ГУПП для пуска трех электродвигателей

Принцип работы
Рассмотрим принцип работы ГУПП, по приведенной выше схеме. Данная схема позволяет обеспечить поочередный плавный пуск трех ЭД с заданной выдержкой времени. Выдержка времени или пауза между пусками необходима для остывания силовых дискретных элементов УПП. По умолчанию выдержка составляет не более 30 минут. Это время можно уменьшить путем увеличения мощности УПП.
При пуске ЭД УПП получает питание от КРУ QF5. После подачи питания на УПП включается соответствующий шкаф КРУ пусковой шины, ЭД плавно разгоняется. После окончания разгона система включает сетевой (байпасный) шкаф и отключает разгонный шкаф соответствующего ЭД.
Роль системы управления ГУПП берет на себя ШУП. К нему подводятся все сигналы от шкафов КРУ и УПП. Контроль за работой ГУПП осуществляется с помощью панели оператора, установленной на дверях ШУП.
При неисправности УПП возможен прямой пуск ЭД, а для объектов высокой надежности применяется схема с двумя УПП, одним рабочим и одним в «холодном резерве».