Iсt - номинальный ток ТТ. (Задается при использовании внешних ТТ. Например, если ТТ типа Т-0.66
300/5, то Iсt 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;
к.з. – короткое замыкание.
1 НАЗНАЧЕНИЕ
1.1 Общие положения
~ 6 ~
УБЗ предназначен для защиты асинхронных электродвигателей мощностью от 2,5 до 315 кВт при
использовании внешних стандартных токовых трансформаторов с выходным током 5 А.
УБЗ может работать в сетях как с изолированной, так и глухозаземленной нейтралью.
Исполнение прибора – щитовое.
УБЗ обеспечивает постоянный контроль параметров сетевого напряжения, действующих значений
фазных (линейных) токов трехфазного электрооборудования 380 В 50 Гц и проверку значения
сопротивления изоляции электродвигателей.
УБЗ обеспечивает защиту электродвигателей при:
- некачественном сетевом напряжении (недопустимые скачки напряжения, обрыв фаз, нарушение
чередования и слипание фаз, перекос фазных/линейных напряжений, снижение частоты сети ниже заданной
и (или) повышение частоты сети выше заданной);
- механических перегрузках (симметричный перегруз по фазным/линейным токам);
- несимметрии фазных токов без перегруза, связанной 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.
УБЗ обеспечивает защиту электрооборудования путем управления катушкой магнитного пускателя
(контактора).
УБЗ определяет наличие токов двигателя при отключенном реле нагрузки (при отключенном реле
нагрузки и функциональном реле в режиме звезда-треугольник). В этом случае УБЗ индицирует аварию
внешнего контактора, включающего двигатель, до тех пор, пока УБЗ не будет выключен или отключен
контроль токов двигателя при отключенном реле нагрузки.
УБЗ обеспечивает управление электродвигателями:
- по аналоговым входам "0-20 мА" и "0-10 В";
- по каналам дистанционного управления (интерфейсы RS-232 и RS-485);
- кнопками на лицевой панели УБЗ.
Связь.
УБЗобеспечивает:
- управлениеи передачу параметров по интерфейсу RS-485 в соответствии с протоколом MODBUS,
- управление и передачу параметров по интерфейсу RS-232. Примечание - Одновременное использование RS-485 и RS-232 невозможно.
Для работы ПК с УБЗ может быть использована программа “Панель управления УБЗ-304”, размещенная
на сайте компании “Новатек-электро.
Программа “Панель управления УБЗ-304” предназначена для контроля состояния и сбора данных с
устройств УБЗ-304 по интерфейсам связи RS-232 или RS-485 (протокол MODBUS). Программа позволяет
сохранять (загружать) различные настройки УБЗ, вести сбор данных и сохранять их для дальнейшего
анализа. Сохраненные данные можно просматривать на графиках, сопоставляя параметры друг с другом.
Графический интерфейс панели управления позволяет в реальном времени наблюдать текущее
состояние различных параметров УБЗ. Гибкая настройка интерфейса позволяет подстроиться под
требования любого пользователя.
1.2 Условия эксплуатации
УБЗ предназначен для эксплуатации в следующих условиях:
Температура окружающей среды от минус 20 до +55 ºС;
Атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа;
Относительная влажность воздуха (при температуре +25 ºС) 30 … 80%
ВНИМАНИЕ!
~ 7 ~
Изделие не предназначено для эксплуатации:
-- в условиях значительной вибрации и ударов;
-- в условиях высокой влажности;
-- в агрессивных средах с содержанием в воздухе кислот, щелочей, и т. п., а также сильных загрязнений
(жир, масло, пыль и пр.).
Если температура изделия после транспортирования или хранения отличается от температуры среды,
при которой предполагается его эксплуатация, то перед подключением к электрической сети выдержите
изделие в условиях эксплуатации в течение двух часов (т.к. на элементах изделия возможна конденсация
влаги).
1.3 Изменения в характеристиках и работе УБЗ в зависимости от версии программы
Если версия программы rel=5 и менее, то изменения в характеристиках и работе УБЗ отсутствуют.
Версия 7 – добавлен счет полной, активной и реактивной энергий.
Версия 8 – добавлен контроль целостности калибровочных коэффициентов напряжений и токов.
1.4 Органы управления и габаритные размеры
Органы управления и габаритные размеры УБЗ приведены на рисунке 1.1.
П р и м е ч а н и е – Габаритные размеры УБЗ-304 приведены с учетом размера установленных
креплений.
1 – ЖКИ
2 - зеленый светодиод "MMSP" - горит, когда реле находится в режиме МКУП
4 - зеленый светодиод "" горит, когда функциональное реле УБЗ работает в режиме звездатреугольник (п.2.5.3)
5 – синий светодиод "EXCHANGE" - горит, когда идет обмен данными с ПК
6 - красный светодиод "FAULT":
- при выключенном реле нагрузки: горит, когда УБЗ находится в состоянии аварии (мигает, если после
аварии ожидается 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
7 - зеленый светодиод "TR" горит, кода функциональное реле УБЗ работает в режиме реле времени
8 - зеленый светодиод "POWER RELAY":
- горит, когда реле нагрузки включено;
- мигает, если УБЗ находится взоне гистерезиса при управлении по аналоговым входам
9 –красный светодиод "SETUP" – горит, когда УБЗ находится в режиме установки параметров
10 - кнопка (в тексте ВВЕРХ) - листание индицируемых параметров в режиме просмотра параметров и листание меню врежиме установки параметров
11 - кнопка (в тексте ВНИЗ) - листание индицируемых параметров в режиме просмотра параметров и листание меню в режиме установки параметров
12 - кнопка "RES/MEM/SEL" - запись параметров в режиме установки, переключение группы отображаемых параметров в режиме просмотра, сброс
13 - кнопка "SETUP" - включает режим установки параметров
Рисунок 1.1 - Органы управления и габаритные размеры УБЗ
2 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
~ 8 ~
Наименование
Единица
измерения
Значение
Назначение устройства
-
Аппаратура управления и
распределения. Управление
защитой асинхронных
электродвигателей
Тип конструкции (монтажа)
Щитовое исполнение
Степень защиты: - клеммной колодки
-лицевой панели
-
IP10
IP64
Климатическое исполнение
УХЛ 3.1
Диапазон рабочих температур*
С
от минус 20 до +55
Температура хранения
С
от минус 35 до +60
Степень загрязнения
II
Категория перенапряжения
II
Номинальное напряжение изоляции
В
450
Номинальное импульсное выдерживаемое
напряжение
кВ
2,5
Класс защиты от поражения электрическим током
II
Сечение проводов для подключения к клеммам
мм
2
0,5-2
Максимальный момент затяжки винтов клемм
Н*м
0,4
*Примечание – Допускается работа УБЗ при температурах от минус 35 до минус 20С , в этом случае
показания на индикаторе могут отсутствовать.
Номинальное напряжение питания, трехфазное
380 В 50 Гц
Частота сети, Гц
48-62
Номинальный ток ТТ, A
5
Гистерезис по напряжению (фазное/линейное), В
10/17
Гистерезис по теплу, в процентахот накопленного тепла при отключении
33
Точность определения порога срабатывания по току, не более, в процентах от
номинального
2
Точность определения порогов по напряжению, не хуже, В
3
Точность определения перекоса фаз по напряжению, не хуже, В
3
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
180
450
Аналоговые входы:
- вход для подключения датчика температуры (типы Pt100, Ni100, Ni120);
- вход для подключения датчика температуры типа PTC-1000;
- три аналоговых входа для стандартных ТТ с выходом 5А (тип Т-0.66 или аналогичный);
- вход для подключения дифференциального токового трансформатора (трансформатора нулевой последовательности);
- вход измерения тока 0-20 мА;
- вход измерения напряжения 0 – 10 В.
Основные выходы:
реле нагрузки - две группы перекидных контактов для управления пускателем
электродвигателя - 8 А 250 В при cos φ=1;
функциональное реле - одна группа перекидных контактов - 16 А 250 В при cos φ=1
(назначение реле задается пользователем).
Разрешение по температуре температурных датчиков, С
1
Потребляемая мощность (под нагрузкой), не более, ВА
5,0
Масса, не более, кг
0,5
Габаритные размеры ( рис.1.1), мм 96*110*89
Положение в пространстве произвольное
Материал корпуса самозатухающий пластик
2.1 Основные технические характеристики
Основные технические характеристики УБЗ-304 приведены в таблицах 2.1 и 2.2, характеристики
контактов встроенных реле в таблице 2.3.
Таблица 2.1 - Общие данные
Таблица 2.2 - Технические характеристики
Таблица 2.3 - Характеристики выходных контактов встроенных реле
~ 9 ~
Реле
Макс. ток
при
U~250В
Число
срабатываний
х1000
Максимальная
коммутируемая
мощность
Макс. длит. доп.
переменное/
постоянное
напряжение
Макс. ток при
Uпост=30 В
функциональное
Cos = 0,4
Cos = 1,0
5 А
16 А
100
100
4000 ВА
440/300 В
5 А
нагрузки
Cos = 0,4
Cos = 1,0
2 А
8 А
100
100
2000 ВА
460 В
3 А
Функции измерения
Диапазон
Примечание
Адрес
Тепловой баланс
двигателя
Параметр только для
чтения по интерфейсу
RS-232, RS-485
Число 1100000 соответствует 100% накопленного
тепла, при котором происходит выключение
двигателя при включенной защите по тепловой
перегрузке (п.1.2.5.7)
Параметр
только для
чтения
73,74
Индекс последней
аварии в журнале
аварии
Изменяется от 0 до 49, увеличиваясь на единицу
после записи очередной аварии в журнал аварий.
Когда счет аварий достигнет 50, счет аварий снова
начнется с нуля.
Параметр
только для
чтения
75
Функции измерения
Диапазон
Точность
Мнемоника
Адрес
Единицы
измерения при
передаче данных
Токи
Десятые доли
ампера.
При работе с
измерительными
трансформаторами
с номинальным
током более 100 А,
токи (измеряемые
и вычисляемые)
кроме тока нулевой
последовательност
и (замыкания на
землю) передаются
по интерфейсу RS232/RS485 в
амперах.
Действующие значения фазных токов, A
0,5-6300
2%
Phase i1
Phase i2
Phase i3
30,
31,
32
Действующее значение тока прямой
последовательности, A
0,5-6300
2%
Positive si
33
Действующее значение тока нулевой
последовательности, A
0,3-20,0
2%
Earth i0
34
Ток обратной последовательности
(перекос), A
0,2-200
5%
Revers si
35
Среднее значение тока по каждой фазе
за время, указанное в параметре "Tm
average I"
Average i1
Average i2
Average i3
36,
37,
38
Наибольшее значение среднего тока по
каждой фазе, полученное со времени
последней загрузки.
Сброс всех средних значений
выполняется кнопкой RES/MEM/SEL
при выводе наибольшего значения
среднего тока по любой из фаз (с
присвоением текущего среднего
значения тока соответствующей фазы).
<3 Iсt
> 3 Iсt
2%
10%
Peak i1
Peak i2
Peak i3
39
40
41
2.2 Измеряемые, вычисляемые, специальные и служебные параметры
Специальные и служебные параметры предназначены только для передачи по интерфейсу MODBUS
(RS-485/RS-232). Специальные и служебные параметры приведены в таблице 2.4.
Измеряемые и вычисляемые параметры, значения которых выводятся на ЖКИ отображения, пределы
их измерения и погрешности приведены в таблице 2.5.
Значения параметров могут быть переданы на ПК, подключенный к одному из интерфейсов УБЗ
(MODBUS, RS-232). Адреса параметров приведены в таблице 2.5. Таблица 2.4 - Специальные и служебные параметры
Таблица 2.5 - Измеряемые и вычисляемые параметры
Функции измерения
Диапазон
Точность
Мнемоника
Адрес
Единицы
измерения при
передаче данных
Пусковой ток двигателя (средний по
фазам)
Ток перегрузки (средний по фазам)
Время пуска, c
Время пуска - это период времени с
момента, когда все 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.
<3 Iсt
> 3 Iсt
0,1-600
2%
10%
Start i
Overload i
Start time
42
43
44
Напряжения
Действующие значения фазных напряжений (определяются при подключении
к УБЗ нулевого провода), B
100-300
3 B
Phase U1
Phase U2
Phase U3
45
46
47
Вольты
Действующие значения линейных
напряжений, В
100-475
5 В
Line U1
Line U2
Line U3
48
49
50
Вольты
Напряжение прямой
последовательности, В
100-300
3 B
Positive sU
51
Напряжение обратной
последовательности, В
3 -300
3 B
Revers sU
52
Напряжение нулевой
последовательности (векторная сумма
трех фазных напряжений, деленная на
три), (определяется при подключении к
УБЗ нулевого провода), B
3-100
3 B
Zero sU
53
Прочее
Счетчик времени работы двигателя,
сутки
0-999
Time
motor
54
Сопротивление изоляции двигателя
1
,
МОм
0-19,9
10%
Insulation
55
Сотни кОм
Частота сети, Гц
45-65
1%
Frequency
56
Десятые доли
герца
Время до окончания выдержки АПВ 2 , с
0-900
1 с
End of AR
57
секунды
Время работы до отключения по
перегрузке (показывает время,
остающееся до отключения защитой по
тепловой перегрузке)
3
, с
0-600
1 с
Before
OvL
58
секунды
Время ожидания после отключения по
перегрузке (показывает время ожидания
до разрешения пуска, заблокированного
тепловой защитой)
Значение напряжения на аналоговом
входе "0-10 В", В
0-10
2%
Input U
72
Десятые вольта
Электроэнергия полная
6
, кВА/ч
0200000000
5%
ApE
90
91
Сотни Вт/ч
Электроэнергия активная
6
, кВт/ч
0200000000
5%
AcE
92
93
Электроэнергия реактивная
6
, кВАр/ч
0200000000
5%
ReE
94
95
Примечания
1 Если сопротивление изоляции двигателя больше 20 МОм, то на индикатор значения выводится код
“>20M “ . При включенном двигателе (поданном на двигатель напряжении питания) сопротивление
изоляции не определено и на индикатор выводится код “---“ (при подключенной цепи измерения изоляции
двигателя).
2 Если АПВ запрещено, то на индикатор выводится “not”.
3 Если время до отключения защитой по тепловой перегрузке или время ожидания до разрешения
пуска не определено (больше 900 секунд), то на индикатор значения выводится код “undef “. Если работа
защиты запрещена, то на индикатор выводится “not”.
4 Если мощность, потребляемая нагрузкой более 999 кВт (кВА, кВАр), то значения мощностей
выводятся с МВт (МВА, МВАр).
5 Если значение температуры выходит за указанные пределы, то на индикатор выводится код аварии
в соответствии с таблицей 5.12. Если соответствующий датчик температуры выключен программным
способом, то на индикатор вместо значения температуры выводится “Off”.
6 При превышении счетчиком энергии значения 200 000 000 счетчик будет сброшен и счет энергии
начнется с нуля.
Запись текущих значений энергии в энергонезависимую память выполняется каждые 15 минут.
Установочные и
считываемые
параметры
Параметр
на ЖКИ
Мин.
знач.
Макс.
знач.
Заводская
установка
Сообщение на ЖКИ, действия
Адрес
Время
Real Time
Установка текущего времени и даты
(п. 2.4.8)
См.
табл. 5.9
Трансформаторы
Номинальный выходной
ток используемых ТТ, А
CT out i
1 5 5 151
Номинальный ток ТТ, А
CT nom i
20
800
100
152
Базовые параметры
Номинальный ток
двигателя, А
Rated
Inоm
0
630
0
0 - ток не установлен: УБЗ не включит реле нагрузки (п.2.3.7)
150
Время, за которое
измеряется среднее
значение тока, с
Tm
average i
10
600
60
Время, за которое измеряется
среднее значение тока
(параметры "Average i1", "Average i2", "Average i3" из
табл. 2.4)
153
Максимальная токовая защита
Тип максимальной
токовой защиты
Type
Imax
0 5 0
0 - "indep" -защита с
независимой выдержкой
времени
Типы защиты с зависимой
выдержкой времени: