Parma УАЧР 12 User Manual [ru]
ОКП 34 2800
Утверждён
РА1.017.000 РЭ-ЛУ
УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ
ЧАСТОТНОЙ РАЗГРУЗКИ
"ПАРМА УАЧР 12"
Руководство по эксплуатации
РА1.017.000 РЭ
ООО "ПАРМА", Санкт-Петербург
РА1.017.000 РЭ
Содержание
Содержание ..................................................................................................................... 3
Введение .......................................................................................................................... 5
1 Назначение ................................................................................................................... 6
2 Технические характеристики ...................................................................................... 7
2.1 Нормируемые метрологические характеристики .................................... 7
2.2 Характеристики пороговых органов ......................................................... 7
2.3 Уставки функций ........................................................................................ 7
2.4 Характеристики дискретных входов и реле ............................................. 8
2.5 Питание УАЧР ............................................................................................ 8
2.6 Устойчивость к факторам воздействия внешней среды ......................... 9
2.7 Показатели надёжности ............................................................................. 9
2.8 Справочные технические характеристики ............................................... 9
3 Устройство и работа .................................................................................................. 10
3.1 Общие сведения ........................................................................................ 10
3.2 Устройство ................................................................................................ 11
3.3 Общие характеристики функций ............................................................ 12
3.4 Быстродействующая ступень автоматической
частотной разгрузки АЧР-1 .................................................................... 13
3.5 Ступень автоматической частотной разгрузки
с выдержкой времени АЧР-2 .................................................................. 13
3.6 Ступень автоматической частотной разгрузки по скорости
снижения частоты АЧР-С ...................................................................... 14
3.7 Ступень автоматического ограничения снижения
напряжения АОСН .................................................................................. 15
3.8 Автоматическое повторное включение по частоте ЧАПВ ................... 15
3.9 Управление нагрузкой.............................................................................. 16
3.10 Диагностика и квитирование ................................................................. 16
3.11 Вход питания и измерений .................................................................... 17
3.12 Запись и переключение программ уставок .......................................... 17
3.13 Журнал событий ..................................................................................... 17
3.14 Осциллографирование ........................................................................... 17
3.15 Встроенные часы .................................................................................... 18
3.16 Коммуникационные порты .................................................................... 18
4 Использование по назначению ................................................................................. 19
4.1 Эксплуатационные ограничения ............................................................. 19
4.2 Меры безопасности .................................................................................. 19
4.3 Распаковывание и повторное упаковывание ......................................... 19
4.4 Порядок установки ................................................................................... 20
4.5 Подключение цепей питания и измерения ............................................. 20
4.6 Организация сети RS-485......................................................................... 20
5 Работа с программой "ПАРМА УАЧР" ................................................................... 22
5.1 Подключение УАЧР к ПК и установка драйвера USB ......................... 22
РЭ ПАРМА УАЧР 12 3
РА1.017.000 РЭ
5.2 Установка и запуск программы "ПАРМА УАЧР" ................................. 23
5.3 Описание работы с программой .............................................................. 24
6 Техническое обслуживание и ремонт ...................................................................... 33
7 Комплект поставки ..................................................................................................... 33
8 Маркировка и упаковка ............................................................................................. 33
9 Гарантии изготовителя .............................................................................................. 34
10 Порядок предъявления рекламаций ....................................................................... 34
11 Транспортирование и хранение .............................................................................. 34
12 Порядок утилизации ................................................................................................ 35
Приложение А (обязательное) Схема электрическая подключений ........................ 36
Приложение Б (справочное) Логические схемы алгоритмов ................................... 37
Приложение В (обязательное) Габаритные и установочные размеры ..................... 42
Версия: 1.92
4 РЭ ПАРМА УАЧР 12
РА1.017.000 РЭ
АОСН
–
Автоматическое ограничение снижения напряжения
АСУ
–
Автоматизированная система управления
АЦП
–
Аналого-цифровой преобразователь
АЧР
–
Автоматическая частотная разгрузка
АЧР-С
–
Автоматическая частотная разгрузка по скорости снижения частоты
Блокир.
–
Блокировка
Вкл.
–
Включение
Возвр.
–
Возврат
Д.Вход
–
Дискретный вход
н – Номинальное
Нагр.
–
Нагрузка
Откл.
–
Отключение
ПК – Персональный компьютер
ПО – Программное обеспечение
Уск.
–
Ускорение
ФНЧ
–
Фильтр нижних частот
ЧАПВ
–
Автоматическое повторное включение по частоте
Введение
Настоящее руководство по эксплуатации (далее – РЭ) предназначено для изучения
устройства частотной разгрузки "ПАРМА УАЧР 12" (далее – УАЧР), изготовленного по
ТУ 3428-025-31920409-2013.
РЭ содержит технические характеристики, описание принципа работы, порядок
подготовки, ввода в эксплуатацию и обслуживания, а также другие сведения, необходимые
для правильной эксплуатации УАЧР.
К работе с УАЧР допускаются лица, имеющие группу по электробезопасности не ниже
III, аттестованные в установленном порядке на право проведения работ в электроустановках
потребителей до 1000 В и изучившие данное РЭ. При эксплуатации устройства, кроме
требований РЭ, необходимо соблюдать общие требования инструкций и правил эксплуатации
устройств релейной защиты и автоматики.
При эксплуатации УАЧР необходимо вести формуляр РА1.017.000 ФО (далее – ФО).
В настоящем руководстве применяются следующие сокращения:
РЭ ПАРМА УАЧР 12 5
РА1.017.000 РЭ
1 Назначение
1.1 УАЧР предназначено для использования на электростанциях и подстанциях
энергосистем для ликвидации дефицита активной мощности в сети путём автоматического
отключения потребителей при снижении частоты с последующим автоматическим повторным
включением отключённых ранее потребителей при восстановлении частоты, а также для
ликвидации дефицита реактивной мощности в сети путём отключения потребителей при
снижении напряжения, с последующим автоматическим повторным включением
отключённых ранее потребителей при восстановлении напряжения. УАЧР может выполнять
функции делительной автоматики.
1.2 УАЧР изготавливается в двух исполнениях для сетей с номинальным напряжением:
– Uн = 100 В – для подключения к цепям переменного тока с номинальным
напряжением 100 В;
– Uн = 380 В – для подключения к цепям переменного тока с номинальным
напряжением 380 В.
Исполнение УАЧР и диапазон напряжения питания указаны на лицевой панели
устройства. Также номинальное напряжение указано в ФО и на упаковочной
коробке УАЧР.
1.3 УАЧР обеспечивает:
– автоматическое отключение присоединений при возникновении частотной аварии, с
возможностью автоматического повторного включения при восстановлении частоты в
энергосистеме;
– автоматическое отключение присоединений при возникновении дефицита мощности
в энергосистеме, с возможностью автоматического повторного включения при
восстановлении напряжения;
– ввод и хранение восьми программ уставок;
– оперативную смену программ уставок по линиям связи;
– оперативное включение/отключение нагрузки по линиям связи;
– ведение журнала событий с привязкой по времени;
– осциллографирование аварийных процессов с привязкой по времени;
– световую индикацию состояния функций;
– гальваническую развязку входов и реле, включая цепи питания;
– самодиагностику.
6 РЭ ПАРМА УАЧР 12
2 Технические характеристики
Таблица
1 – Диапазоны измерения и пределы допускаемой погрешности измерения
Измеряемая величина
Диапазон измерения
Пределы допускаемой
погрешности измерения
Действующее значение напряжения:
Для исполнения Uн = 100 В
Для исполнения Uн = 380 В
от 30 до 120 В
от 114 до 456 В
± 0,5 %
Скорость изменения напряжения
до 30 В/с
Частота
от 40,00 до 55,00 Гц
± 0,02 Гц
Скорость изменения частоты
до 20 Гц/с
2.1 Нормируемые метрологические характеристики
2.1.1 Диапазоны измерения и пределы допускаемой погрешности измерения
приведены в таблице 1.
РА1.017.000 РЭ
2.2 Характеристики пороговых органов
2.2.1 Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности срабатывания
пороговых органов УАЧР:
– по скорости изменения частоты, не более ± 0,1 Гц/с;
– по скорости изменения напряжения, не более ± 1 В/с.
2.2.2 Значение частоты усредняется за 3 периода.
2.2.3 Коэффициент возврата максимального порогового органа
Uчапв> – от 0,94 до 0,96.
2.2.4 Коэффициент возврата минимальных пороговых органов
Uачр-н< и U< – от 1,04 до 1,06.
2.2.5 Гистерезис пороговых органов по частоте – 0,1 Гц.
2.3 Уставки функций
2.3.1 УАЧР обеспечивает ввод и хранение в энергонезависимой памяти восьми
программ уставок.
2.3.2 Срок хранения уставок в энергонезависимой памяти при отсутствии питания – в
течение всего срока службы УАЧР.
2.3.3 Диапазоны уставок приведены в п.п. 3.4 – 3.8.
РЭ ПАРМА УАЧР 12 7
РА1.017.000 РЭ
Таблица
2 – Электрические характеристики дискретных входов и реле
Наименование характеристики
Значение
Примечания
Дискретные входы
Номинальное напряжение, В
220
Максимальное входное напряжение Uмакс, В
– постоянное
– переменное
644
456
Напряжение устойчивого срабатывания, В, не более
165
Постоянный ток
Напряжение устойчивого несрабатывания, В, не менее
141
Постоянный ток
Максимальный входной ток, мА
15
Импульсный
Минимальный входной ток, мА
10
Импульсный
Устойчивость к перегрузке при 120 % от Uмакс
Неограниченно
Реле
Максимальное коммутируемое напряжение, В
250
Ток замыкания и удержания, А, не более
10
Ток размыкания постоянного напряжения при активноиндуктивной нагрузке, А, не более
0,15
С постоянной
времени
L/R = 40 мс
Тип контактов выходных реле:
– "ВКЛ. НАГРУЗКИ"
– "ОТКЛ. НАГР."
– "ЗАПРЕТ ВКЛ."
– "ОТКАЗ УСТР-ВА"
замыкающий
замыкающий
размыкающий
размыкающий
Таблица
3 – Характеристики питания
Наименование характеристики
Значение
Рабочий диапазон напряжений, В
Для исполнения Uн = 100 В
Для исполнения Uн = 380 В
~30 … 120
~114 … 456
Частота напряжения питания, Гц
от 35 до 55
Коэффициент несинусоидальности кривой напряжения, %, не более
20
Потребляемая мощность, Вт, не более
Для исполнения Uн = 100 В
Для исполнения Uн = 380 В
5
6
Допустимый перерыв питания, с, не более
0,2
Время готовности после включения питания, с, не более
1
2.4 Характеристики дискретных входов и реле
2.4.1 Характеристики дискретных входов и реле приведены в таблице 2.
2.5 Питание УАЧР
2.5.1 Характеристики питания УАЧР приведены в таблице 3.
8 РЭ ПАРМА УАЧР 12
РА1.017.000 РЭ
2.6 Устойчивость к факторам воздействия внешней среды
2.6.1 УАЧР предназначено для эксплуатации в следующих условиях:
температура окружающего воздуха – от минус 40 до плюс 55 °С;
относительная влажность при плюс 25 °С – до 95 %;
атмосферное давление – от 84,3 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);
2.6.2 Условия транспортирования УАЧР в части воздействия климатических факторов:
− температура окружающего воздуха от минус 40 до плюс 55 °С;
− относительная влажность воздуха до 95 % при плюс 25 °С и более низких
температурах без конденсации влаги.
2.6.3 Условия хранения УАЧР в упаковке у потребителя должны соответствовать
условиям хранения 2С по ГОСТ 15150-69. Температура хранения – от минус 40 до
плюс 55 °С, при относительной влажности от 10 до 95 %.
2.6.4 В части электромагнитной совместимости УАЧР соответствует требованиям
помехоустойчивости оборудования класса А по ГОСТ МЭК 60730-1-2011 с критерием
качества функционирования А.
2.6.5 Помехоэмиссия от УАЧР соответствует требованиям ГОСТ МЭК 60730-1-2011
для оборудования класса А.
2.6.6 В части механических воздействий УАЧР соответствует группе М40 по
ГОСТ 17516.1.
2.6.7 Степень защиты УАЧР от проникновения твёрдых предметов и влаги по
ГОСТ 14254-96 корпуса – IP42, клеммных соединителей – IP20.
2.7 Показатели надёжности
2.7.1 Полный срок службы УАЧР составляет не менее 25 лет при условии замены
элементов, срок службы которых меньше, и проведения требуемых технических мероприятий
по обслуживанию.
2.7.2 Средняя наработка на отказ не менее 125 000 ч.
2.7.3 Среднее время восстановления работоспособного состояния УАЧР – не более
двух часов с учётом времени нахождения неисправности.
2.8 Справочные технические характеристики
– время непрерывной работы УАЧР – неограниченно;
– время автономного хода часов при отключении питания, не менее – 200 часов;
– точность хода часов – ± 0,3 с/сут.;
– масса, не более – 0,5 кг;
– габаритные размеры (ШхВхГ), не более – 140х90х64 мм (Приложение В).
РЭ ПАРМА УАЧР 12 9
РА1.017.000 РЭ
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
19
27
28
29
29
20
26
21
25
22
24
23
Рисунок
1 – Внешний вид УАЧР
3 Устройство и работа
3.1 Общие сведения
3.1.1 Внешний вид УАЧР показан на рисунке 1.
3.1.2 Корпус УАЧР выполнен из материала термопласт ABS. Все органы индикации и
управления размещены на передней панели крышки корпуса (19), присоединительные
клеммы (1 – 18) размещены в углублениях крышки (19).
3.1.3 На обратной стороне корпуса (27) имеется защёлка (28) для фиксации УАЧР на
DIN-рейке шириной 35 мм. Отверстия (29) предназначены для монтажа на ровную
поверхность с помощью винтов или саморезов диаметром до 4 мм.
3.1.4 На крышке (19) расположены:
– (1 – 6, 10 – 15) – клеммы для подключения УАЧР к внешним цепям управления и
сигнализации;
– (7 – 9) – клеммы для подключения УАЧР к интерфейсу связи RS-485;
– (17 – 18) – вход питания с аналоговым входом измерения частоты и напряжения.
Подключается к контролируемым цепям, что позволяет обходиться без дополнительного
источника оперативного питания во всем диапазоне измерений;
– (20) – светодиод-индикатор обмена данных через порт RS-485;
– (21) – окно с заводским номером;
– (22) – разъём USB (тип В), обозначен " ". Используется для доступа к
конфигурации УАЧР, а также для обновления встроенного ПО. После использования разъём
следует закрыть штатной защитной наклейкой или вставить штатную ПВХ заглушку;
– (23) – светодиоды состояния и режимов работы УАЧР;
– (24) – светодиод состояния диагностики УАЧР;
– (25) – "№ УСТАВКИ" – семисегментный цифровой индикатор активной программы
уставок;
– (26) –– кнопка " " (квитирование) для сброса индикации срабатывания функций
УАЧР.
10 РЭ ПАРМА УАЧР 12
РА1.017.000 РЭ
Д.Вход 1
Энерго-
независимая
память
событий
Часы
реального
времени
RS-485
USB
CPU
ФНЧ АЦП
Блок питания
u←U
Индикация
9 8
7
6
5
1
2
34
1110
№ УСТАВКИ РАБОТА АЧР-1 АЧР-2 АЧР-С АОСН ЧАПВ
Квитирование
А
В
GND
ПК
~ 100 B (~ 380 B)
"ЗАПРЕТ ЧАПВ"
"РАЗРЕШЕНИЕ"
"ОТКЛ. НАГР."
"ВКЛ. НАГРУЗКИ"
"ЗАПРЕТ ВКЛ."
"ОТКАЗ УСТР-ВА"
1
2
10
11
14
15
12
13
3
4
5
6
7
8
9
17
18
Д.Вход 2
К1
К2
К3
К4
Рисунок
2 – Функциональная схема УАЧР
3.2 Устройство
3.2.1 Функциональная схема УАЧР представлена на рисунке 2. Принцип действия
УАЧР основан на непрерывном измерении частоты и мгновенных значений входного
напряжения, вычислении скоростей изменения частоты и напряжения.
3.2.2 Входное напряжение переменного тока поступает на блок питания (1), а также на
преобразователь уровней напряжения (2). Блок питания вырабатывает питающие напряжения
для всех узлов схемы. Преобразователь уровня служит для согласования уровня напряжения
сети со входом АЦП (3) и фильтра нижних частот ФНЧ (4). С выходов АЦП (3) и ФНЧ (4)
сигнал поступает в микроконтроллер CPU (5). Фильтр нижних частот выделяет во входном
сигнале первую гармонику. После чего, отфильтрованный сигнал поступает в
микроконтроллер, где измеряется его частота.
подключения к ПК и гальванически развязанным интерфейсом RS-485 (7) для связи с АСУ.
часы реального времени (8) и энергонезависимая память (9), куда записываются события и
осциллограммы, снабжённые метками времени. Последующее считывание возможно по
3.2.3 УАЧР снабжён гальванически развязанным интерфейсом USB (6) для
3.2.4 Для фиксации времени и даты событий и осциллограмм в УАЧР предусмотрены
любому из имеющихся интерфейсов.
3.2.5 УАЧР имеет два гальванически развязанных дискретных входа ("Д.Вход 1" и
"Д.Вход 2") для подачи дискретных управляющих сигналов:
– "ЗАПРЕТ ЧАПВ";
– "РАЗРЕШЕНИЕ".
РЭ ПАРМА УАЧР 12 11
РА1.017.000 РЭ
Таблица
4 – Функции светодиодов
Светодиод
Цвет
Описание работы
РАБОТА
Зелёный
Непрерывное свечение – УАЧР исправен и работает.
Мигание – измеряемые величины находятся за пределами
рабочего диапазона: напряжение менее 0,5Uн или
частота менее 40 Гц.
Нет свечения – УАЧР неисправен или отсутствует питание.
RS-485
Зелёный
Частое мигание сигнализирует о наличии
информационного обмена по интерфейсу RS-485.
АЧР-1
АЧР-2
АЧР-С
АОСН
ЧАПВ
Зелёный
Функция введена.
Жёлтый
Пуск функции.
Красный
Функция сработала.
(не горит)
Функция выведена программным ключом или дискретным
сигналом "РАЗРЕШЕНИЕ" (для АЧР-1, АЧР-2, АЧР-С и
АОСН) или "ЗАПРЕТ ЧАПВ" (для ЧАПВ).
3.2.6 УАЧР имеет четыре реле К1 – К4 типа "сухой контакт":
– реле К1 – "ОТКЛ. НАГР.";
– реле К2 – "ВКЛ. НАГРУЗКИ";
– реле К3 – "ЗАПРЕТ ВКЛ.";
– реле К4 – "ОТКАЗ УСТР-ВА".
3.2.7 Для контроля состояния УАЧР на передней панели имеются светодиоды, а для
сброса индикации – кнопка " " (квитирование).
3.2.8 Логика работы светодиодов описана в таблице 4.
3.3 Общие характеристики функций
3.3.1 УАЧР обеспечивает выполнение функций АЧР-1, АЧР-2, АЧР-С, АОСН и ЧАПВ.
3.3.2 АЧР-1 предназначена для быстрой остановки падения частоты в системе,
выполняется быстродействующей и с меньшей уставкой по частоте срабатывания
относительно АЧР-2.
3.3.3 АЧР-2 предназначена для предотвращения "зависания" частоты на низком уровне
при её медленном восстановлении. АЧР-2 имеет большее время срабатывания и более
высокую уставку по частоте срабатывания относительно АЧР-1.
3.3.4 АЧР-С – алгоритм частотной разгрузки, обеспечивающий отключение нагрузки с
учётом информации о скорости изменении частоты в системе, что позволяет не допускать
глубокого снижения частоты. Используется при возможных больших дефицитах мощности.
12 РЭ ПАРМА УАЧР 12
РА1.017.000 РЭ
Таблица
5 – Параметры задания конфигурации АЧР-1
Уставка
Диапазон
Дискретность
F<
от 45,00 до 51,00 Гц
0,01 Гц
Блокир. по dF/dt>
от –0,1 до –20,0 Гц/с
0,1 Гц/с
Тачр-1
от 0,08 до 0,50 с
0,01 с
3.3.5 АОСН применяется для предотвращения снижения напряжения в узлах
энергосистемы, вызванного недостатком реактивной мощности, с помощью отключения части
нагрузки. Это позволяет избежать появления лавины напряжения и, таким образом, сохранить
устойчивость энергосистемы.
3.3.6 ЧАПВ – алгоритм подключения нагрузки после восстановления нормального
уровня напряжения и частоты.
3.3.7 Команда на включение нагрузки, формируемая ЧАПВ, имеет приоритет ниже, чем
команды на отключение нагрузки, формируемые функциями АЧР-1, АЧР-2, АЧР-С и АОСН.
3.3.8 Состояние каждой функции индицируется одноименными трёхцветными
светодиодами (23) (рисунок 1), расположенными на передней панели УАЧР.
3.3.9 Все функции УАЧР блокируются при напряжении сети менее 0,5Uн или частоте
сети ниже 40 Гц.
3.4 Быстродействующая ступень автоматической частотной разгрузки АЧР-1
3.4.1 Диапазоны уставок функции АЧР-1 приведены в таблице 5, алгоритм функции –
на рисунке Б.1 (Приложение Б). Пуск АЧР-1 происходит при понижении частоты до значения
уставки "F<" группы уставок "АЧР-1". Срабатывание происходит с задержкой, определённой
уставкой "Тачр-1". Функция вводится в действие программным
ключом "Ввод АЧР-1".
3.4.2 Возможен ввод блокировки работы АЧР-1 по скорости снижения частоты. Если
скорость снижения частоты превышает значение, определённое уставкой "Блокир. по
dF/dt>", то формируется сигнал, блокирующий работу АЧР-1. Блокировка по скорости
снижения частоты вводится в действие программным ключом "Блокир. по dF/dt".
3.4.3 Функция АЧР-1 работает при наличии сигнала на дискретном входе
"РАЗРЕШЕНИЕ".
3.4.4 Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности срабатывания АЧР-1
по времени составляют не более ± 25 мс.
3.5 Ступень автоматической частотной разгрузки с выдержкой времени АЧР-2
3.5.1 Диапазоны уставок функции АЧР-2 приведены в таблице 6, алгоритм функции –
на рисунке Б.2 (Приложение Б). Пуск АЧР-2 происходит при понижении частоты до значения
уставки "Fпуска<". Срабатывание АЧР-2 происходит с задержкой, которая задаётся уставкой
"Тачр-2". Возврат АЧР-2 происходит после возрастания частоты до значения уставки
"Fвозвр.>". Функция вводится в действие программным ключом "Ввод АЧР-2".
РЭ ПАРМА УАЧР 12 13
Loading...