Защита полупроводниковыми блоками ПМЗ

Защита полупроводниковыми блоками ПМЗ
Во многих рудничных электроаппаратах (АВ-320Д02, ТСВП-630/6-1,2 и др.) устанавливается
защита типа ПМЗ.
Блок защиты ПМЗ выполнен быстросъемным, в пылевлагозащищенном исполнении. В корпусе блока на
платах с печатным монтажом установлены элементы схемы. На лицевую часть блока выведены ручка
установки уставок, рукоятки переключателя положений «Работа» или «Проверка». Для обеспечения
быстросъёмности блок имеет контактную вилку штепсельного разъема.
Техническая характеристика максимальной токовой защиты ПМЗ
Номинальное напряжение аппаратов, в которых устанавли
вается защита, В.................................................................................
Номинальный ток аппаратов, А ..................................................
Диапазон регулирования уставок
.............................................
Собственное время срабатывания, с
..........................................
Погрешность тока срабатывания (%) при температуре окружающей среды, °С:
25±10 ................................................................................................
от —10 до +15 и от 35 до 60 .....................................................
Габаритные размеры, мм ...................................................................
Масса, кг ..............................................................................................
380; 660; 1140
25; 63; 100; 125;
250; 320
2—6Iном
По графику на рис. 5.12
±10
±15
120X64X140
0,65
Защита ПМЗ состоит из установленных в трех фазах трансформаторов тока ТА1, ТА2, ТАЗ и блока
защиты, в котором размещены элементы схемы (рис. 1).
Рис. 1. Принципиальная электрическая схема защиты ПМЗ
Вторичные обмотки трансформаторов тока соединены в «звезду», параллельно каждой обмотке
присоединены резисторы R. Между началами вторичных обмоток трансформаторов тока и нулевым
проводом присоединены измерительная и исполнительная части схемы защиты ПМЗ. При таком
построении схемы трансформаторы тока являются не только датчиками тока, но и источником питания
цепи исполнительного органа защиты, состоящего из последовательно включенных трехфазного
выпрямительного моста, собранного на диодах V1, V3, V5, диода V18, обмотки независимого расцепителя
YAT автоматического выключателя, тиристора V14 и диода V10. Параллельно обмотке независимого расцепителя YAT присоединена одна из обмоток двухобмоточного электромагнитного реле К.1 с магнитной
защелкой (см. рис. 1).
Измерительная часть схемы содержит трехфазный выпрямительный мост, собранный на диодах V7—V9,
делитель напряжения на резисторах R4—R7 и полупроводниковое реле короткого замыкания, вход
которого присоединен к делителю напряжения, а выход — к управляющему электроду тиристора
V14.
Полупроводниковое реле короткого замыкания состоит из стабилитрона V11, диода V12,
конденсаторов С1, С2, резисторов R8, R9 и тиристора V13.
Чтобы проверить действие защиты, параллельно измерительной части схемы через переключатель SA
присоединяется трехфазный выпрямитель, последовательно с вентилями которого V2, V4, V6
включены соответственно резисторы R1, R2, R3.
Питание исполнительной части схемы от трансформаторов тока осуществляется напряжением,
снимаемым с резисторов R, а питание измерительной части схемы — напряжением, снимаемым с
резисторов R и одного из резисторов R1 (R2, R3) дополнительного трехфазного выпрямительного моста.
Уставку срабатывания защиты ПМЗ регулируют переменным резистором R5 в одном из плеч
делителя напряжения.
Схема защиты ПМЗ работает следующим образом. При токе в сети, превышающем уставку защиты,
напряжение с резистора R подается на электроды силового тиристора V14, а напряжение с
параллельно соединенных резисторов R и Rl (R2, R3) — на делитель напряжения R4-—R7. Если
напряжение на плече делителя с резисторами R6 и R7 превысит напряжение стабилитрона V11, то
подается сигнал на управляющий электрод тиристора V13, вызывая его открывание и подачу тока
смещения на управляющий электрод тиристора V14. При этом тиристор V14 открывается и
обусловливает срабатывание независимого расцепителя автомата YAT и реле К.1. Контакт К.З
включает цепь сигнализации о срабатывании защиты ПМЗ, а контакт К.2, разрывая цепь питания
нулевого расцепителя автомата FV, блокирует включение. Возврат реле К.1 в исходное состояние осуществляется подачей напряжения 48 В на его вторичную обмотку (зажимы 16 и 17) кнопкой S (см. рис.
1).
Проверка защиты ПМЗ перед спуском в шахту:
1) произвести осмотр трансформаторов тока ТТЗ и блока защиты ПМЗ, обращая внимание на
целость их корпусов, состояние контактов штепсельных разъемов, крепежных деталей и прово дов.
Подтянуть соединения выводов ТТЗ, проверить наличие пломб на блоке ПМЗ;
2) мегаомметром измерить сопротивление изоляции ТТЗ между токоведущими частями разных
цепей и между токоведущими частями и корпусом, которое должно быть ≥ 1 МОм;
3) испытать ТТЗ по схеме на рис. 2, а. В качестве нагрузки использовать резистор мощностью не
менее 10 Вт сопротивлением 78 ± 2 Ом. При первичном токе, соответствующем последней (9-й) уставке
защиты, напряжение на резисторе должно быть 65 ± 2,5 В. В случае необходимости измерить
сопротивление постоянному току между зажимами вторичной обмотки трансформатора тока,
которое должно быть 57 ± 5 Ом;
4) проверить фактические токи срабатывания блока ПМЗ на нагрузочной установке по схеме на
рис. 2, б. Трансформаторы тока ТА1 и ТА2, входящие в нагрузочную установку, должны быть такими,
чтобы при испытаниях по п. 3 они имели на выходе напряжение 66 ± 1 В. Автомат QF должен иметь
независимый расцепитель YAT на 110 В постоянного тока (от автомата АВ-320ДО);
5) определить погрешность срабатывания защиты на трех уставках: минимальной (1-й), средней
(5-й) и максимальной (9-й). Установив на блоке ПМЗ требуемую уставку I уст и переключатель рода
работы в положение «Работа», не менее трех раз плавно повышать ток нагрузки до срабатывания
защиты.
Вычислив средний ток срабатывания данной уставки Iср, определить погрешность по формуле
Если погрешность превышает ±15 %, ток срабатывания регулируют резистором R5 (см. рис. 1) на
поверхности шахты;
6) проверить действие защиты на месте установки аппарата. Установить переключатель SA в положение
«Проверка». При этом общая точка выпрямителя, собранного на диодах V2, V4, V6 с резисторами
Rl, R2, R3, оказывается отсоединенной от обмоток трансформаторов тока. При таком положении на
измерительную часть схемы напряжение с трансформаторов тока будет подаваться не с параллельно
соединенных резисторов Rl, (R2, R3), а с резистора R, что увеличивает чувствительность схемы. При
пуске наиболее мощного электродвигателя защита должна сработать. После проверки переключатель
установить в положение «Работа».
Проверку защиты в период эксплуатации необходимо производить не реже одного раза в 6 мес по
пп. 1, 2, 4 и 5. По п. 6 проверку выполнять также при установке блока ПМЗ в аппарат.
Через каждые 2 года дополнительно проводят испытания по п. 3.
При работе блока совместно с автоматическим выключателем А3700У и тремя ТТЗ (см. рис. 1) контакты
штепсельного разъема присоединить: 13 и 14 к независимому расцепителю; 9 и 20 — последовательно в
цепь нулевого расцепителя (при наличии его в схеме); 15 и 18— последовательно в цепь лампы
сигнализации; 16 и 17 — к источнику с напряжением 36 В (48 В) для возврата блока в исходное
состояние после срабатывания.
При работе блока совместно с контактором и двумя трансформаторами тока контакты штепсельного
разъема присоединить: 13 и 14 к резистору МЛТ-2 с сопротивлением 100 Ом; 9 и 20 — последовательно в
цепь промежуточного реле; 3 и 7 — к полупроводниковому диоду (плюс к контакту 3); 15 и 18—последовательно в цепь лампы сигнализации; 5, 4 и 6 — к трансформаторам тока (общая точка вторичных
обмоток к контакту 3); 16 и 17 —к источнику с напряжением 36 В (48 В).
Номинальный ток
коммутационного
Аппарата, (А)
Таблица 1. Значения уставок, соответствующие условным единицам шкалы на блоке ПМЗ
25
63
125
250
320
Значения токов уставок (А), соответствующие условным
единицам по шкале блока защиты
Трансформатор
тока
1
ТТЗ-25
ТТЗ-63
ТТЗ-125
ТТЗ-250
ТТЗ-320
63
125
250
500
800
2
3
75
87
150 175
300 350
600 700
960 1120
4
5
6
7
8
9
10
11
100
200
400
800
1280
112
225
450
900
1440
125
250
500
1000
1600
137
275
550
1100
1760
150
300
600
1200
1920
163
325
650
1300
2080
175
350
700
1400
2240
187
375
750
1500
2400
Рис. 2. Испытательные схемы проверки:
а — блока трансформатора тока ТТЗ; 6 — токов срабатывания блока ПМЗ; ТА1, ТА2 — трансформаторы тока ТТЗ; RP — потенциометр; TV —
нагрузочный трансформатор; ТА — лабораторный трансформатор тока; SF — автомат двухполюсный; QF — автомат А3732У (А3792); YАТ —
независимый расцепитель автомата QF; TL — вспомогательный трансформатор напряжения