Довольно часто на производстве можно встретиться с такими проблемами электроснабжения, как перепад напряжения в сети. Для того чтобы защитить технологическое оборудование от таких неприятностей и избежать выхода его из строя используется защита минимального напряжения. Она может быть как групповая, так и секционная. Групповой ее называют потому, что она может отключить от питания группу присоединений. В отличие от остальных способов защиты системы, групповая защита минимального напряжения может подключаться для секций в 0.4 кВ, 6 кВ, а также 10 кВ.
Основной частью защитной системы является реле. Это самый главный прибор, реагирующий на перепад напряжения. Именно он контролирует все перепады тока в сети и реагирует на минимальное напряжение. Реле необходимо присоединить к трансформатору напряжения секции в системе. Также в защитную систему минимального напряжения входят такие приборы как реле времени, указательное реле, которое подает сигналы о срабатывании защиты и промежуточное реле.
Задача защиты минимального напряжения - это реакция на понижение тока в сети и соответственно, отключение двигателей менее важных механизмов технологического оборудования для обеспечения работы более важных приборов.
Для того чтобы разобраться как работает эта система и для чего она нужна вообще рассмотрим ее работу на пример тепловой электростанции.
На теплоэлектростанции двигатели каждого из приборов подключаются к своей определенной станции запитки тока. Каждая секция технологического оборудования имеет свой отдельный ввод питания от своего электротрансформатора. Все секции связываются между собой специальными секционными выключателями. Наиболее оптимальной считается схема, когда все секции подключены к электропитанию от вводов трансформаторов собственных нужд. При этом все секционные выключатели должны быть отключены. В ситуации, когда идет понижение напряжение на вводе питания какой-нибудь из секций, например, вследствие того что был повреждён трансформатор собственных нужд, отключается рабочий ввод и срабатывает автоматика включения резерва - которая включает секционный выключатель.
После срабатывания данной системы запитка секции идет от другого трансформатора через специальный секционный выключатель. Минимальное время работы автоматического включения резерва состоит из той задержки в системе, которая возникает, а также времени, которое необходимо для срабатывания промежуточного реле и времени отключения и включения выключателей рабочего и резервного ввода. В это время происходит и замедление электродвигателей, которые питаются от электросекции. После того, как питания будет возобновлено, начинается групповой самозапуск всех электродвигателей секции.
Защита минимального напряжения происходит в две ступени. Запуск первой ступени осуществляется тогда, когда напряжение достигает отметки 0.7*Ун с выдержкой времени в 0.5 секунды. Запуск второй ступени идёт когда установка фиксирует понижение электротока до 0.5*Ун и время срабатывания до 9 секунд.
Если в период безтоковой паузы произошло минимальное торможение технологического оборудования и электронапряжение не достигла 70% от своих нормальных показателей, самозапуск всех электродвигателей секции, на котором был перепад электроэнергии, проходит успешно и котел продолжает свою работу.
Если при перепаде напряжения оно снизилась до 70% и ниже на время 0.5 секунд, защитная система запустит первую ступень защиты. Это приведет к тому, что произойдет отключение самого неважного для работы котла оборудования. Это позволит остановить дальнейшее снижение напряжение и дать возможность запуститься более важному оборудованию.
Основной принцип по которому работает первая ступень защиты минимального напряжения основана на том, чтобы удержать котлоагрегат в рабочем состоянии, путем отключения незначительного для его работы оборудования. Если напряжение будет снижаться и далее (после того как сработает первая ступень защиты) и достигнет уровня в 50% нормального напряжения на время до 9 секунд это будет означать, что произойдёт самозапуск важных механизмов котла не произошел. В этот период вопрос о том, чтобы котёл продолжал работать уже не стоит. Запускается экстренная схема срабатывания второй ступени защиты. При срабатывании второй ступени защиты происходит отключение всего оставшегося оборудования, которое были подключенными к электроснабжению. Остается только то оборудование, при отключении которого может возникнуть аварийная ситуация. Например, для того чтобы избежать взрыва котла от угольной пыли в топке не отключается от сети дымосос.
Вторая ступень защиты отвечает за то, чтобы котёл был выведен в безопасный режим гашения и остановки работы.
Весь принцип работы защиты, которая реагирует на минимальное напряжение, связан непосредственно с функционированием всего технологического оборудования, к которому защита подключена. Вся защитная аппаратура находится на подстанциях, которые в свою очередь осуществляют подключение к электропитанию всего оборудования предприятия.
