Отдел продаж: +7 495 174 55 50Тех поддержка: 8 800 555 25 11
Защита минимального напряжения, или ЗМН, — это функция релейной защиты и автоматики, которая контролирует напряжение в сети и реагирует на его снижение ниже заданного порога. В международной ANSI-классификации такой функции соответствует код 27.
В практическом смысле ЗМН отвечает на вопрос: стало ли напряжение на шинах или присоединении настолько низким, что дальнейшая работа оборудования или сохранение всей нагрузки в работе может ухудшить аварийный режим. При выполнении условий пуска защита отсчитывает выдержку времени и затем формирует заданное действие.
ЗМН нельзя рассматривать только как простую сигнализацию о снижении напряжения. В зависимости от проекта она может использоваться как элемент разгрузки, групповой автоматики, отключения части нагрузки или формирования предупредительной информации для оперативного персонала.
Снижение напряжения возникает при коротких замыканиях, перегрузке сети, потере части питающих источников, тяжелых пусковых режимах, аварийных переключениях и неуспешном самозапуске электродвигателей. Сам по себе кратковременный провал напряжения не всегда требует отключения, поэтому в алгоритмах ЗМН применяют уставки и выдержки времени.
Наиболее показательная область применения ЗМН — сети с электродвигательной нагрузкой. При снижении напряжения электромагнитный момент двигателя уменьшается, пуск или самозапуск может затянуться, а токи двигателей дополнительно поддерживают провал напряжения. Если оставить всю нагрузку включенной, восстановление нормального режима может стать более тяжелым.
ЗМН помогает управляемо отделить менее ответственную нагрузку, облегчить самозапуск ответственных механизмов и предотвратить затяжной режим пониженного напряжения
Практический смысл ЗМН
ЗМН нужна не для каждого кратковременного провала, а для тех режимов, где снижение напряжения становится устойчивым признаком аварийной или предаварийной ситуации. Поэтому критически важны правильные уставки напряжения, выдержки времени и блокировки.
Типовой алгоритм ЗМН основан на измерении линейных напряжений Uab, Ubc и Uca. Устройство получает напряжения от трансформаторов напряжения через измерительные входы, вычисляет необходимые величины и сравнивает их с уставкой соответствующей ступени.
Пуск ЗМН выполняется при снижении линейных напряжений ниже уставки.
После пуска защита отсчитывает выдержку времени. Если напряжение восстановилось до окончания выдержки или появилась блокировка, ступень возвращается. Если снижение напряжения сохраняется, ступень срабатывает и формирует назначенное действие: предупредительную сигнализацию, дискретный выход, групповую команду или отключение выключателя.
В современных микропроцессорных устройствах релейной защиты ЗМН обычно реализуется многоступенчато. Это позволяет одной функцией решать несколько задач: предупредить персонал о снижении напряжения, отключить одну очередь нагрузки, выдать сигнал на групповую автоматику или выполнить резервное действие с большей выдержкой времени.
Количество ступеней зависит от конкретного устройства.
Многоступенчатость дает проектировщику гибкость. Например, первая ступень может применяться для сигнализации или первой очереди разгрузки, вторая — для следующей очереди, а третья — для групповой автоматики или резервного действия. Конкретное назначение ступеней должно определяться схемой РЗА и расчетом уставок.
Для защит по напряжению особенно важно не перепутать реальное снижение напряжения в первичной сети с неисправностью вторичных цепей трансформатора напряжения. Например, при отключении автомата ТН терминал может увидеть пропадание или резкое снижение измеряемого напряжения, хотя фактическое напряжение на шинах может сохраняться.
Поэтому в алгоритмах ЗМН используются блокировки.
Ключевая идея блокировок
Чем ответственнее действие ЗМН, тем тщательнее нужно проверять условия, при которых функция имеет право сработать. Для действия на отключение желательно контролировать исправность цепей напряжения, положение выключателя и признаки несимметрии.
ЗМН применяется там, где провалы напряжения напрямую влияют на устойчивость работы оборудования и восстановление режима. К таким объектам относятся распределительные устройства с большим количеством электродвигателей, секции собственных нужд, промышленные сети, вводные и секционные выключатели, пункты секционирования и объекты с автоматикой восстановления питания.
На объектах с электродвигателями ЗМН часто используется для разгрузки. При снижении напряжения часть менее ответственной нагрузки отключается, чтобы ответственные механизмы получили лучшие условия для самозапуска. Это снижает риск повторной просадки напряжения после восстановления питания.
В схемах с АВР ЗМН может быть одним из признаков потери или недопустимого снижения напряжения. При этом ЗМН и АВР не являются одной и той же функцией: ЗМН фиксирует факт снижения напряжения и формирует сигнал, а АВР выполняет логику включения резерва при соблюдении своих условий.
ЗМН реагирует на снижение напряжения ниже заданного уровня. Это может быть глубокий провал, но не обязательно полное исчезновение питания. Защита от потери питания, или ЗПП, решает близкую, но более узкую задачу: определить потерю питания и сформировать соответствующее действие.
Автоматическая разгрузка по снижению напряжения также связана с провалами напряжения, но относится к логике противоаварийной автоматики разгрузки. ЗМН же является базовой защитной функцией по напряжению: она формирует признаки пуска и срабатывания ступеней, которые затем могут быть использованы в проектной схеме.
Поэтому при описании устройства корректно разделять функции: ЗМН — защита минимального напряжения; ЗПП — защита от потери питания; АВР — автоматическое включение резерва; АРСН — автоматика разгрузки по снижению напряжения. Они могут взаимодействовать в одной схеме, но решают разные задачи.
Алгоритм ЗМН есть сразу в трёх устройствах РЗА нашего производства: Алтей, Алтей-01 и Лютик-Плюс.
Алгоритм для каждого из устройств одинаков: пуск алгоритма выполняется при снижении линейных напряжений на шинах ниже введёных уставок. После выдержек формируются сигналы срабатывания, которые действуют на предупредительную сигнализацию, дискретные выходы и, при соответствующей настройке, на отключение выключателя.
Единственным различием является только то, что ЗМН в Алтей имеет 2 ступени, а в Алтей-01 и Лютик-Плюс имеет 3 ступени.
При применении ЗМН важно учитывать не только наличие функции в устройстве, но и правильность выбранного исполнения, схемы подключения и проектной логики. Для работы функции требуется достоверное измерение напряжения, поэтому исполнение устройства и схема подключения ТН должны соответствовать задаче.
На этапе проектирования следует определить, какую именно задачу решает каждая ступень: сигнализация, разгрузка, групповая ЗМН или отключение выключателя. После этого выбираются уставки напряжения, выдержки времени и действия выходных сигналов.
Отдельное внимание нужно уделить цепям напряжения. Если защита действует на отключение, контроль исправности цепей ТН и логика блокировок становятся критически важными. Ошибка в цепях напряжения не должна приводить к необоснованному отключению присоединения.
Проверить, что выбранное исполнение устройства имеет необходимые измерительные входы напряжения.
Определить назначение каждой ступени ЗМН: сигнал, разгрузка, групповая ЗМН или отключение.
Проверить блокировки: контроль цепей напряжения, несимметрия, положение выключателя, входы вывода функции.
Согласовать действия ЗМН с АВР, ЗПП, АРСН, АЧР/ЧАПВ и технологической схемой самозапуска.
После настройки выполнить функциональную проверку пуска, выдержек времени, возврата и выходных сигналов.
ЗМН — важная функция релейной защиты и автоматики, которая реагирует на недопустимое снижение напряжения. Она нужна не только для сигнализации, но и для управляемой разгрузки сети, облегчения самозапуска электродвигателей и предотвращения затяжных режимов пониженного напряжения.
ЗМН реализована в наших надёжных устройствах Алтей, Алтей-01 и Лютик-Плюс.
Возврат к списку
