Защита апаратуры управления миниГЭС от скачков напряжения

[alex123al97]

Привет, форумчане. Имеется в обслуживании несколько миниГЭС на асинхронных двигателях, запущенных в генераторном режиме, которые управляются аппаратурой на микроконтроллерах. Раньше все работало относительно стабильно, аварийные случаи с выходом аппаратуры управления из строя были довольно редкими. А с недавних пор в связи с частыми плановыми и аварийными включениями/отключениями внешней электросети аппаратура стала часто выгорать, порой дотла, даже не смотря на то что имеет внутреннюю защиту от перенапряжения. В связи с этим возникла необходимость собрать защиту от таких непредвиденных режимов, быстродействующую и самовосстанавливающуюся. Сразу оговорюсь - штатные реле напряжения не подойдут из-за низкого быстродействия, автомат также не спасает, предохранители не самовосстанавливаются. Суммарное потребление аппаратуры от силы 10Вт на фазу. Накидал схему, покритикуйте пожалуйста или предложите варианты.

 

Edited January 2 by alex123al97

[Adver]

[OSS]

Сделайте двойное преобразование. С входным напряжением в 600 вольт.  Используя ИИП собственной конструкции. Будет очень надежно. Но очень дорого.

[Adver]

[alex123al97]

Вариант. Правда 600В будет маловато, в момент отключения когда конденсаторы компенсации еще не отпали с генератора может и 1000 прилететь.

2-е можно сделать и на 3-х разделительных 220/220, запитав по входу через те же лампочки или конденсаторы. А чем моя схема не устраивает?

[Adver]

Вебинар «Мощные модульные системы питания MEAN WELL 3+N. Новинки и хиты» (22.06.2023)

Приглашаем 22 июня на вебинар, посвященный подходу компании MEAN WELL к созданию мощных управляемых систем низковольтного и высоковольтного питания и зарядных установок для промышленного, технологического, телекоммуникационного, медицинского, радиопередающего и другого оборудования, а также для систем альтернативной энергетики.

На вебинаре мы рассмотрим новинки и серийную продукцию в концепции «3+N», расскажем об этой концепции и о том, как создать из готовых модулей систему питания мощностью до 360 кВт с напряжением до 380…400 В (постоянного тока). Будут представлены ИП с рециркуляцией энергии для тестового оборудования и модули управления питанием. Подробнее>>

[a74]

А не надёжнее сделать питание от УПС до момента входа генераторов в штатный режим?

[Adver]

Замена DC/DC-преобразователями MORNSUN изделий европейских производителей

Третье поколение DC/DC-преобразователей популярного китайского производителя MORNSUN для монтажа на печатную плату не только не уступает по характеристикам изделиям европейских производителей, но и превосходит их по таким параметрам, как напряжение изоляции, рабочий температурный диапазон и максимальная емкость нагрузки.
Читать статью>>

[paul-th]

А что супрессоры самовосстанавливающиеся что ли? Это каждый раз их тоже менять надо будет.

[ChePay]

А если чисто электромеханическое решение: мотор, который крутит генератор?

Мощности небольшие. А если маховик поставить, так ещё и несколько секунд будет выдерживать пропадание питания.

[Adver]

ИП MORNSUN на DIN-рейку для промавтоматизации – аналог продукции известных брендов

Специалистам по промавтоматизации и системным интеграторам, до недавнего времени применявшим в ответственных проектах высококачественные источники питания производства Phoenix Contact, PULS и прочих подобных производителей, после их ухода с российского рынка следует обратить внимание на высокотехнологичные DIN-реечные серии ИП LIMF, LIHF и LITF производства MORNSUN. Читать статью>>

[alex123al97]

4 часа назад, a74 сказал:

питание от УПС

А УПС кто защищать будет? Тут дело ж не в пропадании питания, а скачках напряжения в высокую сторону, особенно в первый момент отключения.

3 часа назад, paul-th сказал:

супрессоры самовосстанавливающиеся что ли?

Честно говоря с ними дела еще не имел, поэтому и выставил схему на всеобщую критику. Но классически супрессоры в схемах защиты ставятся после предохранителя и при перенапряжении выдерживают ток КЗ, поэтому наверное и вылетают. У меня они включены после ламп накала, сопротивление при холодных нитях которых 18 Ом, то есть в паре 36 Ом, в связи с чем в первый момент при импульсе скажем 800В импульсный ток через супрессор будет (800-450)/36=9,8А, а после упадет по мере накала нитей. И Вы хотите сказать что супрессор при этом выйдет из строя?

[a74]

13 минут назад, alex123al97 сказал:

А УПС кто защищать будет?

УПС держит питание схемы управления с момента отключения питания до момента выхода генератора в номинал. Потом схема подключается либо к сети либо к генератору с выдержкой по времени

вы бы полную схему изобразили бы, тогда и советы будут конкретные. Хотя бы без электроники

[alex123al97]

2 часа назад, ChePay сказал:

маховик поставить

Вопрос не в пропадании питания, а скачках напряжения в момент пропадания. В момент пропадания напряжения с одной стороны всплеск дает собственный генератор, который дает генерацию до момента отключения конденсаторов компенсации, управляемых собственными контакторами обладающими инерцией, с другой стороны из сети в последнее время прилетает что-то очень нетипичное, поскольку некоторая микропроцессорная аппаратура сданная на ремонт восстановлению не подлежит - выгорает плата и до и после супрессоров (варисторов).

[a74]

Проблему правильно решать в комплексе, а не каждый кусок по отдельности

[alex123al97]

6 минут назад, a74 сказал:

УПС держит питание схемы

Вы очевидно не поняли задачи. Проблем с питанием аппаратуры нет, есть проблема в жутком скачке напряжения в момент отключения/включения сети. Аналог ситуации - грозовые перенапряжения, от которых УПС также не спасает. Полная схема Вам ничем не поможет.

[OSS]

6 минут назад, alex123al97 сказал:

Аналог ситуации -

Есть заводские системы защиты.

Короче, ставим трансформатор на 800 вольт по входу. На выход стабилизатор напряжения импульсный. Он будет заряжать УПСу по 12 вольт. Диапазон стабилизатора по входу модно сделать от 24до 100 вольт. 100 ватт в общем не так и много. Получится типа двойного преобразования.

 

[a74]

9 минут назад, alex123al97 сказал:

проблема в жутком скачке напряжения в момент отключения/включения сети

проблема может быть в чем угодно, и в том, что не правильно выполнено соединение ноля и заземления и в заземление минуса блоков питания.

Почему и сказал:

17 минут назад, a74 сказал:

Проблему правильно решать в комплексе, а не каждый кусок по отдельности

а так если считаете что все у вас правильно, то ставте УЗИП  C и D

[colorad]

12 часов назад, alex123al97 сказал:

Суммарное потребление аппаратуры от силы 10Вт на фазу

А мощность двигателей-генераторов  гораздо больше ? Тогда может быть дополнительная нагрузка ?  Или тиристорный плавный пуск ?

[alex123al97]

@OSS Ваш вариант двойного преобразования не подойдет, поскольку большинство элементов по входу не только питаются, но и снимают параметры сети.

[OSS]

4 минуты назад, alex123al97 сказал:

питаются

Пусть снимают. Разделить? Проблемы?

[alex123al97]

@colorad С пуском вроде пока проблем не было, да и раскручивает генератор гидротурбина, который в свою очередь подключается к сети при достижении номинальных оборотов, автоматически. Дополнительная нагрузка в момент отключения, которая иначе называется "гашение магнитного поля" используется на ГЕСах с синхронными генераторами. На миниГЭС городить такое устройство с быстродействием удара молнии муторно и не рентабельно. Да и проблема только в питании слаботочной аппаратуры, поэтому, считаю, глядеть нужно именно в эту сторону.

3 минуты назад, OSS сказал:

Разделить? Проблемы?

Конечно проблемы. Устройства же заводские, моноблочные. Да и что это Вам даст? Цепи питания останутся целыми, а контроля выгорят.
Возвращусь к ранее заданному вопросу - чем моя схема не устраивает? Или мы не ищем легких путей? )))))

Для тех кому очень нужно схему, вот один из элементов управления и защиты генератора, который чаще всего выходит из строя по питанию. Устройство защиты асинхронных двигателей УБЗ-302. Само устройство прекрасно и не раз спасало генераторы от множества аварийных режимов, а вот себя порой защитить не может даже не смотря на то что предусмотрены несколько ступеней внутренней защиты от перенапряжений. Обращался к заводу изготовителю, ответили что мои случаи нетипичны и индивидуальное решение будет слишком дорогим.

Цепи питания (клеммы 27-31) также являются цепями контроля параметров сети.

[colorad]

5 минут назад, alex123al97 сказал:

Да и проблема только в питании слаботочной аппаратуры, поэтому, считаю, глядеть нужно именно в эту сторону.

 Есть возражения . Сейчас неконтролируемые выбросы индуктивной энергии принимает на себя в том числе слаботочная аппаратура .

Как вариант в момент переключений переводить ее на резервное питание. Но проблема перенапряжений все равно останется.

9 минут назад, alex123al97 сказал:

На миниГЭС городить такое устройство с быстродействием удара молнии муторно и не рентабельно

При отсталых технологиях может быть ...

[OSS]

28 минут назад, alex123al97 сказал:

Конечно проблемы

Все не так и не эток. Потрадте денег и сделайте по человечески. Раз вам лень. И не выносите мозг людям!

[a74]

30 минут назад, alex123al97 сказал:

чем моя схема не устраивает?

приложите к вашей схеме 1000В и посчитайте, что получится?

Нафиг там лампы? Вы от КЗ хотите защитить? а удар примут всё равно супрессоры.

[alex123al97]

Только что, a74 сказал:

Нафиг там лампы?

Одно из условий задачи - самовосстановление схемы. Ранее я уже привел расчет для импульса 800В и описал последствия. Повторяться не буду - читайте переписку.

[a74]

1 минуту назад, alex123al97 сказал:

Повторяться не буду - читайте переписку.

Нужно вам, а не нам, поэтому сколько будет вопросов столько необходимо и отвечать. Это раз

Два. Есть промышленные устройства, о которых я вам сказал

55 минут назад, a74 сказал:

ставте УЗИП  C и D

https://www.amnis.ru/staty/zashchita-ot-impulsnogo-perenapryazheniya-elektroseti-i-oborudovaniya/

а уже после них варисторы

[alex123al97]

Одну из идей с разделительным питанием Вы мне подкинули, за нее и благодарю. Использование обычных трансформаторов 220/220, а еще лучше 380/380 думаю прекрасно решит мою проблему, тем более что обильные обмотки прекрасно глотают всплески и импульсы. Вопрос будет только по измерению, особенно по углам фаз. А остальное бла-бла-бла, это тема для курилок.

@OSS Одну из идей с разделительным питанием Вы мне подкинули, за нее и благодарю. Использование обычных трансформаторов 220/220, а еще лучше 380/380 думаю прекрасно решит мою проблему, тем более что обильные обмотки прекрасно глотают всплески и импульсы. Вопрос будет только по измерению, особенно по углам фаз. А остальное бла-бла-бла, это тема для курилок.

5 минут назад, a74 сказал:

Есть промышленные устройства

Да, я с ними знаком. И поскольку повторение - мать ученья, повторюсь еще раз с постановкой вопроса - промышленные УЗИПы самовосстанавливаются? )))))

[a74]

10 минут назад, alex123al97 сказал:

промышленные УЗИПы самовосстанавливаются? )))))

Да

11 минут назад, alex123al97 сказал:

Да, я с ними знаком.

https://www.rza.by/upload/iblock/ff6/TECHCOL24RU.pdf

[alex123al97]

@a74 Скажите, кто будет менять отработанные модули УЗИП? Кто будет менять сгоревшие предохранители? Или Вы предлагаете ставить УЗИП без них? Компетенции дежурного ГЭС хватает чтоб открыть/закрыть заслонку турбины и смазать подшипники. К щитам управления он даже боится подходить, не то чтоб там что-то менять, поэтому потихоньку перевожу все на удаленное управление и автономию. Личный выезд на ГЭС только по топливу и заработной плате обходится фирме в 250-300 у.е., поэтому Ваши промышленные предложения которые содержат те самые защитные диоды или варисторы не подходят под мои технические условия, а если бы подходили, я бы не создавал тему на этом сайте.