Твердотельные 3-фазные реверсивные пускатели для использования в типовых схемах управления электроприводами различного технологического оборудования ООО «КЭР-Инжиниринг»

Заказчик: компания «КЭР-Инжиниринг».

Компания «КЭР-Инжиниринг» - это многопрофильное предприятие, способное решить инжиниринговые задачи различной сложности. Основной профиль деятельности – это комплексные инженерные услуги в энергетике и промышленности. На сегодняшний день, компанией выполнено более 500 крупных проектов, большинство – на стратегических объектах: ТЭЦ, ГРЭС, ГЭС и др. на территории России, Казахстана и других стран.

Задача

В 2011 году перед компанией «КЭР-Инжиниринг» стояла задача выбора твердотельных 3-х фазных реверсивных пускателей для использования в типовых схемах управления электроприводами различного технологического оборудования. Объектами применения являлись тепловые электростанции, гидроэлектростанции и аналогичные объекты с большим количеством пускорегулирующей аппаратуры. Основные требования заказчика - это простота и надежность пускателя, небольшие габариты при установке в шкаф управления, возможность частых коммутаций без уменьшения ресурса пускателя.

Необходимость частых коммутаций твердотельных пускателей была обусловлена широким применением ПИД-регуляторов для управления технологическими процессами. Соответственно, выбранный пускатель должен обеспечивать высокую частоту переключений и иметь ресурс не зависящий от количества срабатываний.

Одной из особенностей являлся отказ от релейных схем управления и переход на прямое управление пускателями с помощью дискретных выходных сигналов контроллера.

Соответственно, управление пускателем должно осуществляться напряжением 24В без использования промежуточных реле.

Решение

В качестве решения поставленной задачи были предложены пускатели производства компании Феникс Контакт серии ELR. Данная серия включает в себя твердотельные симисторные пускатели на номинальный ток 2А, 9А, 16 и 37А (на фазу) (рис. 1). Коммутируемое напряжение 48 В AC ... 575 В AC, пусковой ток от 200А (10мс) до 1300А (10мс) в зависимости от модели.

Режим коммутации пускателей AC-51, AC-53a, class 10. Имеются исполнения с управлением 24VDC или 230VAC. Возможен заказ пускателя для прямого и обратного пуска либо только для прямого пуска. Частота коммутации 10Гц при управлении 24VDC и 1 Гц при управлении 230VAC.

Компанией КЭР-Автоматика были выбраны модели ELR W3- 24DC/500AC- 2 и ELR W3-24DC/500AC- 9 (рис. 2). За прошедшие 3 года было применено более 300 шт. пускателей этих двух типов. За все время эксплуатации пускатели доказали свои высокие эксплуатационные характеристики. В течение всего периода произошел всего один отказ пускателя при выходе из строя самого регулятора из за долгой эксплуатации старого оборудование межвитковое короткое замыкание. При этом инженерам эксплуатирующей компании удалось провести его ремонт (замену силового симистора) собственными силами.

Для повышения надежности системы электропитания применены источники бесперебойного питания (ИБП) на мощность 6кВА с двойным преобразованием входного напряжения от компании Феникс Контакт (рис. 3). ИБП включены по схеме резервирования 1+1. В данной схеме оба ИБП одновременно питают потребителя. Синхронизация их работы производится по коммуникационным кабелям (два кабеля – для обеспечения резерва связи). В случае выхода одного из ИБП из строя (или в случае отключения для обслуживания) второй ИБП продолжает работу.

Примененное оборудование

ELR W3- 24DC/500AC- 2 Пускатель бесконтактный реверсивный, 196 шт
ELR W3- 24DC/500AC- 9 Пускатель бесконтактный реверсивный, 111 шт
ELR W3-230AC/500AC- 2 Пускатель бесконтактный реверсивный, 3 шт.
UPS-CP-6KVA/240AC Источник бесперебойного питания 6кВА, 17 шт.
UPS-CP-BAT-4.5/6KVA-P5 Аккумуляторная батарея, 17 шт.

Преимущества

Применение пускателей серии ELR позволило обеспечить высокую надежность управления электроприводами в условиях частых коммутаций, обусловленных применением ПИДрегулирования. При этом достаточно широкий модельный ряд пускателей ELR позволяет перекрыть потребности большинства подобных задач. В случае небольшого количества коммутаций есть более доступная альтернатива – гибридные пускатели серии ELR.

Contactron, которые представляют из себя сочетание из симисторов, работающих в момент коммутации и электромеханических реле работающих в режиме байпаса. Применение ИБП компании Феникс Контакт в режиме резервирования по схеме 1+1 позволило получить время переключения 0мс в случае пропадания напряжения питания либо отключения одного из ИБП из работы.