CC BY
24Д.Д. Нестеренко, К.С. Сахнюк
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММИРУЕМЫХ РЕЛЕ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И АВТОМАТИЗАЦИИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
В статье рассматриваются вопросы применения программируемых реле для повышения энергоэффективности систем электроснабжения и автоматизации систем управления. Предложено использование программируемых реле для энергосбережения в электрических сетях, автоматизации и улучшения эргономики систем управления.
Ключевые слова: Электроснабжение, энергоэффективность, управление, автоматизация, программируемое реле, электроприемник, электрооборудование.
При проектировании систем электроснабжения (СЭС) различных объектов, а также при проведении реконструкции и модернизации действующих СЭС одним из самых актуальных вопросов является обеспечение их максимальной энергоэффективности и автоматизации систем управления электроприемниками (ЭП) [3]. Одним из способов достижения этого является использование программируемых реле (ПР), которые позволяют максимально оптимизировать работу ЭП и участков СЭС конкретно под требуемую специфику с учетом максимальной энергоэффективности, автоматизации, эргономики и удобства пользования электрооборудованием.
ПР являются современными электронно-цифровыми модулями, обеспечивающими гибкую и точную программную настройку режимов работы присоединяемых ЭП и цепей управления. Область применения ПР: наружное, внутреннее и торговое освещение; управление компрессорами, насосами, вентиляторами, кондиционерами, калориферами, обогревателями, транспортерами и другим технологическим электрооборудованием; управление электроприводом дверей, ворот, лифтов, подъемников и любых других ЭП, подходящих под паспортные данные ПР по рабочим параметрам (ток, напряжение сети и т.д.) [2].
К основному модулю ПР могут присоединяться различные выносные датчики, обеспечивающие настройку по дополнительным параметрам, таким образом режимы работы ПР могут настраиваться:
- по времени суток, продолжительности операций и иным временным промежуткам;
- по показаниям датчиков (по освещенности, температуре, давлению, присутствию объекта, звуку
и т.д.).
Логика работы ПР определяется пользователем в процессе программирования с помощью среды программного обеспечения (ПО). Принцип работы ПР показан на рисунке 1.
Рис. 1. Принцип работы программируемого реле
© Д.Д. Нестеренко, К.С. Сахнюк, 2022.
Научный руководитель: Романов Владимир Сергеевич - кандидат технических наук, доцент, Толь-яттинский государственный университет, Россия.
В настоящее время различные ПР выпускают многие ведущие производители электрооборудования. Например, на рисунке 2 показан внешний вид ПР Siemens LOGO с модулем расширения.
Рис. 2. Внешний вид программируемого реле Siеmens LOGO
Рассмотрим далее применение ПР Siеmens LOGO для автоматизации систем управления и повышения энергоэффективности работы различных электроприемников. Подключение системы освещения с ПР Siеmens LOGO показано на рисунке 3.
Рис. 3. Подключение системы освещения с ПР Siеmens LOGO
Преимущества использования ПР Siеmens LOGO для управления освещением [1]:
- не нужен часовой выключатель (функция встроена в ПР);
- требуется меньшее количество аппаратуры;
- возможность легкой переконфигурации системы освещения;
- возможность установки дополнительных временных установок переключения (ступенчатое выключение в конце дня и т.д.);
- максимальная эргономичность и энергоэффективность пользования освещением, дополнительные функции (мигание света перед его автоматическим выключением; централизованное выключение и включение; управление через сумеречный и часовой выключатели и т.д.).
Внешняя проводка для системы освещения с использованием ПР Siеmens LOGO не отличается от обычной проводки для системы освещения. Дополнительные функции вводятся непосредственно в ПР.
Система управления автоматическими дверями с ПР Siеmens LOGO показана на рисунке 4.
LI
мц
__□!+_is._CD_üt_
К1
Открыть Закрыть
Используемые компоненты
* К1
* К2
* (НЗ контакт)
* Б2 (НЗ контакт)
* В1 (НО контакт)
* В2 (НО контакт)
Линейный контактор Открытие Линейный контактор Закрытие Конечный выключатель Замкнут Конечный выключатель Открыт Инфракрасный датчик перемещения Снаружи Инфракрасный датчик перемещения Внутри
Рис. 4. Система управления автоматическими дверями с ПР Siеmens LOGO
Применение ПР Siеmens LOGO позволяет существенно упростить схему управления автоматическими дверями, требуется подключить только датчики перемещения, конечные выключатели и главные контакторы к ПР [1].
Система управления вентиляцией с ПР Siеmens LOGO показана на рисунке 5.
Применение ПР Siеmens LOGO позволяет выполнить следующие требования к системе вентиляции помещения:
- приточно-вытяжная вентиляция (два вентилятора);
- оба вентилятора контролируются датчиком потока;
- в помещении должно поддерживаться давление в установленных пределах;
- приточный вентилятор должен включаться только при условии, что датчик потока сигнализирует о надежной работе вытяжного вентилятора;
- контроль нормальной работы электроприводов вентиляции.
Рис. 5. Система управления вентиляцией с ПР Siеmens LOGO
Применение ПР Siеmens LOGO для автоматизации систем управления и повышения энергоэффективности работы другого электрооборудования аналогично. Другие подобные ПР разных производителей подключаются, программируются и функционируют по схожим принципам. Комплексное применение ПР позволяет существенно повысить общую энергоэффективность СЭС при малых капиталовложениях и эксплуатационных затратах. Таким образом, ПР являются эффективным современным средством для повышения энергоэффективности систем электроснабжения и автоматизации систем управления и могут быть рекомендованы к применению на самых различных объектах.
Библиографический список
1. Компания Siemens. Официальный сайт. Программируемые реле Siеmens LOGO - документация [Электронный ресурс]. - https://www.siemens-ru.com/doc/Manual_LOGO.pdf / (дата обращения: 26.03.2022).
2. Кобец Б.Б., Волкова И.О. Инновационное развитие электроэнергетики на базе концепции Smart Grid. - M.: ИАЦ Энергия, 2010. - 208 с.
3. Цветов, Р.С., Мамяченков, В.Н. Энергосбережение и энергоэффективность: современный опыт России и зарубежных стран // Электронный научный архив УрФУ. - 2018.
НЕСТЕРЕНКО ДЕНИС ДМИТРИЕВИЧ - магистрант, Тольяттинский государственный университет, Россия.
САХНЮК КОНСТАНТИН СЕРГЕЕВИЧ - магистрант, Тольяттинский государственный университет, Россия.
