книги из ГПНТБ / Церазов, А. Л. Электрическая часть тепловых электростанций учебник

РИД будет удерживаться последовательной обмоткой и операция будет завершена. Сопротивление 3R обеспе­ чивает контроль цепей управления при сниженном дав­ лении воздуха. Если минимальное значение давления воздуха для цепей включения и отключения разное, уста­ навливаются два реле РПД и цепи управления разделя­ ются (например, у ВВ-15).

Работа цепей сигнализации. При включении выклю­ чателя ключом управления срабатывает реле РКВ, кон­ такты которого передают оперативную команду «вклю­ чить» электромагниту включения и замыкают цепь одной из обмоток реле РФК. Последнее, срабатывая, переклю­ чает контакты в цепях обеих обмоток РФК, подает по­ стоянный плюс на ЛК, подготовляет цепь мигания ЛЗ и цепь аварийного звукового сигнала. При отключении выключателя от защиты реле РФК не меняет положе­ ния, а переключаются блокконтакты выключателя и кон­ такты реле положения. В результате ЛК погасает, ЛЗ мигает и приходит в действие аварийный звуковой сиг­ нал. Перевод мигающей лампы на ровный свет произ­ водится кнопкой съема мигания КСМ, подающей плюс на шинку съема мигания ШСМ. При этом подается на­ пряжение на другую обмотку реле РФК и оно переклю­ чает контакты в первоначальное положение, при котором на ЛЗ подается постоянный плюс.

При отключении выключателя ключом управления реле РКО воздействует на реле РФК, оно переключает контакты, ЛЗ загорается ровным светом, аварийная сиг­ нализация не действует, но подготовляется уже цепь мигания ЛК на случай автоматического включения вы­

ключателя.

Избирательное управление. Для уменьшения количе­ ства аппаратов управления, сокращения щитов управле­ ния идут по пути применения малогабаритной аппарату­

командоаппарат делают общим для большой группы объектов, а подключение его к отдельным объектам про­ изводят с помощью специального избирательного устрой­ ства. Широкое применение нашла система избиратель­ ного управления технологическим оборудованием, управ­ ляемым с БЩУ.

Рассмотрим избирательное дистанционное управле­ ние магнитными пускателями двигателей технологиче-

261

ского оборудования с БЩУ. Избирательное устройство здесь выполнено в виде номеронабирателя, который состоит из 20 кнопок (10 кнопок десятков и 10 кнопок единиц) и реле, повторяющих .положение каждой из кнопок. Один номеронабиратель обеспечивает выбор 99 объектов. Таким объектом 'может быть целая группа

Р и с . 10-8. С хе м а и з б и р а те л ь н о го у п р а в л е н и я д в и га те л е м з а д в и ж к и .

262

задвижек либо одна отдельная наиболее ответственная задвижка, для которой необходимо индивидуальное управление. Подача оперативной команды производится общим ключом КУ.

На рис. 10-8,а показана принципиальная схема выбо­ ра объекта при системе избирания, на рис. 10-8,0 — принципиальная схема индивидуального управления дви­ гателем задвижки № 9 при системе избирания. Выбор объекта производят двумя кнопками: кнопкой десятков КДЫ и кнопкой единиц KEN (N = 0-^-9). Управляя задвижкой № 9, оператор нажимает две кнопки КДО и КЕ9. При этом срабатывают два реле РДО и РЕ9. Оба реле самоблокируются и с помощью реле РБД и РБЕ снимают плюс о других кнопок десятков и единиц. Реле РДО подает плюс на шинку ШДО, РЕ9 подает минус на шинку LUE9. Срабатывает релеРВ09, подготавливая цепь управления задвижкой № 9; в мнемосхеме БЩУ заго­ рается световое табло с номером 09, подтверждая пра­ вильность выбора объекта.

После этого оператор поворачивает ключ управления КУ в положение оперативной команды «открыть» В или «закрыть» О. Контакты ключа соединяют общие шинки 1ШК и 2ШК или ЗШК и 4ШК и подают команду на магнитный пускатель ПМО или ПМЗ, задающие направ­ ление вращения двигателю. Двигатель включается и задвижка либо открывается, либо закрывается.

Прекращение оперативной команды производится кнопкой КС. При этом схема разбирается, реле РВ09 отпадает, табло гаснет. При полном открытии или за­ крытии задвижки схема управления размыкается конеч­ ным выключателем ВК, а схема выбора объекта может оставаться неразобранной. Схема разбирается автома­ тически, если будет нажата кнопка десятков с помощью реле PC (в схеме цепи этого реле для упрощения не по­ казаны) и тут же снова соберется, новый объект может быть выбран. В схеме выбора объекта использован по­ стоянный оперативный ток, в схеме управления задвиж­ кой — переменный.

10-5. СИГНАЛИЗАЦИЯ

Основными видами сигнализации на электростанциях являются: сигнализация положения, аварийная сигнали­ зация, предупреждающая сигнализация.

Сигнализация положения сигнализирует о положении коммутационных аппаратов, регуляторов, задвижек и др.

263

Наиболее распространенная двухламповая сигнализация положения выключателей была рассмотрена выше. На электростанциях можно встретить одноламповую сигна­ лизацию, при которой лампа встроена в рукоятку ключа КСВФ (€ — светящаяся рукоятка). Рукоятка ключа фиксируется (Ф) в положениях «включено» и «отключе­ но». Рукоятка светится ровным светом, когда оператив­ ная команда подается ключом, и мигающим светом, ког­ да оперативная команда подается защитой или автома­

тикой.

При управлении разъединителем со щита управле­ ния (на некоторых старых электростанциях) использо­ вались ключи управления КВФ и КСВФ и система сиг­ нализации такая же, как и для выключателя (две или одна лампа). На современных ТЗС вообще отсутствует сигнализация положения разъединителей или она пред­ усматривается только для шинных разъединителей в схе­ ме с двумя системами шин с одним выключателем на присоединение. В этом случае ее выполняют малогаба­ ритной лампой по схеме, приведенной на рис. 10-9,а. Лампа горит -при включенном положении разъединителя.

В свое время большое распространение получили схемы сигнализации положения разъединителей с по­ мощью сигнального прибора типа ПС (рис. 10-9,6), ко­ торый представляет собой поляризованное реле с меха­ ническим указателем, врезанным в мнемоническую схему щита (см. рис. 10-1). В зависимости от положения разъединителя одна из катушек обтекается током и якорь поворачивает механический указатель либо в вер­ тикальное положение «включено», либо в горизонталь­ ное — «отключено». При нарушении цепей сигнализации указатель занимает промежуточное положение — так осуществляется контроль их исправности.

Сигнализация положения задвижек на агрегатных щитах выполняется двумя лампами — красной и зеленой. При управлении с технологического щита предусматри­ вают мигание ламп во время хода -задвижек. Для задви­ жек, управляющихся по системе избирания с БЩУ, сиг­ нализация положения вызывная. Для вызывной сигнали­ зации используют специальные указатели положения и, в частности сельсины. Вызов производится с помощью номеронабирателя.

Аварийная сигнализация на ЦЩУ и ГШУ (сигнали­ зация аварийного отключения выключателя) выполня-

264

ется с помощью звукового сигнала (общего для всех выключателей), и светового сигнала-индивидуального. Звуковой сигнал призван немедленно известить персонал об аварии. Используют сигналы резкой тональности

а )

Рис. Ю-9. С игнализация полож ения разъединителей .

а — сигнальной лампой; 6 — сигнальным прибором ПС.

(сирены, гудки). Световой сигнал (мигающая зеленая лампа) помогает быстро найти отключившийся выклю­

чатель.

На БЩУ аварийная сигнализация главным образом сигнализирует о действии технологических защит на ос­ танов блока: при срабатывании защиты загорается мигающим светом световое табло, которое переключа­

265

ется дежурным на ровный свет на время восстановления рабочей схемы.

Предупреждающая сигнализация .призвана предупре­ дить дежурный персонал о нарушениях нормальной ра­ боты оборудования, не являющихся аварийными, однако могущих привести >к аварии: перегрузка генератора, повышение температуры масла трансформатора, нару­ шение цепей управления выключателя, отклонение пара­ метров пара и др.

Предупреждающую сигнализацию выполняют с по­ мощью звукового и светового сигналов.

Звуковой сигнал, не очень резкой тональности (чаще звонок) и световой сигнал (световое табло с надписью неисправности) имеют то же назначение, что и для ава­ рийной сигнализации.

На ЦЩУ и ГЩУ табло горят только ровным светом, на БЩУ, где количество табло очень велико, все табло загораются мигающим светом и затем переключаются на ровный свет.

На крупных установках с большим количеством управляемых объектов схема аварийной и предупреж­ дающей сигнализации должна обеспечивать:

повторность действия звукового сигнала в случае возникновения новой первопричины при наличии дейст­ вующих и уже принятых сигналов;

центральный съем звукового сигнала с помощью кнопок, установленных на столе дежурного на панелях (пультах) и автоматически;

индивидуальные световые сигналы, расшифровыва­ ющие действие звукового сигнала;

прекращение мигания индивидуальных световых сиг­ налов и перевод их на ровное свечение;

возможность периодического опробования звуковой сигнализации и устройства мигающего плюса;

возможность периодической проверки ламп сигналь­ ных табло.

Принципиальная схема аварийной и предупреждаю­ щей сигнализации представлена на рис. 10-10. Основным элементом схемы является реле импульсной сигнализа­ ции РИС-Э2М, оно содержит: трансформатор Тр; усили­ тель, состоящий из двух германиевых триодов 77 и Т2; двухпозиционное двухобмоточное реле PC. Реле PC сра­ батывает от импульса тока, появляющегося в одной из его обмоток в .переходном режиме, когда замыкается

266

или размыкается цепь первичной обмотки трансформа­ тора.

При замыкании цепи первичной обмотки трансфор­

матора одним из датчиков появляется ток в рабочей обмотке реле PC-I.

В результате взаимодействия магнитных полей элек­ тромагнита и постоянного магнита якорь реле повора-

Рис. 10-10. Принципиальная схема аварийной (предупреждающей) сигнализации.

чивается и замыкает рабочие контакты реле РИС. По­ следние включают цепь звукового сигнала. При размы­ кании первичной обмотки трансформатора меняется направление вторичной э. д. с. и появляется ток в дру­ гой обмотке реле РС-П. Якорь реле перебрасывается, рабочие контакты размыкаются, действие звукового сиг­ нала прекращается. При центральном съеме сигнала кнопка КСЗ подает плюс на обмотку РС-П. Автоматиче­ ский съем звукового сигнала через заданное время обе­ спечивает реле РВ. После съема сигнала реле снова го­

267

тово к приему. Замыкание всякой новой цепи с датчи­ ком, при сохранившихся предыдущих, вызовет изменение величины установившегося тока в первичной обмотке трансформатора, т. е. снова вызовет переходный процесс,

и реле срабатывает.

Заданную величину импульса и соответственно число принимаемых сигналов при допускаемой величине тока в первичной обмотке трансформатора обеспечивает доба­ вочное сопротивление в цепи датчиков аварийного сигна­ ла и сопротивление ламп сигнальных табло в цепи дат­ чиков предупреждающего сигнала. Реле срабатывает от импульса тока 0,05 А и четко принимает до 30 сигналов. Допускаемая величина тока первичной обмотки транс­ форматора 1,5 А.

Для периодической проверки исправности схемы служит кнопка КОЗ. На БЩУ, где объем сигнализации велик, сигнализацию делят на участки. Каждый участок имеет свои реле импульсной сигнализации аварийной и предупреждающей, которые действуют на общие звуко­ вые сигналы, свой комплект кнопок и переключателей.

Гла ва о д и н н а д ц а т а я

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

11-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В нормальном режиме работы на изоляцию электроуста­ новок воздействуют напряжения, близкие к номиналь­ ным. Вместе с тем на изоляции могут возникать напря­ жения, значительно превышающие номинальные. Такие повышения напряжений называют перенапряжениями.

Перенапряжения возникают вследствие электромаг­ нитных процессов, связанных с резким изменением режи­ ма работы электрических целей внутри электроустановки или с внешними воздействиями — разрядами .молнии. Соответственно этому различают внутренние (коммута­ ционные, резонансные) и атмосферные (внешние) пере­ напряжения.

Коммутационные перенапряжения являются следст­ вием колебаний внутренней электромагнитной энергии электрической системы при изменениях параметров схе­ мы при оперативных включениях, отключениях, повреж-

268

дениях в цепях. Эти перенапряжения имеют характер периодических колебаний длительностью от нескольких сотен микросекунд до нескольких секунд.

Резонансные перенапряжения развиваются в электри­ ческих системах в виде линейного или нелинейного

в виде параметрического резонанса при периодическом изменении одного из параметров сети (например, при периодическом изменении индуктивности вращающейся машины). Перенапряжения этого вида имеют также фор­ му периодических колебаний.

Характерной чертой атмосферных перенапряжений является их кратковременность. Главный разряд молнии длится несколько десятков микросекунд, и повышение напряжения носит характер импульса.

Каждому номинальному напряжению соответствует свой уровень изоляции, который устанавливается величи­ нами испытательных напряжений, характеризующих электрическую прочность изоляции. Повышение уровня изоляции увеличивает размеры, массу и стоимость эле­ ментов электроустановки, а чрезмерное снижение элек­ трической прочности изоляции может привести к тяже­ лым авариям. Поэтому уровень изоляции для каждого напряжения устанавливают в соответствии с характером и величинами возможных перенапряжений и характери­ стиками устройств, применяемых для ограничения этих перенапряжений.

Ниже кратко и весьма упрощенно рассмотрены: при­ чины возникновения и особенности некоторых видов перенапряжений, способы, конструкции и характеристики устройств, применяемых для ограничения перенапря­ жений.

11-2. ВНУТРЕННИЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ

Перенапряжения при дуговых замыканиях на землю в сетях с незаземленной нейтралью. Пусть в точке К фазы С (рис. 11-1,а) произошло замыкание на землю через дугу, когда напряжение на емкости Сс было равно

269

мгновенного перераспределения зарядов между емко­ стями потенциал фазы А будет иметь величину

^ . = X t/* = ° 'W *

В этот момент потенциал поврежденной фазы мгно­ венно снижается до нуля (рис. 11-2), потенциал нейтра­ ли возрастает до фазного напряжения, а потенциалы

Рис. 11-1. Дуговое замыкание фазы С трехфазной линии в сети с незаземленной нейтралью.

а — схема замещения сети: L — индуктивность источника (индуктивностью ли­ ний пренебрегаем) ; сд=св = Сс — емкости проводов линии относительно зем­

нейтрали для заземления наглухо или через дугогасящую катушку с настраи­ ваемой индуктивностью Lq (для исключения дуговых замыканий); б — вектор­ ная диаграмма напряжений при замыкании фазы С на землю, когда Uс —

——Уф (в установившемся режиме U'А и V 'в ).

проводников фаз Л и В за счет получения дополнитель­ ных зарядов от источника должны возрасти до 1,5Нф. Переход системы от начального состояния {UAn=-0JU^) к установившемуся {U'A= 1,5С/ф) совершается в виде колебаний напряжения с амплитудой, определяемой раз­ ностью конечного 1,5Нф и начального 0,7£7ф потенциа­ лов:

1,51/ф— 0,7[/ф=0,8Нф.

2 7 0