книги из ГПНТБ / Шаповалов, Б. Т. Электрооборудование насосных станций учебное пособие

ференциальная защита, как правило, трехфазная, она действует при всех видах повреждений в защищаемой зоне.

При рассмотрении действия защиты в точке К-1 мы исходим из того, что токи вторичных обмоток трансформаторов тока / 1 и 1 %

•равны и протекают через реле в противоположных направлениях (сдвинуты на 180°). На самом же деле даже при полной однотип­ ности трансформаторов тока и равенстве номинальных коэффици­ ентов их трансформации токи Д и Д не могут быть абсолютно рав­ ными, не равен 180° и угол сдвига между ними, ибо трансформато­ ры имеют погрешности в коэффициентах трансформации и угловую погрешность. Поэтому при нормальном режиме и сквозных (вне зо­ ны действия защиты) коротких замыканиях ток, проходящий через

значения могут настолько возрасти, что придется во избежание не­ селективного действия значительно затрубить защиту по току (уменьшить ее чувствительность), так как ток срабатывания реле (lev) должен быть выбран в соответствии с неравенством / ср>

макс-

Длй снижения тока небаланса и, следовательно, увеличения чув­ ствительности защиты по току принимаются различные меры: по­ парный подбор трансформаторов тока, применение дополнительных быстронасыщающихся трансформаторов тока и т. д. В результате чувствительность дифференциальной защиты с циркулирующим током может быть достаточно большой.

§ 51. РАЗВЕРНУТЫЕ СХЕМЫ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

Для изображения схем защит и автоматики наряду со сверну­ тыми схемами, в которых каждый элемент изображается со всеми его цепями и контактами, применяются так называемые разверну­ тые схемы. Их составляют отдельно для вторичных цепей перемен­ ного тока защиты и для цепей ее оперативного тока. Первичную же схему соединений защищаемого объекта либо совсем не показыва­ ют, либо при необходимости изображают отдельно. В развернутых схемах реле и другие аппараты в целом не показывают, а составля­ ют отдельно цепи тока реле и других аппаратов; также отдельно составляют цепи напряжения, цепи постоянного тока и т. д. При та­ ком изображении элементы схемы условно разделяют на составные

Составные части расчлененных элементов в развернутых схемах соединяют между собой по направлению протекания тока в так на­ зываемые строчки. Строчки располагают по вертикали в порядке последовательности действия схемы, читают их слева направо и

202

вниз. Контакты в развернутых схемах изображают в нормальном положении, т. е. в положении до срабатывания.

Развернутые схемы маркируют с помощью букв и цифр. Напри­ мер, трансформаторы тока обозначают буквами 7У, трансформато­

меньших затрат времени на вы­ полнение; 3) значительно удобнее для контроля сборки и последо-

вательности действия элементов, Пример развернутой схемы при­ веден на рис. 133. Это принципиа.лыгая схема максимальной токовой защиты линии. В свернутом виде эта же схема была показана на рис. 131, б.

§ 52. ГАЗОВАЯ ЗАШИТА СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Для трансформаторов мощностью 6300 кВА и более, а для внут­ рицеховых понижающих трансформаторов мощностью 630 кВА. и более предусматривается газовая защита от повреждений внутри их кожуха, сопровождающихся выделением газа или снижением уровня масла. Принцип действия газовой защиты легко уяснить из рассмотрения ее принципиальной схемы (рис. 134).

При повреждении трансформатора, которое ведет к срабатыва­ нию газового реле на отключение, отключающий импульс может

203

поступать прерывисто (контакты газового реле то замыкаются, то размыкаются). Поэтому для обеспечения устойчивого сигнала от­ ключающий импульс поступает на промежуточное реле Я, включен­ ное на самоудерживание. Самоудерживание достигается в резуль­ тате того, что реле имеет три обмотки (Я —1 , Я — 2 и Я —3), обеспе­ чивающие его срабатывание (см. рис. 134, б).

Обмотка Я — 1 «оживляется» оперативным током при срабаты­ вании системы газового реле, действующей на отключение, при этом реле мгновенно срабатывает, замыкая контакты, с помощью которых оперативный ток через обмотки Я —2 и Я—3 подается на отключающие катушки электромагнитов ЭО— 1 и ЭО—2 выключа­ телей В—1 и В—2. Под действием магнитного поля обмоток Я —2 и Я —3 контакты промежуточного реле Я остаются включенными даже когда ток в его обмотке Я — 1 прекращается. В результате обеспечивается надежная подача, отключающих импульсов на вы­ ключатели В—1 и В—2. К преимуществам газовой защиты относят­ ся: простота конструкции, высокая чувствительность, срабатывание при всех видах повреждений внутри бака трансформатора, а также невысокая стоимость.

§ 53. НАСТРОЙКА И ПРОВЕРКА РЕЛЕЙНОЙ АППАРАТУРЫ

Устройства релейной защиты, автоматики и сигнализации долж­ ны проходить частичные или полные проверки в определенной уста­ новленной периодичности. Полные проверки, как правило, выпол­ няют в период капитальных и текущих ремонтов основного обору­

Т

Рис. 134. Принципиальные схемы газовой защиты:

а — в свернутом виде, б — в развернутом виде

дования станций и подстанций: трансформаторов, линий высокого напряжения, генераторов и прочего основного оборудования. Ус­ тройства релейной защиты и автоматики подлежат полной провер­ ке один раз в 2—4 года. Трансформаторы тока и газовую защиту

204

полностью проверяют один раз в 3 года. Частичная проверка газо­ вой защиты без вскрытия реле производится один раз в год.

Частичные проверки цепей и аппаратуры управления и сигнали­ зации (испытание прочности изоляции повышенным напряжением) выполняют один раз в три года, полную проверку — один раз в год. Остальные устройства релейной защиты и автоматики проходят ча­ стичную проверку равномерно в течение всего года в моменты от­ ключения соответствующего оборудования. Внеплановые проверки релейного оборудования производятся после каждой аварии или

Рис. 135. Проверка коэффициентов трансформации трансформаторов тока:

а — выносного трансформатора, б — встроенного

неправильного его действия, а также при подозрении на неисправ­ ность.

Полная эксплуатационная проверка предусматривает: внешний и внутренний осмотр и проверку механической исправности реле защиты и апаратуры автоматики, осмотр соединительных проводов. При осмотрах одновременно контролируют качество контактных соединений (ослабевшие — подтягивают), исполнительных контак­ тов реле, проверяют их ход и возврат в начальное положение. Все детали очищают от пыли и грязи, контакты протирают спиртом. Контролируют состояние изоляции всех цепей (между собой и на землю). Определяют действительные коэффициенты трансформации всех трансформаторов тока и напряжения и сравнивают их с соот­ ветствующими номинальными значениями. Снимают характеристи­ ки намагничивания основных трансформаторов тока, проверяют правильность работы устройств релейной защиты и автоматики под рабочим током и напряжением и т. д.

Рассмотрим более подробно, как выполняются некоторые из этих проверок. Коэффициент трансформации трансформаторов тока про­ веряют с использованием схемы, приведенной на рис. 135. Здесь с

205

от постороннего источника. Проверка защит первичным током про­ изводится при плановых проверках и новых включениях.

Рис. 137. Схема для проверки дифференциальной защиты остановленного синхронного генератора:

§ 54. СИГНАЛИЗАЦИЯ ПОЛОЖЕНИЙ АППАРАТУРЫ, ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ И БЛОКИРОВКИ

В современных электрических установках уделяется большое внимание сигнализации. Это в первую очередь относится к установ­ кам, работающим при напряжении более 1000 В, в которых аппара­ ты часто недоступны для непосредственного наблюдения, так как значительно удалены от щита управления.

По назначению различают сигнализацию положения (контак­ тов), предупреждающую и аварийную. Примером сигнализации по­ ложения могут служить устройства, используемые для разъедини­ телей и выключателей (рис. 138). На схеме показаны: сигнальный прибор ПС и сигнальные лампы Л\ и Л 2, смонтированные на щите управления, и сигнальные лампы ЛО и ЛВ, размещенные возле ключа управления в мнемонической схеме щитов.

Прибор ПС имеет катушку, обтекаемую оперативным постоян-

207

ным током, который включается с помощью блок-контактов кон­ тролируемого аппарата. Таким образом, направление поля катушки зависит от положения основных контактов аппарата. В поле ка­ тушки размещен постоянный магнит, жестко связанный с указате­ лем — пластинкой. При включении или выключении разъединителя

связанный с дайной установкой те­ леуправлением, или дежурного.

Для сигнализации об аварийном отключении выключателя обыч­ но применяют схемы, в которых используется несоответствие между положением ключа управления (командного аппарата) и положе­ нием управляемого апцарата, т. е. ключ управления находится в положении «включено», а выключатель отключен. В этом случае оказывается замкнутой цепь аварийной сигнализации и возникают звуковой и- световой сигналы. Звуковые сигналы могут подаваться в виде гудка или сирены. Они прекращаются (снимаются) при на­ жатии кнопки центрального съема аварийных сигналов, располо­ женной на центральном посту (на столе дежурного или на одной из панелей щита управления).

Звуковой сигнал обычно общий — один на щит управления. Све­ товая сигнализация выполняется индивидуальной для каждого вы­

208

ключателя. Способы ее подачи могут быть различны: мигает зеле­ ная лампа («Отключено»), мигает лампа, встроенная в рукоятку ключа управления, зажигается лампа желтого цвета. Световой сигнал снимают поворотом ключа управления в соответствующее по-

происходят определенные изменения в схеме, которые условно на­ зывают предварительным включением (Вц). При последующем повороте ключа еще на 45° происходит действительное включение выключателя (Вт) и, наконец, после того, как оператор снимает руку с ключа и таким образом освободит его, ключ под воздействи­ ем напряженной при предшествующих операциях пружины возвра­ щается назад в положение «Включено» (В). При аналогичных по­ воротах ключа влево и его освобождении возникают три соответ­

209

ствующие состояния схемы Оц, Оi, О, и выключатель отключается. В соответствии с общепринятыми в настоящее время условными графическими обозначениями замкнутое положение контактов при различных положениях ключа изображается жирными точками, поставленными на пунктирных вертикальных линиях — положений ключа (точки располагаются под ними). Например, при положе­ ниях ключа О и Оц (рис. 139) контакт 8 ключа замкнут. Контакт 8 замкнут и при положениях В] и В, а контакт 9 — при положениях

Ва, Bi и В и т. д.

Схема контролирует цепи последующей операции. Это значит, что когда выключатель включен, лампа Л В контролирует исправ­ ность цепи отключения, а когда он выключен, исправность цепи включения. Рассмотрим последовательность действия схемы при подаче команд на включение выключателя.•

Когда выключатель отключен (положение ключа управле­

выключателя и катушку контактора К, управляющего катушкой выключателя (ВК), проходит ток. Этот ток мал для срабатывания контактора К, но достаточен для того, чтобы лампа Л О светилась

ровным светом.

При повороте ключа управления по часовой стрелке из положе­ ния О в положение Вц (предварительное включение) контакты 5КУ и 8 КУ размыкаются, а контакты 7КУ, 9КУ и ЗКУ замыкаются. Через контакты 7КУ лампа ЛО получает питание от шин мигающе­ го света ( + ШМС) и начинает мигать, что указывает на несоответ­ ствие положений ключа и выключателя. При дальнейшем повороте

дается полное напряжение оперативной цепи, он срабатывает и своими контактами К включает цепь включающей катушки привода выключателя ВК. Выключатель включается, при этом размыкаются его размыкающие блок-контакты В i и В3, а замыкающие блок-коп- такты В2 замыкаются. При размыкании блок-контактов В\ ток в катушке контактора К, а следовательно, в катушке ВК прерывает­ ся: При замыкании блок-контактов В2 «подготавливается» цепь от­ ключения, и начинает гореть ровным светом лампа ЛВ, так как в положении «Включено» (В) контакты 9КУ замкнуты. Ток, проте­ кающий в этом случае через катушку ОК, недостаточен для сраба­ тывания этого контактора, так как он ограничивается последова­ тельно включенными в его цепь сопротивлениями лампы ЛВ и до­ бавочным сопротивлением г.

Аналогично ключом управления выполняется и операция отклю­ чения. При отключении выключателя под действием релейной за­ щиты замыкаются контакты РЗ. По отключающей катушке ОК проходит ток, который отключает выключатель, после чего блокконтакт В2 размыкается, а блок-контакты В х и В3 замыкаются. При

210