книги из ГПНТБ / Поярков К.М. Регулируемые трансформаторы и их эксплуатация, 1962. - 176 с. с

гии, 'сократить расходы на обслуживающий персонал, обеспечить экономичную работу электрической сети и приемников электроэнергии. Поэтому в настоящее вре­ мя автоматизируются не только небольшие сетевые ре­ гуляторы напряжения, установленные на опорах воз­ душных линий, но и регулирующие устройства средних и (крупных мощностей, работающие на подстанциях энергосистем.

'При наличии современной аппаратуры регулирова­ ния и управления автоматизация регулирования напря­ жения специальных трансформаторов не представляет затруднений. Регулирующее устройство может реагиро­ вать на самые разнообразные величины: на изменения напряжения и нагрузки, учитывать одновременно обе эти величины, учитывать направление передаваемой ре­ активной мощности и др. В зависимости от назначения регуляторы напряжения могут отличаться отдельными элементами, однако в целом схемы регулирования на­ пряжения строятся но общей методике.

Рассмотрим построение схемы автоматического ре­ гулирования напряжения с трансформатором средней мощности в качестве объекта регулирования. При ра­ боте нагрузка трансформатора, представляющая внеш­ нее воздействие, не остается постоянной; ее изменения приводят к изменениям напряжения на выводах транс­ форматора, которое в нашем примере является регули­ руемой (величиной. Воздействуя на устройство переклю­ чения ответвлений, можно поддерживать регулируемую величину постоянной или изменять ее по определенному закону.

На рис. 30 показана блок-схема автоматического ре­ гулирования напряжения трансформатора под нагруз­ кой. Р е г у л и р у ю щ е е у с т р о й с т в о трансформа­ тора состоит из измерительного элемента, воспринимаю­ щего отклонения регулируемой величины от заданной эталонной, и регулирующего элемента, действующего на устройство переключения ответвлений. Эталонная вели­ чина (в нашем случае — уровень поддерживаемого на­ пряжения) задается с помощью элемента настройки, который допускает корректировку этой величины в пре­ делах ±10%. Как видно из блок-схемы, регулируемая величина подводится к измерительному элементу через рспомогательирщ :блок преобразования, роль которого

61

выполняет трансформатор напряжения. Таким образам, на измерительный элемент подается преобразованная регулируемая величина, в некотором масштабе пред­ ставляющая напряжение на выводах трансформатора, благодаря чему этот элемент может быть облегчен.

Если, кроме поддержания напряжения на одном уровне, задачей регулирования напряжения является

Рис. 30. Блок-схема автоматического регулирования напряжения под нагрузкой для трансформаторов со встроенным переключением от­ ветвлений.

его изменение в зависимости от нагрузки, то преобразо­ ванная регулируемая величина должна быть также эк­ вивалентна изменению нагрузки.

Измерительный элемент имеет уставку зоны нечув­ ствительности, которая устанавливается в зависимости от величины ступени регулирования. З о н а н е ч у в с т ­

няться, не вызывая срабатываний регулятора. Для устойчивой работы устройства эта величина всегда должна быть больше ступени регулирования Ррег% на

62

дут выведены за пределы зоны нечувствительности, что приведет к повторным срабатываниям и качанию регу­ лятора.

Воздействие измерительного элемента на регулируе­ мый объект производится через .некоторое время, по­ зволяющее отстроиться от кратковременных изменений напряжения и предотвратить излишние срабатывания регулятора. В ы д е р ж к а в р е м е н и определяет вре­ мя, в течение которого отклонения напряжения, превы­ шающие зону нечувствительности, могут иметь место, не .вызывая переключений. Если происходит длительное изменение напряжения, то по прошествии установлен­ ной выдержки времени исполнительный механизм при­ ведет в действие переключатель трансформатора и про­ изойдет переключение ответвлений. -При этом напряже­ ние изменится на величину ступени регулирования и от­ клонение будет введено регулятором в пределы зоны не­ чувствительности. Привод исполнительного механизма работает от постороннего источника питания перемен­ ного или реже постоянного тока. В рассматриваемом примере предусматривается непосредственная связь приводного механизма с исполнительным. На практике могут -встретиться более сложные случаи связи, о кото­ рых -будет оказано ниже.

б) Реле для автоматического регулирования напряжения

В качестве первичного органа для автоматического регулирования напряжения трансформаторов под на­ грузкой находят применение электромагнитные реле на­ пряжения типа ЭН-146 или РРН-46. Реле, как правило, подключается на вторичное напряжение регулируемого трансформатора и лишь в редких случаях, например при одноступенчатых регуляторах, оно может быть вклю­ чено на первичное напряжение (в этих случаях отсут­ ствует обратная связь). Принципиальная схема включе­ ния реле показана на рис. 31. Реле состоит из контроль­ но-измерительного элемента электромагнита 3, 'непо­ средственно реагирующего на изменение преобразован­ ной регулируемой величины, главного контактного уст­ ройства 4, удерживающих катушек 5 и вспомогательно­ го реле минимального напряжения 6. Катушка электро­ магнита подключается через вспомогательное сопротив-

63

ление 2, имеющее переменную ступень Rb изменением которой устанавливается эталонная величина напряже­ ния (она может изменяться в пределах 0,9—1,1 UH). При подведении к реле напряжения, равного эталонно­ му Uti.p, рычаг 7 находится в равновесном положении,

Цепь управления (=**)

Рис, 31. Принципиальная схема соединений ре­ ле для автоматического регулирования напря­ жения под нагрузкой силового трансформа­ тора.

/ —реле напряжения типа РРН-4&; 2—блок вспомога­ тельных сопротивлений типа ВС-246; 3—измерительный орган; 4— главные контакты реле; 5—удерживающие катушки; 6—реле минимального напряжения; 7—коро* мысло реле; противодействующая пружина.

64

гак как вес сердечника уравновешивается силой элек­ тромагнитного притяжения и натяжением пружины 8. При повышении напряжения в контрольной цепи мо­ менты электромагнитный и натяжения пружины стано­ вятся больше 'веса сердечника и он поднимается вверх. При этом левая пара контактов, расположенных на ры­ чаге 7, замыкается и подается сигнал на снижение на­ пряжения. При понижении напряжения вес сердечника перетягивает, он опускается вниз и замыкается правая пара контактов, что приводит в действие аппаратуру

Рис. 32. Схематическое изменение напряжения при ступенчатом регулировании напряжения трансформа­ торов.

1 —номинальное напряжение реле; 2 и 3— верхний и нижний уровни срабатывания реле соответственно; 4—зона удержива­ ния реле; 5—переключение на низшую ступень регулирования; 6 — диапазон нечувствительности реле; 7—уровни напряжения отпускания реле; tx—выдержка времени; t%—время работы реле; is—время работы приводного механизма переключателя; Ярег —величина ступени регулирования; 5—погрешность реле.

повышения напряжения. Для предотвращения вибрации главных контактов при мгновенных изменениях напря­ жения регулируемой цепи параллельно с измеритель­ ным элементом включается одна из удерживающих ка­ тушек 5, назначение которых—притянуть якорек, укреп­ ленный на конце рычага 7 после замыкания главных контактов реле. Этим достигается увеличение нажатия контактов реле и предотвращается их обгорание. Как следует из рис. 30, измерительный элемент или реле на­ пряжения используется в качестве первичного датчика; остальные элементы управления только развивают функции этого реле.

На рис. 32 показано характерное изменение кривой напряжения при ступенчатом регулировании напряже-

Рис. 34 (см, подпись на стр, 70).

двигатель отключается и затормаживается с помощью реле контроля скорости РКС. Процесс торможения про­ исходит следующим образом: при увеличении скорости электродвигателя в начале пуска нормально открытый контакт реле контроля скорости РКС 1—9, находящий­ ся в цепи питания катушки реле 2П, замыкается и, как только отключится катушка реле 1П, включается цепь катушки реле 2П, в результате чего происходит тормо­ жение электродвигателя противовключением. Контак­ ты РКС должны быть отрегулированы так, чтобы при снижении оборотов электродвигателя до нуля и размы­ кания контакта РКС не происходил «выбег» электродви­ гателя.

Реверсирование электродвигателя, т. е. переключение

внаправлении 9—1, -производится поворотом ключа 4К

всоответствующую сторону. При этом подобно описан­ ному происходят подключение к сети электродвигателя (реле 2П), его отключение и остановка.

Кроме местного управления с помощью электродвига­ теля, для многоступенчатых переключателей средних и больших мощностей предусматривается также ручное управление, при котором переключатель -приводится в

действие от руки при помощи рукоятки. Рукоятка наде­ вается на горизонтальный вал приводного механизма пе­ реключателя через -специальный люк, закрытый крыш­ кой.

Такое управление необходимо в случае неисправности электродвигательного привода, застревания переключа­ теля в промежуточном положении или отсутствия пита­ ния. Чтобы обезопасить оператора от -включения элек­ тродвигательного привода сощита управления, при установке рукоятки происходит отключение электродви­ гателя блокировочным выключателем, а в некоторых ме­ ханизмах также отделение его от кинематической цепи с помощью специального устройства.

б) Автоматическое и дистанционное управление

Автоматическое управление переключающими устрой­ ствами при многоступенчатом регулировании напряже­ ния осуществляют с помощью реле типа РРН-46 или ЭН-146. Эти реле обеспечивают стабилизацию (поддер­ жание -на одном уровне) напряжения регулируемой це­ пи, т. е. вторичного напряжения трансформатора. По-

71