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

добные реле могут быть использованы также для регу­ лирования напряжения под нагрузкой вольтодобавочных трансформаторов, устанавливаемых «а подстанциях до­ полнительно к нерегулируемым трансформаторам.

Работу схемы автоматического управления трансфор­ матора от реле регулирования напряжения можно про­ следить по рис. 34. В отличие от местного управления в схеме используются также промежуточное реле РП и ре­ ле, создающее выдержку времени РВ. Удерживающий эффект при замыкании главных контактов реле напря­ жения PH обеспечивается соответствующими удержи­ вающими катушками УК. Кроме указанных элементов в схему автоматического управления введен элемент ми­ нимального напряжения РМН.

Для включения автоматического управления рукоят­ ки ключей режимов 1К и 2К надо установить в положе­ ние «автоматическое». Тогда через замкнутые контакты этих ключей к измерительному элементу реле напряже­ ния PH будет подъедено регулируемое напряжение и в случае, если оно равно напряжению уставки, то рабочий орган реле займет равновесное положение и разомкнет контакты PH 1—9. Изменения напряжения регулируемой цепи учитываются реле напряжения, которое в зависи­ мости от знака изменения замыкает правую или левую пару главных контактов (/—9 или 9—1). В случае сни­ жения напряжения внешней цепи реле замыкает контак­ ты цепи 1—9 и через замкнутые контакты минимального элемента РМН подключает катушку промежуточного ре­ ле РП; последнее, включившись, подает питание на реле времени РВ. При устойчивом снижении регулируемого напряжения, превышающем установленную выдержку времени реле РВ, оно сработает и своими контактами под­ ключит катушку пускателя 1П. Далее управление проис­ ходит аналогично рассмотренному выше случаю местно­ го управления. Приводной электродвигатель при этом подключается к фазам А, В, С контактами пускового ре­ ле 1П.

При автоматическом управлении контакты реле на­ пряжения должны быть замкнуты в течение всей вы­ держки времени реле РВ. Если изменение напряжения, вызвавшее срабатывание PH, оказалось кратковремен­ ным и его контакты разомкнутся раньше, чем закончит­ ся выдержка времени, промежуточное реле РП

72

отпускает и, отключив реле времени, предотвращает пере­ ключение механизма. Для контроля за величиной напря­ жения срабатывания и настройки измерительного орга­ на в схеме предусмотрены зажимы КЛ для подключения контрольного вольтметра.

Если в энергосистеме происходит аварийное сниже­ ние напряжения (-ниже величины 0,7—0,8 от номиналь­ ного), то сработает элемент минимального напряжения РМН и, отпадая, разорвет цепь питания катушки 1П, чем предотвратит возможность переключения на повы­ шение напряжения при таком режиме сети.

При работе регулятора на понижение напряжения после соответствующей выдержки времени подается пи­ тание на пусковое реле 2П и процесс переключения и торможения электродвигателя осуществляется аналогич­ но местному управлению.

Сигнализация перехода со ступени на ступень осуще­ ствляется красной лампой ЛК., подключаемой контролле­ ром после начала движения механизма, а указание по­ ложений переключателя — с помощью сельсина прием­ ника УП, установленного на щите управления.

Кроме автоматического управления для трансформа­ торов, устанавливаемых на обслуживаемых подстанци­ ях, имеющих щиты управления или закрытые распредустройства, предусматривается дистанционное управле­ ние. При этом ключи кнопочного управления могут быть расположены или на щите управления в коридоре управ­ ления, или в одной из ячеек распредустройства (там же располагают указатель положения — приемник и конт­ рольную лампу процесса переключения).

Так как большинство действующих регулируемых трансформаторов, начиная с мощностей 10 тыс. ква, обо­ рудованы устройствами типа РНТ-13 с дистанционным управлением, рассмотрим этот способ управления при­ менительно к указанному устройству. В отличие от схе­ мы, приведенной на рис. 34, это переключающее устрой­ ство приводится в действие приводным электродвигате­ лем постоянного тока типа ПН-2,5 мощностью 0,3 кет, напряжением 220 или ПО в при 1700 об/мин (такие электродвигатели применялись ранее также в схемах управления устройств типа РНТ-9). Основными элемен­ тами устройства РТН-13 являются реверсивные контак­ торы РК для изменения направления вращения электро­

73

двигателя, контроллер К, закрепленный на главном вер­ тикальном валу приводного механизма, и реле времени РВ, осуществляющее торможение электродвигателя. Схема включения элементов для дистанционного управ­ ления приводным механизмом показана на рис. 35.

Рис. 35. Принципиальная электрическая схема дистанцион­ ного управления приводным механизмом на оперативном

постоянном токе.

РВ — реле времени; Ш —штепсельная розетка; Л —лампа освещения; ПВ —предельный выключатель; К — контроллер; БВ—блокировочный выключатель; ЯД — реверсивные контакторы; Р — гасительное сопро­ тивление; Я—якорь электродвигателя; ДУ— кнопочное управление; ДЛ—красная сигнальная лампа процесса переключения; В—обмотка возбуждения; УД —указатель положений {(датчик); УП — указатель

положений (приемник).

74

Для уяснения работы схемы рассмотрим положения контактов основных приборов. Контакты предельного вы­ ключателя ПВ при работе трансформатора на средних ответвлениях (от II до VIII) — замкнуты. При нахожде­ нии переключателя на ответвлении I разомкнута правая группа контактов 27—28 и 29—30, что исключает воз­ можность включения электродвигателя для вращения переключателя в сторону 9—1. При остановке переклю­ чателя на крайнем ответвлении IX разомкнута левая группа контактов 23—24 и 25—26 для предотвращения вращения электродвигателя в направлении 1—9.

Работа механизма при повышении напряжения (дви­ жение в сторону 1—9) происходит следующим образом: нажатием кнопки управления 1—9 подается питание на катушку реверсивного контактора РК 1—9\ последний притягивает и замыкает контакты 49^—50; 51—52, 53—54 и размыкает контакты 57—58. Одновременно через цепь контроллера блокируется кнопка 1—9, включаются на сеть якорь электродвигателя и реле времени РВ, послед­ нее своими контактами 74—73, работающими .с выдерж­ кой времени при размыкании, подключает параллельную обмотку электродвигателя. Электродвигатель при вра­ щении поворачивает вал переключающего устройства, а вместе с ним и барабан контроллера, который за одно переключение совершает полный оборот. Процесс пере­ ключения отмечается красной сигнальной лампой КЛ, подключаемой к сети пальцем контроллера 62. Перед окончанием переключения палец 63, попадая в вырез барабана контроллера, отключит катушку реверсивного контактора РК 1—9 и последний, отпадая, отключает от ■сети катушку реле времени РВ и цепь якоря электродви­ гателя. При этом контакты 57—58 замыкаются и закора­ чивают обмотку якоря электродвигателя. Благодаря тому, что параллельная обмотка электродвигателя отклю­ чится позже, чем закорачивается обмотка якоря (вы­ держка реле РВ составляет 1 —1,5 сек), происходит элек­ трическое торможение электродвигателя и переключаю­ щее устройство останавливается в рабочем положении.

Наряду .с электрической блокировкой вращения пе­ реключающего устройства, осуществляемой предельными выключателями ПВ, предусматривается также механи­ ческая блокировка при управлении механизмом с по­ мощью рукоятки.

75

в) Особенности работы отдельных схем управления

Всхемах автоматического управления переключаю­ щими устройствами обычно предусматривается возврат механизма в рабочее положение при исчезновении опе­ ративного тока в середине цикла переключения. В уст­ ройствах типа РНТ для предотвращения застревания механизма в промежуточных положениях используется дополнительная цепь, которая через контроллер К по­ дает питание на реверсивный контактор РК 9—1 при восстановлении напряжения (рис. 36). При этом во всех случаях исчезновения и последующего 'восстановления напряжения механизм будет вращаться в направлении снижения напряжения (т. е от IX к / ступени), даже если до момента исчезновения питания шло переключе­ ние на повышение напряжения. Подъем напряжения про­ изойдет лишь после дополнительной выдержки времени, подачи импульса на переключение и очередной выдерж­ ки времени. На рис. 36,а представлена осциллограмма, полученная при исчезновении напряжения питания в се­ редине цикла переключения с III «а IV положение регу­ лирования при автоматической работе механизма. Поло­ жение перехода можно проследить по включению сиг­ нальных ламп соответствующих ступеней. Как видно из

рисунка и диаграммы, показанной на рис. 36,6, после восстановления напряжения механизм возвращается в исходное положение III только после дополнительной выдержки времени, что не всегда оправдано требования­ ми эксплуатации. Затем, если реле напряжения продол­ жает подавать сигнал на повышение напряжения, сле­ дует очередная выдержка времени, после которой про­ исходит переключение на положение IV. Отказ от этой выдержки даст возможность скорее восстановить нор­ мальные уровни напряжения и предотвратит срабатыва­ ния регуляторов, установленных для местного регулиро­ вания напряжения в сетях за трансформатором. Таким образом, схемой управления обеспечивается автоматиче­ ская доводка .механизма в рабочее положение при вос­ становлении питания оперативных цепей.

Следует отметить, что блокировка, осуществляющая доводку приводного механизма при исчезновении пита­ ния, в разных приводных механизмах выполнена по-раз­ ному. Так, в отличие от рассмотренного случая в схемах управления механизмов типа РНТ-13, предусматриваю-

76

77

В то же импульсного счетчика; Б К — блок-контакты счетчика; ИС—импульсный счетчик числа переключений; /Сэм —катушка электромагнита с сердечником; R T с —токоограничивающие сопротивления переключателя.

Рис. 37. Электрическая схема управления регулируемого трансформатора с одноступенчатым переключением ответвлений под нагрузкой.

щих только дистанционный пуск электродвигателя, до­ водка до рабочего положения выполняется в направле­ нии 1—9, т. е. в 'Направлении повышения напряжения (катушка Р К 1—9 подключается пальцем контроллера

61, рис. 35).

В последнее время получают все большее распростра­ нение бесконтактные схемы управления переключающи­ ми устройствами. Преимуществом таких схем является отсутствие подвижных частей и контактов, что обеспечи­ вает высокую надежность и долговечность их работы.

Рассмотрим работу схемы управления одноступенча­ того регулирования, особенностью которой является ис­ пользование в качестве измерительного и регулирующего органа магнитного усилителя (МУ), работающего в ре­ лейном режиме (рис. 37). От вторичной обмотки питаю­ щего трансформатора ПТ через переключатель режимов ПР напряжение подается к обмоткам переменного тока МУ и стабилизирующему устройству (комплект дроссе­ лей насыщения). Нагрузкой МУ является катушка элек­ тромагнита переключателя ответвлений, включенная че­ рез полупроводниковый выпрямительный мост В\.

Магнитный усилитель имеет комбинированную обрат­ ную связь; стабилизирующее устройство через полупро­ водниковый выпрямительный мост В2 питает обмотку управления МУ, создавая в нем необходимое смещение. При повышении напряжения питания выше напряжения срабатывания (7ср усилитель скачкообразно увеличивает ток в цепи нагрузки, электромагнит втягивает якорь и производит переключение отводов силового трансформа­ тора на снижение напряжения. При понижении напря­ жения ниже значения U0тп усилитель скачком уменьшает ток в цепи нагрузки до некоторого минимального значе­ ния, равного току холостого хода МУ. Электромагнит отпускает якорь, и он под действием возвратной пружи­ ны переключает отводы трансформатора в сторону уве­ личения напряжения.

Уставка по напряжению питания может быть изме­ нена в некоторых пределах, если изменять коэффициент обратной связи и величину смещения. Сопротивлением Ro.e в цепи обмотки внешней обратной связи или пере­ ключением ответвлений этой обмотки изменяется коэф­ фициент обратной связи, а степень подмагничивания или смещение регулируются сопротивлением Ry.

80

Для получения постоянного тока в рассмотренной схеме автоматики применены полупроводниковые герма­ ниевые диоды типов Д7Ж и ДГ-Ц23. Устройство снабже­ но переключателем режимов, позволяющим установить автоматическое или дистанционное (местное) управле­ ние переключателем.

Схема работает весьма надежно, однако существен­ ным ее недстатком является низкая точность регулиро­ вания, так как при ступенях регулирования 5% диапа­ зон нечувствительности устройства должен быть принят не меньше 7,0% для обеспечения устойчивой работы ре­ гулирующего устройства.

Для многоступенчатого регулирования напряжения подобные схемы также могут найти применение; однако при этом потребуется использование двух М У для раз­ дельного управления аппаратурой повышения и сниже­ ния напряжения. Основной трудностью здесь, очевидно, будет сохранение достаточно малого диапазона нечувст­ вительности при наличии двух элементов, из которых каждый обладает определенной погрешностью.

ГЛАВА ТРЕТЬЯ

ИСПЫТАНИЯ РЕГУЛИРУЕМЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ8

8. ОБЪЕМ И ПЕРИОДИЧНОСТЬ ИСПЫТАНИЙ

а) Объем испытаний

Силовые трансформаторы любых конструкций, в том числе и регулируемые под нагрузкой, подвергаются двум видам промышленных испытаний: типовым и контроль­ ным. Типовым испытаниям подвергают каждую вновь разрабатываемую конструкцию или ранее испытанную, но с конструктивными изменениями, если эти изменения могут повлиять на основные характеристики трансфор­ маторов. Контрольным испытаниям подвергают каждый трансформатор, выпускаемый с завода-изготовителя. В ходе этих испытаний проверяют, соответствуют ли ха­ рактеристики трансформатора данным ;расчетов и требо­ ваниям, предусмотренным техническими условиями.

Кроме того, регулируемые трансформаторы подвер­ гаются испытаниям в эксплуатационных условиях при периодическом контроле и после очередных ремонтов. Программа этих испытаний обычно устанавливается в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей.

В процессе контрольных испытаний трансформаторов проверяется качество изготовления магнитопровода, оми­ ческое сопротивление лаковой пленки, изолирующей ли­ сты магнитопровода друг от друга, изоляция стяжных шпилек стержней и ярма магнитопровода, правильность установки заземления магнитопровода, надежность изо­ ляции консолей и проводятся другие испытания магнитопровода.

Проверяют омическое сопротивление обмоток, коэф­ фициент трансформации (обязательно на каждом поло­ жении регулировки), схему и труппу соединений обмо­ ток, потери и ток холостого хода, потери и напряжение короткого замыкания (желательно также для всех по­ ложений регулирования). Испытывают электрическую прочность залитого в 1бак трансформаторного масла, про­ веряют сопротивление изоляции между обмотками и между каждой обмоткой и заземленными частями транс­ форматора, а также электрическую прочность витковой и главной изоляции.

Типовые испытания, помимо перечисленных выше контрольных испытаний, содержат испытание трансфор­ маторов на нагрев и проверку изоляции в нагретом со­ стоянии.

Испытаниям подвергаются также отдельные элемен­ ты переключающего устройства, проверяется последова­ тельность срабатывания отдельных его частей и состоя­ ние контактной системы.

Изоляция обмотки относительно друг друга и зазем­ ленных частей (главная изоляция) испытывается подве­ денным от постороннего источника тока напряжением частотой 50 гц или возбуждением одной из обмоток трансформатора (обычно НИ). В зависимости от клас­ са изоляции обмоток регулируемых трансформаторов принимается следующая величина испытательного на­ пряжения длительностью 1 мин:

82