Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Релейная защита и автоматические системы управления устройствами электроснабжения. Учебное пособие для СПО
.pdf
161
пи), реализующая автоматическое включение и отключе-
ние трансформаторов.
Рис. 5.9. Токовые цепи схемы устройства автоматического
отключения и включения трансформаторов
Пусковые органы: минимальное КА1 и максимальное
КА2 токовые реле включены на сумму токов параллельно
работающих трансформаторов. При снижении суммарной
нагрузки до некоторой критической величины
.ном.кр
I)8,06,0(I =
происходит срабатывание реле КА1,
при увеличении нагрузки, срабатывает реле КА2, в свою
очередь, токовые реле замыкают цепи оперативного тока
соответствующих промежуточных реле и реле времени,
производящих отключение или включение трансформатора. Для исключения одновременного срабатывания реле
КА1 и КА2, необходимо выполнить следующие условия:
2.воз1.р.с
II
и
2.р.с1.воз
II
, (5.7)
где
1.во з
I
,
2.воз
I
,
1.р.с
I
,
2.р.с
I
токи возврата и токи срабатывания
реле КА1 и КА2.
Тз апкр1.р.с
nК/II =
;
Тзапкр2.р.с
n/КII =
; (5.8)
162
2.р.своз2.во з
IКI =
;
воз
1.р.с
1.во з
К
I
I =
. (5.9)
В выражениях (5.8), (5.9) К
воз
= 0,9÷0,95; К
зап.
= 1,05÷1,1.
Автоматическая разгрузка трансформаторов
В условиях эксплуатации из-за изменения схемы
электроснабжения (отключение параллельно работающего
трансформатора, действие АВР и т.п.) трансформатор может перегрузиться сверх допустимой величины. На автоматизированных подстанциях разгрузка трансформатора
осуществляется автоматически. Принцип действия такого
устройства такой же, как и у защиты от перегрузки. При
этом вместо обычного реле времени используется многопозиционное реле, имеющее несколько контактов, производящих поочередное отключение потребителей. Выдерж-
ка времени отключаемых друг за другом потребителей
30 с. При определении величины отключаемой нагрузки
исходят из того, чтобы с оставшейся нагрузкой трансфор-
матор мог работать 1,5÷2 ч. За это время обслуживающий
персонал примет меры по разгрузке трансформаторов. Ток
срабатывания пускового органа принимают порядка
(1,3÷1,4)I
т.ном
.
Автоматика электродвигателей
Говоря об автоматике, будем иметь в виду только автоматику, действующую в аварийных режимах (например,
АПВ, АВР двигателей), вопросы автоматики нормальных
режимов (автоматический пуск, торможение, поддержание
постоянства скорости и так далее), рассматриваются в курсе автоматического управления электроприводами. Рас-
163
смотрим основные положения автоматики на примере низ-
ковольтных двигателей переменного тока.
Рассмотренные ранее схемы от потери питания для
низковольтных асинхронных электродвигателей одновременно выполняют функции устройств АПВ, так как допускают обратное включение двигателей при восстановлении
напряжения, поэтому их часто называют схемами АПВ
двигателей. Схему, приведенную на рис. 5.10, а, можно
назвать схемой АПВ постоянного действия, а схему на рис.
5.10, б — схема АПВ с действием в течение заданного
времени. Если по условиям технологического процесса
требуется автоматическое включение резервного двигателя, то схему АВР можно выполнить на контакторах или
магнитных пускателях.
Так, на рис. 5.10 показана комбинированная схема
АПВ-АВР электродвигателей низкого напряжения. Взаим-
но резервируемые электродвигатели М1 и М2 присоединены к разным источникам питания ИП1 и ИП2 через магнитные пускатели КМ1и КМ2, схемы управления которы-
ми подключены, например, к фазам В и С источников питания (b1, c1 и b2, c2). Для выбора рабочего и резервного
электродвигателей служит ключ SA.
Если, например, электродвигатель М1 является рабочим (контакт SA1 разомкнут, а SA2 замкнут), а М2 — резервным, то после исчезновения напряжения источника
питания ИП1 магнитный пускатель КМ1 отключает электродвигатель М1.
При этом одновременно начинают отсчет времени
реле KL1 с задержкой на отпускание якоря (реле, разрешающее АПВ) и реле КТ2 (реле, осуществляющее АВР). Выдержка времени реле KL1 составляет t1 = 1,3 с, а реле
КТ2 — около t
2
= 2 с. В зависимости от того, на какое время
нарушилось электроснабжение (менее 1,3 с или более), про-
исходит АПВ электро-двигателя М1 или АВР электродвига-
164
теля М2. При АВР схема действует в следующем порядке:
замыкается контакт КТ2, срабатывает реле KL2, контактом
KL2 подается питание на катушку магнитного пускателя
КМ2 и он включает резервный электродвигатель М2.
Рис. 5.10. Комбинированная схема устройства
АПВ-АВР электродвигателей напряжением до 1 кВ
165
Если электродвигатель М1 отключается защитой (автоматическим выключателем SF1 или электротепловыми реле KST1), то происходит только АВР электродвигателя М2.
Устройства автоматического регулирования напряже-
ния конденсаторных установок
Конденсаторные установки используются не только
для повышения коэффициента мощности в системе электроснабжения (как было указано ранее), но и для местного
регулирования напряжения, поэтому они снабжаются ав-
томатическими регуляторами напряжения (АРН).
Автоматическое регулирование напряжения выполняется одноступенчатым, когда автоматически включается
(отключается) вся конденсаторная установка, или многоступенчатым, когда включаются (отключаются) отдельные
батареи или единичные конденсаторы. Оно может осуществляться в функции напряжения, тока нагрузки, зна-
чения или знака реактивной мощности, времени суток
(программное управление с помощью контактных элек-
трических часов).
Одноступенчатое регулирование напряжения в связи
с включением (отключением) всей установки имеет большие зоны нечувствительности и допускает значительные
отклонения напряжения, что в ряде случаев нежелательно.
При одноступенчатом автоматическом регулировании
напряжения на шинах 0,38 кВ может применяться схема,
приведенная на рис. 5.11, а, б, на которой показаны эле-
менты защиты конденсаторной установки (предохранители
F1, F2 и автоматический выключатель SF).
166
Рис. 5.11. Схема одноступенчатого управления
конденсаторной установкой в функции напряжения:
а — схема автоматического регулирования напряжения
конденсаторных установок; б — схема управления
Регулирование осуществляется в функции напряжения, поэтому схема содержит максимальное реле напряже-
ния KV1 и минимальное реле напряжения KV2. Реле KV1
срабатывает при повышении напряжения на шинах
0,38 кВ, а реле KV2 — при его снижении. Чтобы автомати-
ка не действовала при кратковременных колебаниях
напряжения, управляющие воздействия на контактор KM,
подключающий конденсаторную установку к шинам, по-
даются контактами реле времени KT1 и KT2 через t = 15 с
после срабатывания, соответствующего реле напряжения.
В эксплуатации имеются и другие схемы управления
конденсаторной установкой в функции напряжения.
167
5.3. Телемеханизация и автоматизированная
система управления (АСУ) электроснабжением
Назначение телемеханизации
Система электроснабжения города или промышленного предприятия управляется централизованно с диспетчерского пункта (ДП). В крупных городах, диспетчерские
сети которых разделены на районы, реализуется многоступенчатая структура диспетчеризации системы электроснабжения города. Задачей диспетчера является оперативное управление системой электроснабжения в соответствии с графиком нагрузки энергосистемы или в соответствии со сложившейся ситуацией. На диспетчерском пункте имеется мнемоническая схема системы электроснабжения, на которой указано, какие энергетические объекты системы в данный момент включены, а какие отключены.
Приборы, установленные на диспетчерском пункте, показывают нагрузку основных потребителей электроэнергии,
а также напряжение в контролируемых точках. Имеется
пульт управления, с помощью которого диспетчер может
оперативно производить отключение или включение выключателей, установленных на подстанциях системы. При
большой удаленности энергетических установок от диспетчерского пункта, что имеет место в городе или на
большом предприятии, обычные (дистанционные) формы
контроля и управления энергетическими установками технически трудновыполнимы и экономически нецелесообразны. Контроль и управление с ДП режимом работы энергетических установок осуществляется в этом случае при
помощи специальных устройств, которые носят название
устройств телемеханики.
Под телемеханикой понимается совокупность технических средств и методов, позволяющих осуществлять
168
контроль и управление режимом работы электрических
установок, удаленных на большие расстояния.
Современные системы телемеханики подразделяются
в соответствии с характером выполняемых ими функций
на системы телесигнализации (ТС), телеизмерения (ТИ),
телеуправления (ТУ) и телерегулирования (ТР).
С помощью систем телесигнализации осуществляется передача с контролируемого пункта (КП) на ДП телесигналов о положении контролируемых объектов, а также
аварийных и предупредительных сигналов.
Система телеизмерения обеспечивает передачу с КП
на ДП количественных значений контролируемых величин
непрерывно или по вызову с диспетчерского пункта.
Система телеуправления служит для передачи с ДП
на КП команд телеуправляемым объектам.
Система телерегулирования позволяет осуществлять
автоматическое регулирование режимами работы электро-
установок, например, путем изменения уставок регулято-
ров, расположенных на КП.
Отличие систем телемеханики от дистанционных систем заключается в том, что сигналы с ДП на КП передаются в преобразованном виде, то есть в виде, удобном для
передачи на большие расстояния. Сигналы в системе телемеханики могут передаваться не только по жилам контрольного кабеля, но и по телефонным проводам, проводам линий электропередач, по радиорелейным линиям и
другим линиям связи.
Под линией связи (ЛС) в системах телемеханики по-
нимается физическое тело (среда), соединяющее передатчик и приемник сигналов (например, линия электропередачи). Совокупность ЛС и специальных устройств, обеспечивающая передачу предварительно сформированных сигналов, получила название канала связи (КС). Одна ЛС может быть использована для организации нескольких КС.
169
При этом необходимо применять специальные методы
разделения передаваемых сообщений.
Преимуществом устройств телемеханики по сравнению с устройствами дистанционного управления и контроля является экономичность канала связи. При телеуправлении достаточно иметь один канал связи, пригодный для передачи маломощных сигналов, несущих лишь
информацию о необходимом воздействии на выключатель.
По этому каналу связи должны передаваться сигналы,
предназначенные для управления конкретными выключателями. Количество различных типов сигналов должно соответствовать при этом количеству команд телеуправления. Преобразование команд на включение или отключе-
ние конкретного выключателя в сигналы, передаваемые по
КС, осуществляется в передающем полукомплекте устройства ТУ. Приемный полукомплект расшифровывает полученное сообщение и осуществляет включение или отклю-
чение конкретного выключателя.
При реализации ТУ, ТР по КС передается распоряди-
тельная (управляющая) информация. При использовании
устройств ТС, ТИ по КС передается известительная (осведомительная) информация. Оба вида информации могут
иметь качественный или количественный характер.
Качественная информация (включить, отключить;
выключатель включен, отключен, есть аварийная ситуация
на КП, нет аварийной ситуации) имеет двоичный характер
(да, нет) и передается в виде дискретных сигналов.
Количественная информация (значения электрического тока, напряжения, мощности и т.п.) характеризует
непрерывные во времени сообщения. Измеряемые величины могут передаваться в виде непрерывного или дискретного сигнала. В последнем случае необходимо квантова-
ние измеряемой величины.
170
Системы ТУ-ТС
Надежность и эффективность телеуправления отдельными объектами контролируемых пунктов оказывается более высокой при одновременной реализации соответствующей телесигнализации. Поэтому устройства ТУ обычно
совмещаются с устройствами ТС и называются устройства-
ми (системами) ТУ-ТС. Системы ТУ-ТС используются для
передачи дискретных сообщений, каждому из которых со-
ответствует свой сигнал, передаваемый по КС.
Сигнал дискретного сообщения представляет собой,
как правило, совокупность некоторого количества элементарных дискретных сигналов (импульсов), которые могут отличаться друг от друга качественными признаками (полярностью, фазой, продолжительностью, частотой, амплитудой).
Для преобразования дискретных сообщений в сигналы, передаваемые по КС, используется кодирование, т.е. совокуп-
ность определенных правил формирования сигналов.
Сигналы в системе ТУ-ТС, соответствующие различ-
ным сообщениям, передаются по одной ЛС, поэтому необходимо разделение передаваемых сигналов и их избирание
в приемном полукомплекте устройства ТУ-ТС, чтобы те-
лесигнализация была правильно понята, а команда ТУ правильно выполнена. Избирание (селекция) сигналов означает выделение данного сигнала из группы передаваемых и
обеспечение его передачи на соответствующий объект.
Разделение передаваемых по ЛС сигналов может
быть выполнено различными способами:
1. Электрическое, или коммутационное, разделение
сигналов.
2. Временное разделение сигналов.
3. Частотное разделение сигналов.
Системы ТУ-ТС с коммутационным разделением
сигналов относятся к многопроводным системам телеме-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]