Лабораторная работа № 7

ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА (ЯЧЕЙКИ) ТИПА РВД-6.

Цель работы - изучить назначение, область применения, исполнение, основные технические данные, особенности конструкции, электрическую схему ячейки и принцип ее действия; исследовать защитные характеристики высоковольтной ячейки РВД-6.

Общие сведения

Назначение ячейки РВД-6.

Ячейки типа РВД предназначены для составления из них комплектных распределительных устройств подземных подстанций шахт, опасных по газу и пыли, и могут также использоваться в качестве одиночных распредели­тельных пунктов в подземных подстанциях. С помощью ячеек типа РВД-6 осуществляются:

- распределение электроэнергии переменного трехфазного тока напря­жением 6 кВ по подземным кабельным сетям;

- оперативное дистанционное включение и отключение кабельных линий, трансформаторов и высоковольтных электродвигателей с помощью вынесен­ного поста управления. Для местного отключения ячейки предусмотрена кнопка "Стоп", встроенная в камеру моторно-пружинного привода;

- автоматическое отключение участка сети в случае протекания через ячейку тока, превышающего установку максимального реле, и при снижении напряжения сети ниже допустимого значения;

- защита от включения на сеть, имеющую сопротивление изоляции, рав­ное или ниже 80 кОм;

- отсоединение участка сети, группы или одиночных токоприемников для производства осмотров и ремонта;

- измерение значений напряжения, тока и расхода электроэнергии (при подключении счетчиков) в высоковольтных шахтных сетях.

Ячейки рассчитаны на работу в условиях относительной влажности окружающего воздуха, равной 97% при температуре не выше 35 °С.

Принципиальная схема ячейки РВД-6.

Принципиальная схема ячейки показана на рис.7.1. Силовая цепь ячейки состоит из сквозных шин, контактов масляного выключателя и кон­тактов QS1 и QS2.

Схема управления ячейки РВД-6 питается через трансформатор напря­жения (Т), к которому присоединены вольтметр РV и промежуточный транс­форматор TV'. Последний питает цепи управления (обмотка 1-27 В), цепи защиты и отключения (обмотка П-380 В) и цепи включения и питания ЕРУ (обмотка Ш-127 В).

При подаче напряжения на шины ячейки через КР проходит выпрямлен­ный диодом V3 ток, который, однако, недостаточен для срабатывания ре­ле, так как в цепи имеется резистор R3 и реле за шунтировано резисто­ром R2. Через выпрямитель V1 происходит зарядка блока конденсатора отключения (С4), включается KT(контактами 1К6) и подготавливает к включению реле 1K (контакт KT1). Включается промежуточное реле 2К(контакты Q5, KР3, KP2), становится на самопитание (2К4) подго­тавливает к включению электродвигатель М ( 1К2, 2К1) и реле 1К(2КЗ).

Ячейка включается кнопкой SB1, которая включает КР. Последнее отключает шунтирующее сопротивление R2 (КР1), включает реле напряже­ния KQF (КР2), размыкает контакты КР3 в цепи реле 2 К. Включившее­ся KQF размыкает контакт KQF1, предупреждая возможность включения соленоида УАТ после замыкания Q1 и включает реле 1K (КQF2). Реле 1К становится на самопягание (1K1), включает электродвигатель (1К2), шунтирует на время пуска максимальную защиту (1КЗ и 1k4)/, включает сигнальную лампу HL1 (1K5), отключает KТ (1K6)..

Включившийся электродвигатель растягивает пружину, которая через 2...3 с выходит из зацепления c двигателем и, сжимаясь, включает мас­ляный выключатель, Q . Блок-контакты масляного выключателя подготав­ливают цепь отключения УАТ(Q1), отключают двигатель (Q2), реле 2K (Q5) включают сигнальную лампу HL1(Q6). Отключившееся КТ продол­жает питаться от конденсатора СТ, пока последний не разрядится (6... ...10 с). После этого КТ отключает 1К в снимает шунтировку макси­мальной защиты (КА1, КА2).

Ячейка отключается кнопкой SB2., при этом отключается КР, затем КQF (КР2) и замыкается цепь соленоида СО (КQF), получающего пита­ние C4 . Масляник отключается. Местное отключение ячейки произво­дится кнопкой SB4. Защитное отключение ячейки осуществляется при срабатывании любого максимального реле и замыкании контакта КА1 (КА2) в цепи соленоида или при падении напряжения сети ниже 60% номи­нального и отключении реле нулевой защиты КQF, которое замыкает свой контакт в цепа соленоида отключения. Благодаря применению защиты БРУ (КR) в ячейках создаются: защита от поражения людей, действующая пе­риодически перед каждым включением; элемент селективности в работе за­щиты от утечек в сети 6 кВ, гак как облегчается определение места за­мыкания на землю в разветвленной сети.

Применение в качестве присоединительного устройства защиты БРУ короткозамыкателя, встроенного в масляный выключатель, исключает неже­лательные проявления ЭДС отключенных двигателей на защиту (ложные срабатывания и повреждение элементов защиты) и уменьшат длительность дуги в месте повреждения, отключенном максимальной защитой, уменьшая вероятность воспламенения поврежденного кабеля.

БРУ срабатывает при наличия во включаемой ячейкой части сети од­нофазной утечки сопротивлением 150 кОм или трехфазной утечки сопротив­лением 50 кОм на фазу. При наличии утечек БРУ срабатывает в случае по­дачи питания на ячейку (до включения масляного выключателя) по цепи; трансформатор TV(11) - R9-V2-kR- короткозамыкатель короткого замыкания - отключаемая часть силовой сети - утечка - земля - трансформатор ТV. БРУ размыкает свои контакты в цепи реле 2K, исключая включение ячейки, одновременно загорается лампа HL2. Разрядник РАЗ /FА/ служит для предотвращения повреждения.элементов схемы БРУ. Рабо­тоспособность схемы БРУ проверяется кнопкой SB-3 по цепи: обмотка II TV- R9 -V2 – КR-R5 -SBЗ- "земля" TV . БРУ срабатывает и включает лампу HL2.

Обрыв цепи приводит к последствиям, аналогичным при нажатии кноп­ки SВ2-. При коротких замыканиях между жилами управления ячейки отклю­чаются, так как КР, работающее на постоянном токе, будет обтекаться переменным током,

Схема вводной ячейки более проста, в ней отсутствуют шунтирование максимальной защиты, защита БРУ, короткозамыкатель.

Описание лабораторной установки.

Лабораторная установка представляет собой натуральный образец вы­соковольтной ячейки типа РВД-6, основные цепи которой соединены со стендом, смонтированным на лабораторном столе. На лицевой панели стен­да представлена электрическая схема ячейки, на которой под зажимы вы­ведены контрольные точки электрических цепей, подлежащих исследованию /за исключением силовых токовых цепей/.

Во избежание трансформирования напряжения 6кВ через трансформатор напряжения Т /100/6000 В/ в сеть (на шины QS1 и QS2) при. проведении исследований ячейки в схеме (рис.7.1) снят предохранитель F2 и отсое­динен трансформатор напряжения Т. Промежуточный трансформатор TV пи­тается от специального трансформатора 220/100 В, вторичная обмотка ко­торого подключается к зажимам 7-14 (рис.7.1) стенда.

Зажимы 1-1, 2-2, 3-3 по схеме (рис.7.1) на стенде не соединены между собой, поэтому должны быть поставлены перемычки либо включены соответствующие измерительные приборы.

Программа и методические указания к выполнению работы

1.Уяснить цель работы, изучить назначение, особенности ис­полнения, конструкцию, блокировки, область применения и основные тех­нические данные ячейки.РВД-6 (см.пп.1.1-1.4).

2. Изучить электрическую схему ячейки, принцип действия от­дельных функциональных узлов и схемы в целом, расположение основных элементов и блоков схемы в ячейке /см.п. 1.5/.

3. Произвести проверку шкалы реле максимальной токовой защи­ты ячейки на соответствие уставкам срабатывания. Этот пункт программы входит в объем проверка максимальной токовой защиты шахтных аппаратов при пусковой наладке.

Икала реле защиты при пусковой наладке должна проверяться на всех уставках при отключенном масляном выключателе МВ. Ее допускается вы­полнять методом первичного /рис.7.2/ или вторичного тока.

Срабатывание реле может фиксироваться либо омметром, подключаемым к клеммам реле РМ/5-6/, либо лампочкой ЛС, цепь которой замыкается кон­тактом РМ.

Шкалу реле защиты необходимо проверять ь следу идем порядке;

- опустить бак масляного выключателя;

- собрать схему проверки /рио.7.2/, где ТНН - нагрузочный транс­форматор, ЛАТР - автотрансформатор регулируемый и А - автоматический выключатель представляют собой испытателъную нагрузочную установку, конструктивно выполненную в отдельном блоке, либо может быть исполь­зовано устройство проверка защит типа УПЗ-1, состоящее из регулиро­вочного /К-513/ и нагрузочного (К-514) блоков;

- установить минимальную уставку срабатывания, подключить к кон­тактному мостику омметр или лампу ЛС (рис.7,2 , зажимы 5-5), ЛАТР ус­тановить в нулевое положение и включить автомат А;

- поворотом рукоятки ЛАТР плавно увеличить силу тока до срабатыва­ния реле РМ1 (2), зафиксировать силу тока срабатывания по показаниям амперметров А1 и А2; не меняя положения рукоятки ЛАТРа, выключить ав­томат А;

- при установленном значении силы тока проверить срабатывание реле Р М при включении тока толчком;

- опыты по четвертому и пятому пунктам повторить 3-5 раз; по изме­ренным значениям силы тока вычислить среднеарифметическое значение си­лы тока срабатывания реле Iср ; силу тока срабатывания защиты 1_СЗ и определить погрешность срабатывания реле.

Показания амперметра А1 в момент срабатывания рала дают значения тока срабатывания защиты 1_СЗ , а показания амперметра А2 - ока срабатывания реле 1_СР . Разница между этими показаниями, проведенны­ми к одному напряжению, равна абсолютному значению погрешности транс­форматора тока ТТ1 (ТТ2) ячейки.

Значение силы тока срабатывания на каждой уставке шкалы необходи­мо определять как среднее арифметическое трех-пяти измерений

где А₁, А₂ - показания амперметров АI и А2 в делениях шкалы; С₁, С₂ -цена деления шкалы амперметров, А; К_ТТ- коэффициент трансформации КТТ; n - число измерений nока срабатывания.

Риc.7.2. Схема проверки шкалы реле макси­мальной токовой защиты.

Погрешность срабатывания защигы

где K_TT - коэффициент трансформации трансформатора тока ТТ1 /ТТ2/ ячейки; Iy2- вторичной ток уставки реле по шкале, А.

Согласно ПБ погрешность срабатывания защигы на установке не доле­на превышать +15%. Если это условие не соблюдается, необходимо вычис­лить разброс тока срабатывания реле и погрешносгь срабатывания реле и трансформаторов тока ТТ ячейка.

Разброс тока срабатывания реле, %,

что в применении к рекомендуемой схеме проверки можно выразить как

где, - соответственно наибольшее и наименьшее значение силы тока срабатывания на одной усгавке в делениях шкалы ампермет­ра А2.

Погрешность срабатывания реле, %

но не должна превышать +10%.

Абсолютное значение погрешности трансформаторов тока КРУ опреде­ляется разностью значений токов срабатывания защиты и реле, получен­ных при одном и том же измерении и приведенных к одному напряжению:

Относительная погрешность срабатывания защиты, обусловленная по­грешностью трансформатора тока КРУ, %

В случае повышенного разброса срабатывания реле и большой погреш­ности защиты устанавливают причины их возникновения (загрязнение реле, нечеткая работа контактного мостика РМ, большое начальное расстояние между контрполюсом и сердечником и т.д.) и устраняют их.