Основные книги / Релейная защита в пдф

Рис. 3.6.9. Клапана разгрузки в шкафу С-410 (вид шкафа сверху):

1 – клапан разгрузки отсека кабельных присоединений; 2 – клапан разгрузки отсека сборных шин; 3 – клапан разгрузки отсека выключателя; 4 – каркас шкафа КРУ; 5 – пластиковое болтовое соединение; 6 – стальное болтовое соединение

Вшкафу КРУ серии С-410 предусмотрены два варианта организации цепей дуговой защиты: с использованием контроля по току или без контроля по току, что определяется состоянием ключа SGF4.3.

При SGF4.3=0 сигнал от датчика дуговой защиты действует на светодиодную сигнализацию устройства, на выходное реле «Сигнализация» и реле «Отключить».

Вслучае, когда SGF4.3=1, для действия сигнала от датчика дуговой защиты на цепи отключения необходимо наличие сигнала пуска МТЗ 2 или МТЗ 3. В этом случае действие датчика дуговой защиты контролируется токовым органом, что позволяет избежать ложного отключения присоединения при неисправности самого датчика.

Срабатывание дуговой защиты приводит: - к отключению силового выключателя;

- загоранию светодиода сигнализации «Сраб»; - появлению на дисплее сообщения «ДугЗащ»; - выпадению блинкера указательного реле.

171

а) б)

Рис. 3.6.10. Крепление фототиристора (а), расположение фототиристоров в шкафу (б): 1 – радиатор фототиристора; 2 - фототиристор; 3 – перегородка шкафа;

4 – конечные выключатели; 5 – фототиристоры

Моделирование работы дуговой защиты с помощью программы симулятора ТЭМП 2501-11

Прежде чем приступить к исследованию дуговой защиты шкафа КРУ серии С-410, рекомендуется смоделировать работу дуговой защиты с помощью программы-симулятора ТЭМП 2501-11. Это моделирование выполняется в следующей последовательности:

-установить заводские установки терминала;

-установить значение ключа SGR1.6=1 (ввод выходных реле);

-установить значение ключа SGF8.1=1 (ввод дуговой защиты);

-включить выключатель;

-на панели имитации входных сигналов подать дискретный сигнал на вход 3, т.е. выполнить имитацию сигнала от фототиристоров или клапанов разгрузки.

172

Без выдержки времени:

- сработает дуговая защита и отключит выключатель;

-на дисплее появится информация «ДугЗащ». Далее следует:

-снять дискретный сигнал с входа 3;

-кнопкой «С» привести защиту в исходное состояние;

-нажать кнопку «Сигнал квитирования …» на панели имитации входных сигналов.

При необходимости всю процедуру моделирования работы дуговой защиты можно повторить, начиная с пункта «Включить выключатель».

Порядок работы

Смоделировать работу дуговой защиты с помощью программы-симулято- ра ТЭМП 2501-11.

Осмотреть места расположения и конструкцию клапанов разгрузки в верхней части шкафа КРУ.

Осмотреть места расположения и конструкцию фототиристоров. Включить автоматический выключатель на стене.

Открыть двери релейного отсека и включить автоматический выключатель питания цифровой защиты и оперативных цепей.

Ключом управления включить вакуумный выключатель. Проверить сигнал о включении выключателя.

Сымитировать работу клапана разгрузки. Оценить информацию на дисплее терминала.

Кнопкой «С» привести защиту в исходное состояние. Сбросить блинкер указательного реле.

Ключом управления включить вакуумный выключатель. Проверить сигнал о включении выключателя.

Сымитировать работу фототиристора вспышкой или закорачиванием электродов.

Оценить информацию на дисплее терминала. Кнопкой «С» привести защиту в исходное состояние. Сбросить блинкер указательного реле.

173

Отключить оба автоматических выключателя. Закрыть двери отсеков шкафа КРУ.

Содержание отчета:

-название и цель работы;

-обоснование необходимости дуговой защиты КРУ;

-принципы выполнения дуговой защиты;

-алгоритм моделирования работы дуговой защиты с помощью програм- мы-симулятора ТЭМП 2501-11;

-места установки фототиристоров и разгрузочных клапанов в шкафу КРУ серии С-410;

-конструктивное выполнение разгрузочных клапанов;

-информация на дисплее терминала при срабатывании дуговой защиты.

Работа №6. Изучение системы централизованного АПВ и АВР подземной части системы электроснабжения угольной шахты

Цель работы. Освоение алгоритма централизованного АПВ и АВР подземной части системы электроснабжения угольной шахты, приобретение навыков анализа схемы с помощью графа и таблицы, составление алгоритма восстановления схемы после КЗ. Ознакомление со структурой и функциями системы централизованного АПВ и АВР, приемами работы на диспетчерском щите, мнемонической схемой, системой сигнализации и порядком оперативных переключений и операций, связанных с ликвидацией последствий КЗ.

Основные теоретические сведения. В составе АСУ ЭС угольной шахты действует подсистема централизованного автоматического повторного включения (АПВ) и автоматического включения резерва (АВР). В системе подземного электроснабжения угольных шахт, опасных по газу и пыли, применяются устройства максимальной токовой защиты мгновенного действия (МТЗ). Такие защиты действуют неселективно, и при возникновении КЗ происходит массовое отключение выключателей. Одна часть выключателей отключается МТЗ, а другая часть – по причине исчезновения напряжения. Распредустройства системы подземного электроснабжения находятся на значительном расстоянии друг от друга, что затрудняет восстановление схемы после ее распада при КЗ путем

174

осуществления местного включения дежурным электромонтером. Восстановление схемы по каналам телемеханики из энергодиспетчерской требует высокой квалификации диспетчера, так как определить место КЗ по мнемощиту достаточно сложно.

В связи с этим появилась необходимость автоматизации процесса восстановления схемы после КЗ путем исправления неселективной работы защит и в некоторых случаях путем включения резервного источника питания.

Рассматривается алгоритм централизованного АПВ и АВР.

Поясним изложенное на примере участка распределительной сети 6 кВ подземной системы электроснабжения угольной шахты. Схема участка сети показана на рис.3.6.11. Участок сети состоит из трех распредустройств: ЦПП1, секция 1; ЦПП1, секция 2; РПП1. ЦПП1 – центральная подземная подстанция №1, РПП1 – распределительный подземный пункт №1.

Рис. 3.6.11. Схема участка сети

Выключатели 1 всех распредустройств – вводные, на рис. 3.6.11 это отражается отсутствием отходящей снизу линии. Остальные выключатели линейные, за исключением выключателя n ЦПП1, секции 2. От этого выключателя питание подается прямо на шины РПП1.

Система централизованных АПВ и АВР должна в случае возникновения КЗ в любой точке данного участка сети обеспечить повторное включение отключенных неселективно релейной защитой выключателей и, если это необходимо, включить питание от резервного источника (в нашем случае от питающих линий Ф1 и Ф2). Исходное состояние схемы показано на рисунке и характеризуется тем, что осуществляется раздельное питание потребителей, так как вводной выключатель 1 РПП1 нормально отключен – заштрихован.

175

В системе централизованных АПВ и АВР предусмотрено формирование двух сигналов от каждого выключателя:

-сигнала срабатывания максимальной токовой защиты – отображается на мониторе красным цветом;

-сигнала положения выключателя: включенное положение – зеленый цвет; отключенное положение – голубой цвет; отключенное положение по причине исчезновения напряжения – желтый цвет.

Сигналы анализируются, результаты анализа формируются в виде команд, которые поступают на выключатели.

Алгоритм централизованных АПВ и АВР – это процедура восстановления схемы после ее распада при КЗ. Алгоритм записывается в графической и табличной формах, удобных для составления программы для реализации на компьютере.

Суть алгоритма АПВ состоит в том, что следует включить все отключившиеся выключатели по цепи прохождения тока КЗ, за исключением последнего перед точкой КЗ и в некоторых случаях подключить резервный источник действием АВР.

Для составления алгоритма следует выполнить декомпозицию исходной схемы распределительной сети путем разбивки ее на так называемые тупики, т.е. участки с двумя-тремя источниками и с одним-двумя тупиковыми потребителями. Затем схему каждого тупика следует представить графом и соответствующей ему таблицей, в столбцах которой и записываются команды включения и отключения соответствующих выключателей.

Покажем на примере анализ схемы и составление алгоритма. Будем считать, что декомпозиция схемы сделана, и схема одного из тупиков показана на рис. 3.6.11.

Первая операция – кодирование выключателей с тем расчетом, чтобы каждому выключателю всей схемы подземной распредсети соответствовал свой адрес. Код выключателя имеет вид А-В-С, где А – номер уровня распредустройства; В – номер секции; С – номер выключателя. Для схемы рис. 3.6.11 коды выключателей представлены в табл. 3.6.5, из которой видно, что номер уровня

176

растет от источника к потребителю, шины РПП1 не секционированы, номер секции принимается равным 1.

Граф цепи – это магистраль и отходящие линии. Магистраль – это путь тока от одного источника до другого, отходящие линии присоединяются к соответствующим ветвям графа рис. 3.6.12. Вершины графа – это выключатели магистрали, ветви – это связи между выключателями.

Таблица 3.6.5

Данный граф удобно представить формой 3.6.1, в которой используем номера ветвей и предусматриваем столбцы состояний выключателей после реализации КЗ и соответствующие команды на выключатели для восстановления схемы. Выключатели 2-1-1 и l-2-n играют роль секционных, их исходные состояния отмечены на графе: 1 – включен; 0 – выключен. Таким образом, в форме

3.6.1будут записаны граф схемы и алгоритм централизованных АПВ и АВР. В столбце "После КЗ" записываются состояния выключателей после КЗ: - красный цвет (К) – выключатель отключился от МТЗ;

- желтый цвет (Ж) – выключатель отключился по причине исчезновения

напряжения на шинах.

177

Рис. 3.6.12. Граф сети

В столбце "После восст." записываются результаты прохождения команд на выключатель:

1 – включить;

0 – отключить.

Количество точек КЗ равно числу выключателей l+m+n. В форме 3.6.1 могут быть записаны все варианты реализации КЗ (l+m+n) двойных столбцов по числу выключателей в схеме.

Работа выполняется на персональном компьютере.

Остановимся подробно на техническом обеспечении данной подсистемы, которую в дальнейшем будем называть системой. Структура системы показана на рис. 3.6.13, где обозначены:

ПК - персональный компьютер; К – контроллер; БР – блок рабочих реле;

ДП – диспетчерский пункт системы телемеханики; ДЩ – диспетчерский щит; ЛС – линия связи системы телемеханики;

КП1...КПN – контролируемые пункты системы телемеханики; СЭС – система электроснабжения.

178

Энергодиспетчерская находится в здании на поверхности земли, диспетчерский пункт связан через панели телемеханики с системой электроснабжения подземного горизонта. К каждому из КП присоединяется группа выключателей, от которых поступают сигналы срабатывания релейной защиты и сигналы положения выключателей.

Главная часть системы - контроллер, который осуществляет управление всей системой путем приема информации, передачи сигналов прерывания в компьютер, выбора нужного тупика, приема информации от компьютера, передачи сигналов управления выключателями на блок рабочих реле и пр.

Персональный компьютер хранит схему подземного электроснабжения, разбитую на тупики. В компьютер записана программа, реализующая алгоритм централизованных АПВ и АВР.

179

Рассмотрим работу системы. При возникновении КЗ в СЭС происходит массовое отключение выключателей релейной защитой, работающей без выдержки времени. Сигналы от выключателей через соответствующие КП передаются по линии связи на диспетчерский пункт в энергодиспетчерскую и далее на диспетчерский щит и на контроллер.

Рис. 3.6.13. Структура системы

Поступление сигналов на контроллер вызывает формирование сигнала прерывания, который поступает через порт на компьютер и по высшему приоритету останавливает любую программу, идущую в данный момент в компьютере. Затем вызывается на дисплей тот тупик, где случилось КЗ, и активизируется программа централизованного АПВ и АВР. В результате работы программы на экране монитора сначала отображается картина отключений после КЗ, а затем выдается решение.

Диспетчер оценивает правильность решения и в случае согласия с ним нажимает "Кнопку диспетчера" на блоке рабочих реле, при этом команды на выключатели передадутся через каналы телемеханики в СЭС.

На рис. 3.6.13 стрелками показаны направления передачи сигналов. По линии связи сигналы передаются в обе стороны.

Оборудование лабораторной установки состоит из диспетчерского щита, контроллера, блока рабочих реле и персонального компьютера, связанных между собой. Схема диспетчерского щита показана на рис. 3.6.14.

180