ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ_2 / ЭЛЕКТРО_Почаевец

Рис. 2.48. Сиrнальные ячейки:

а и в - прииципиальные схемы однопозиционной и двухпозиционной ячеек; б­

временная диаrрамма работы однопозиционной ячейки

ный тиратрон VL через схему формирования управляющего импуль~ са. В начале цикла приема телесигнализации в обмотку сброса Wсб поступает импульс, перемагничивающий сердечник в состояние О (рис. 2.48, 6). При наличии соответствующего однопозиционного сообщения (например, аварийное состояние, неисправность, сраба~ тывание защиты и т.д.) устройство телесигнализации выдает импульс в обмотку записи WЗ' в результате чего сердечник перемагничивает~ ся в состояние 1. В конце цикла приема информации после проверки правильности приема осуществляется считывание информации. Счи­ тывающий импульс поступает в обмотку Wсч' при этом сердечник трансформатора Т перемагничивается в состояние О, а на его выход-

110

ной обмотке Wв появляется импульс. Этот импульс через интегриру­ ющую цепочку RI-Cl и конденсатор С2 поступает на управляю­

щий электрод (сетку) тиратрона. При этом тиратрон VL зажигается,

цепочка RI-Cl повышает помехоустойчивость и вместе с конден­

сатором С2 формирует на сетке тиратрона импульс ис (рис. 2.48, б)

необходимой формы. Диод VD2 создает шунтирующую цепочку для импульсов обратной полярности, которые могут возникать в выход­ ной обмотке W в при записи информации. Горение тиратрона в тече­

ние цикла телесигнализации поддерживается напряжением питания

110 В, которое отключается в конце каждого цикла, что приводит к

гашению тиратрона.

В двухnозициОllllЫХ сигнальных ячейках применяют трансформа­ торы Тl и т2 (рис. 2.48, в) для заrmси информации. На одном трансфор­

маторе Тl записывается сигнал 1 при вкmoченном, на другом 1'2 - при отключенном объекте. Модуль содержит квитирующий ключ SA,

через контакт 1 которого при считывании информации с сердечника трансформатора Тl импульс с обмотки выхода Wв поступает на уп­

равляющий электрод тиратрона VL только при отключенном состо­

янии объекта (ключ включен - объект отключен). Через контакт 2 ключа SA (ключ отключен) импульс поступает на тиратрон с обмот­ ки Wв трансформатора Т2, на сердечнике которого записывается сигнал 1 при отключенном объекте.

Схема работает следующим образом. В начале цикла телесиrnали­ зации импульс, поступающий в обмотки сброса, устанавливает транс­ форматор Тl в состояние О, а Т2 - в состояние 1. При приеме сообще­ ния «Включено» импульс В обмотки записи трансформаторов не по­ ступает и состояние трансформаторов сохраняется. При считывании

информации импульс возникает в обмотке Wв трансформатора Т2, но

так как контакт 2 КЛIоча SA разомкнут, то он не поступит на управля­

ющую сетку тиратрона VL, который не загорится. Схема вьmолнена

таким образом, что импульс с обмотки Wв поступает через замкнутый контакт ключа SA на сетку тиратрона только при положении головки ключа, не соответствующем положению объекта. Обычно положение

ключей на мнемонической схеме щита телесигнализации соответству­

ет состоянию объектов, тиратроны сигнальных ячеек при этом не го­ рят. При отключении объекта, если его ключ остается во включенном состоянии, тиратрон загорается. То же происходит при вкл!Очении объекта, если ключ отключен. При необходимости диспетчер квити-

111

рует ключ, т.е. переводит его в положение соответствия объекту. После

этого тиратрон в конце цикла гасится и на следующем ци.кле не горит.

В схемах на рис. 2.48 конденсатор С2 обеспечивает гальваничес· КУЮ развязку цепей, а делитель напряжения R2-R3 создает необхо­ димое небольшое смещение напряжения управляющего электрода, а резистор R4 ограничивает ток тиратрона.

а

+12 В

Рис. 2.49. Сигнальная ячейка на О-триггерах:

а и б - схема и временная диаграмма работы двухпозиционной ячейки; в -

схема сигнального блока однопозиционной ячейки

112

В устройствах телемеханики МСТ-95 сигнальные ячейки выпол­ няются на двух D-триггерах (рис. 2.49, а). Первый триггер Тl при­ нимает текущую информацию, второй Т2 - хранит данные, при­ нятые в предыдущей серии. Перезапись информации из триггера Тl в триггер Т2 осуществляется по сигналу «Считывание» (рис. 2.49, 6).

Сигнал «Сброс» приводит К переключению триггера Тl в состоя-

ние О (на выходе Q - сигнал О, на выходе Q - 1). Сигнал на вход

ячейки поступает только при отключенном состоянии объекта. Че­ рез оптрон VU сигнал «Запись» проходит на вход S триггера Тl, который переключается в состояние 1 (на выходе Q - сигнал 1, на

выходе Q- сигнал О). Сигнал О с выхода Q триггера Тl поступает на вход D, запрещая его переключение при сигнале «Считывание», поступающем на вход С триггера Т2.

С выходов Q и Q сигналы поступают на базы транзисторов VTl

и VT2. При подключении контакта ключа к открытому транзистору

светодиод HL начинает светиться. При повороте головки ключа его

контакт ПОДЮIючается к коллектору закрытого транзистора, свето­

диод при этом гаснет. Соответствие положения ключа и состояния объекта восстанавливается.

При отсyrствии на входе сигнала «Записы) триггер Тl остается в состоянии О (цикл 2), разрешая перекmoчение триггера т2 в состояние 1.

На выходах Q и Q триггера Т2 сигналы меняются, транзисторы VГ1

и VT2 при этом переключаются. В зависимости от состояния ключа

SA сигнальный светодиод переключается (горит при несоответствии

положения ключа состоянию объекта, гаснет - при соответствии).

Вцикле 3 на входе вновь появляется сигнал в момент «Запись», что приводит к переключению триггера Т2, а также транзисторов VТl и VТ2 при считывании информации.

Воднопозиционных сигнальных блоках (рис. 2.49, в) сигнальный

ключ oTcyrCТByeT, и светодиод HL подключается только к одному тран­

зистору VТ2. При отсутствии входного импульса транзистор VT2 ос­

тается закрытым и светодиод HL не горит. При возникновении режи­

ма работы, о котором должен сигнализировать светодиод, на вход

оптрона VU поступает импульс, что при считывании информации приводит к отпиранию транзистора VT2 и зажиганию светодиада HL.

113

Глава 3. ЗАIIJИТА И АВТОМАТИКА

ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ И ФИДЕРОВ

НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

3.1. Усгройсгваaвroматическоro повroрноro включения

3.1.1. Назначе1Шеycmpoйcm8и оаю6Н:Ьte mребо8а1lUЯ 1с1lU.М

Значительная часть коротких замыканий (к.з.) на воздушных ли­ ниях (ВЛ) электропередачи, вызванных схлестыванием проводов,

перекрытием изоляции, срабатыванием разрядников и другими при­

чинами, самоустраняется после снятия напряжения с линии. При этом

электрическая дуга, возникшая в месте ,повреждения, гаснет, не успе­

вая вызвать существенных разрушений. Такие самоустраняющиеся

Реже на ВЛ возникают устойчивые повреждения (обрыв прово­

дов или гирлянд изоляторов, падение или поломка опор и т.д.), ко­

торые не могуг самоустраниться после отключения напряжения, по­

этому их называют устоЙчивым.и. При повторном включении линии,

на которой произошло устойчивое повреждение, возникает к.з., и она вновь отключается защитой.

При неустойчивом повреждении линия может быть введена в ра­ боту сразу после отключения. Дляуменьшения времени перерыва элек­ троснабжения потребителей и ускорения включения линии широко

используются специальные устройства автоматического повторного

включения (АПВ), время действия которого не превышает нескольких секунд. АПВ восстанавливает нормальную схему сети также и в тех случаях, когда отключение происходит вследствие ошибок персонала или ложного действия релейной защиты. Как показывает опыт эксп­

луатации, успешность действия АВП на ВЛ достигает 60--80 0/0. Наиболее эффективно применение АПВ на линиях с односторон­

ним питанием, так как в этих случаях каждое успешное действие АПВ

восстанавливает питание потребителей и предотвращает аварию. В ряде случаев АПВ используется на кабельных и смешанных кабель­ но-воздушных линиях 6 и 10 кВ. Несмотря на то, что повреждения

кабелей бывают, как правило, устойчивыми, успешность АПВ со-

114

ставляет 40--60 0/0. Это объясняется тем, что АПВ восстанавливает

питание потребителей при отключении линий вследствие перегру­

зок, неселективных или ложных действиях релейной защиты, а так­

же при неустойчивых повреждениях на шинах подстанций.

В эксплуатации применяются устройства АПВ трех типов: mрех­

фаЗllые (ТАПВ), осуществляющие включение трех фаз выключателя после их отключения релейной защитой; од1l0фаЗ1lые (ОАПВ), осу­ ществляющие включение одной фазы выключателя, ОТК1IIочившейся

при однофазном к.З.; комБUlluроваllllые, осуществляющие включение

трех фаз выключателя (при междуфазных повреждениях) или одной фазы (при однофазных к.з.).

По числу циклов (кратности действия) различают АПВ однократ­

ного и многократного действия; однако эффективность второго и последующих повторных включений очень низка.

По способу воздействия на привод высоковольтного выключате­ ля устройства АПВ делятся на электрические, выполненные с помо­

щью релейных схем, и механические, встроенные в грузовые или пру­

жинные приводы.

Хотя устройства АПВ MOryr значительно отличаться друг от дру­

га, все они должны удовлетворять следующим требованиям:

-приходить в действие при аварийном отключении выключателя

иоставаться в покое при его оперативном отключении;

-выполнять необходимое число повторных включений (действовать

сзадаЮlОЙ кратностью) с соответствующими выдержками времени;

-исключать возможность многократных включений выключате­

ля на устойчивое к.з. (не более заданной кратности);

-время действия АПВ должно быть минимальным для обеспече­

ния быстрой подачи напряжения потребителям и восстановления нормального режима работы;

-после успешного повторного включения выключателя линии в

работу устройство АПВ должно автоматически возвращаться в по­

ложение готовности к новому действию.

Для обеспечения правильной работы АПВ выдержка времени на

повторное включение выключателя и время автоматического возвра­

та устройства АПВ в исходное положение выбирают по определен­

ным условиям.

Повторное включение отключившегося выключателя линии ста­

новится возможным после перехода привода в положение ГОТРВIIОС­

ти для включения, т.е.

115

(3.1)

где t m - время готовности привода, которое может изменяться в пределах

0,2 - 1 с для приводов разных типов;

tзап- время запаса, учитывающее непостоянство t rn И погрешность действия

АПВ, равное 0,3--0,5 с.

АПВ будет успешным, если в месте повреждения линии после сня­

тия с нее напряжения восстановятся изоляционные свойства возду­ ха, т.е. закончится процесс деионизации. Следовательно, вьщержка времени АПВ на повторное включение должна быть больше време­

ни деионизаuии воздуха:

(3.2)

где tд - время деионизации. составляющее 0,1--0,3 с.

Уставка АПВ принимается равной большему значению t1Апв.

Время автоматического возврата устройства АПВ в положение

готовности к новому действию для линий с односторонним питани­

ем определяется условием

(3.3)

где tзаш - иаибольшая выдержка времени защиты;

tоткл - время отключеиия выключателя.

В рассматриваемых далее схемах АПВ с использованием комп­

лексных устройств типа РПВ-58 время возврата устройств АПВ в

положение готовности t2АПВ составляет 15-20 с, что определяется временем заряда конденсатора. Как правило, это удовлетворяет ус­

ловию (3.3).

Для удовлетворения требования к устройствам АПВ о действии

при аварийном и покое при оперативном отключении выключателя

в цепях управления и автоматики используются универсальные пе­

реключатели и специальные ключи управления или релейные схемы, фиксирующие команды оперативного включения и отключения вык­

лючателей.

Переключаmели и ключи управления применяются для управления коммутационными аппаратами и переключения различных цепей.

При подаче команды переЮIIочатель переводится из одного положе­

ния в другое поворотом рукоятки на некоторый угол. Отдельные

типы переключателей выполняются таким образом, чтобы операuии могли производиться в два приема для предотвращения ошибок при

116

операциях переключения. Широкое распространение получили пе­

реключатели серий ПМО (переключатель малогабаритный общепро­

мышленного назначения) и универсальные переключатели уп. Переключатели УП (рис. 3.1, а) и ПМО состоят из набора паке­

тов (секций), насаженных на общий вал. Каждая секция включает в себя изолирующую перегородку, неподвижный и два подвижных контакта и кулачковые шайбы, с помощью которых при повороте рукоятки производится замыкание или размыкание контактов. Пе­

реключатель УП имеет четыре положения, соответствующие опера­

циям «Включить», «Включено», «Отключить», «Отключено». Опе-

а

SA

б

Рис. 3.1. Переключатель управления коммутационными аппаратами:

а - конструкция; б - таблица состояний контактов; в - условное графическое изображение

117

рация «Включить» выполняется поворотом рукоятки на 450 вправо, а «Отключить» - на 450 влево. В обоих случаях после выполнения

операции и оmускания рукоятки переключателъ устанавливается в

исходное положение под действием возвратной пружины.

Переключатель имеет оперативные и сигнальные контакты. Опера­

тивные контакты 13-14 и 15-16 замыкаются кратковременно при пово­

роте рукоятки на отключение, а оперативные КОIПакты 9-1О и 11-12- на включение. На рис. 3.], 6 npиведена табтща замыкания и размьП<ания KoнraктoB при разных операциях. Графическое условное изображение универсального переключателя УП показано на рис. 3.1,8. На нем поло­

жения переключателя обозначены следующим образом: 01 - oтюno­ чКfЬ, 02 - откmoчено, В1 включить, В2- включено; замкнутое состо­

яние контактов обозначено точкой на пyнкrиpной ЛИНИИ.

ИЗ рис. 3.1, 6, в видно, что операТИВliые контакты замкнуты толь­

ко при повернyrой рукоятке и размыкаются после возврата ее в ис­

ходное состояние, сигнальные контакты после возврата рукоятки в

исходное состояние остаются замкнутыми или разомкнутыми.

Сигнальные контакты 1-2 и 3-4 фиксируют включенное состоя­

ние, замыкаются при включении и остаются замкнyrыми, пока ключ

управления находится во включенном состоянии. Контакты 5-6 фик­

сируют отключенное состояние ключа, а контакты 7-8 размыкаются

только на время включения и отключения, Т.е. когда рукоятка клю­

118

которыми расположен якорь, связанный с контактной системой. При

протекании тока по обмотке включения реле якорь переходит во

включенное положение, вспомогательные контакты KQQ размыка­

ют цепь обмотки включения, замыкают цепь обмотки отключения,

...

подготавливая реле фиксации к отключению. Обмотки электромаг-

нитов реле не рассчитаны на длительное прохождение тока и поэто­

му включаlОТСЯ вспомогательными контактами только на время, не­

обходимое для действия реле. Реле включения КСС замыкает при

этом также цепь включения выключателя.

При нажатии кнопки отключения SBT получает питание реле от­ КЛlочения КСТ, которое замыкает цепь отключения выключателя и

одновременно подает ток в обмотку отключения реле фиксации KQQ, которое возвращается в исходное состояние, при этом цепь обмотки

отключения размыкается вспомогательным контактом.

Таким образом при включенном ВЫКЛIочателе положение реле фиксации всегда соответствует !10ложению выключателя. При отклю­

ченном же выключателе такое соответствие имеет место только при

оперативном отключении выключателя кнопкой SBT. При отключе­ нии выключателя под действием релейной защиты реле фиксации

остается в положении «Включено», из-за чего возникает несоответ­

ствие между положениями выключателя и реле фиксации, использу­ емое для пуска АПВ. После удачного повторного включения вык­

лючателя восстанавливается соответствие положений выключателя

и реле фиксации.

3.1.2. Схема АПВ фидера 6 и 10 кВ

Представленная на рис. 3.3 схема состоит из цепей: управления

(1-2) ... (7-6), защиты (9-6) ... (21-10), автоматики (23-12) ...

(39-26), сигнализации (41-28) '" (45-34).

Оnератuвllое включеlluе вЫКЛlOчателя осуществляется поворотом

ключа управления SA и замыкания его контактами 9-10 цепи (3-2) или замыканием цепи (5-2) контактами реле включения по телеуп­ равлению КСС при включенном ключе телеуправления SA1. При

этом получает питание катушка контактора ВКЛIочения масляного

выключателя КМ. Контактор замыкает своими контактами цепь ка­ тушки включения выключателя УАС. Включившись, выключатель

своим блок-контактом Qразмыкает цепь 1-2 (5-2) и замыка.ет цепь

1-6. Контактор КМ и повторительное реле отключенного положе-

119