Схемы и аппаратура цепей управления коммутационными аппаратами

Кроме главных схем или схем первичных соединений, указывающих пути электроэнергии от источника питания к потребителю, существуют также схемы вторичных соединении, в которых с помощью условных графических изображений указаны элементы вторичных устройств и соединения между ними и элементами основного оборудования (измерительные трансформаторы, коммутационная аппаратура и др.). К вторичным устройствам относятся контрольно-измерительные приборы, аппараты релейной защиты и автоматики, аппаратура управления блокировок, аварийной и предупреждающей сигнализации.

Надёжность и экономичность электроустановок в значительной степени зависят как от вторичных устройств, так и от схем вторичных соединений и от выполнения их в натуре.

По назначению схемы вторичных соединений могут быть: а) принципиальные, б) полные и в) монтажные.

Принципиальные схемы составляются применительно к отдельным элементам: цепям релейной защиты, цепям управления и сигнализации, соединениям измерительных приборов.

Эти схемы являются основой для составления полных схем, которые охватывают вторичные соединения, относящиеся к одному присоединению главной схемы, обособленному по функциональному, технологическому или структурному признаку (генератор, трансформатор, линия, механизм собственных нужд).

Монтажные схемы служат рабочим чертежом, по которому производится монтаж вторичных цепей. В монтажных схемах показывается не только каким образом, но и какими средствами будут осуществлены в действительности электрические связи (сечение и тип контрольных кабелей, сборки зажимов, испытательные блоки).

Монтажные чертежи учитывают территориальную разбросанность оборудования, относящегося ко вторичным цепям (щиты управления, щиты релейные и автоматики, ячейки РУ). Характер и форма исполнения чертежей должны соответствовать порядку производства монтажных работ.

Цепи управления, сигнализации, измерений и блокировок снабжаются аппаратами и приборами разнообразной конструкций для необходимых коммутационных переключений, измерений, проверки релейных защит, световой и звуковой сигнализации. В зависимости от назначения эта аппаратура делится на группы: аппараты управления, служащие для подачи команд на включение и отключение, переключение блокировок, изменение про­грамм; релейная аппаратура цепей управления для усиления командных импульсов, выполнения логических программ, контроля цепей; сигнальная аппаратура — лампы, табло, звонки, сирены; измерительные приборы — указатели положения, амперметры, вольтметры, ваттметры; аппаратура электрической и технологической защиты двигателей и механизмов вторичных цепей.

Автоматизация управления производственными процессами, повышение мощности отдельных энергетических объектов, связанные с этим усложнение схем вторичных соединений и повышение ответственности работы цепей управления и сигнализации требуют особого внимания к построению и выполнению схем вторичных соединений.

Первым и непременным требованием следует считать чёткость построения схем, позволяющую быстро ориентироваться в них и обнаруживать неполадки или ложную работу цепей.

Вторым требованием является обеспечение исправной работы вторичных цепей каждого присоединения, возможность проверки состояния оперативной цепи в пределах одного энергетического устройства любой ячейки РУ.

Такая проверка легко осуществляется с помощью индивидуальных, на каждое присоединение защитных устройств (предохранителей или автоматических выключателей со вспомогательными контактами для сигнализации об их срабатывании).

Учитывая чрезвычайную разветвленность цепей вторичных соединений и значительную в связи с этим вероятность ненормальных состояний в сети вторичных соединений, целесообразно у крупных присоединений отделять цепи управления от прочих цепей (сигнализации, блокировки и др.).

Третьим, не менее важным является требование не допускать ложных (обходных) цепей. Под ложной цепью понимается не предусмотренная при проектировании цепь, возникновение которой может повести к ложному действию схемы. Указанное особенно важно для цепей управления: работа включа­ющих или отключающих катушек, электромагнитов должна иметь место только тогда, когда замкнуты оперативные контакты преобразователя, приводящего в действие механизм выключателя.

В схеме дистанционного управления должен иметься элемент сигнализации, отображающий как нормальное, так и аварийное положение выключателя в данный момент. Этой цели служат либо отдельно стоящие на щите сигнальные лампы, либо лампы, встроенные в корпус ключа управления, либо светящаяся рукоятка ключа.

Как правило, аварийное состояние отмечается лампой мига­ющего света.

Схемой должно учитываться присоединение цепи релейной защиты, действующей на отключение, параллельно цепи ключа управления на отключение. Обычно это выходное промежуточное реле защиты. ПУЭ требуют для цепей отключения контроля исправности всех выключателей, а для цепей включения — лишь выключателей генераторов, трансформаторов и линий напряжением 110 кВ и выше. Контроль исправности цепей включения должен также осуществляться для всех других выключателей, если они включаются под действием автоматических устройств. Контроль исправности цепи управления может быть осуществлен путем включения сигнальной лампы параллельно контактам ключа управления.

Конечно, обходная цепь в схеме должна быть выполнена таким образом, чтобы при прохождении тока через лампу или катушку реле было невозможно ложное включение или отключение. Для этого цепь лампы или реле регулируется на потребление тока, равного примерно 10—15 % номинального тока катушек включения и отключения; для защиты от ложной работы при коротком замыкании в самой лампе или при перегорании катушки реле последовательно с ними устанавливается добавочное сопротивление.

Так как время, необходимое для включения или отключения, составляет доли секунды, рассчитывать катушки привода и катушку включения на длительную работу нет необходимости; рассчитанные на кратковременную работу катушки при длительном протекании по ним тока неминуемо сгорят. Это следует учесть при выборе предохранителей в цепи катушки включения, при­нимая при этом во внимание тепловую инерцию предохранителей. Поэтому цепь включения или отключения по завершении операции должна быть разорвана с помощью вспомогательных контактов привода выключателя.

При отсутствии встроенной в привод механической или элек­тромеханической блокировки от «прыгания», т. е. многократного повторного включения, следует предусмотреть электрическую блокировку, препятствующую повторным включениям линии в случае включения ее на неустраненное повреждение.

Вопросы для самопроверки: к разделу 6:

1. Виды заземлений применяемых на электрических станциях.

2. Действие электрического тока на человека.

3. Конструкции заземляющих устройств.

4. Расчет заземляющих устройств в установках с эффективно заземленной нейтралью.

5. Расчет заземляющих устройств в установках с незаземленной нейтралью и с компенсацией емкостных токов.

6. Виды перенапряжений в электроустановках.

7. Способы защиты изоляции от перенапряжений.

8. Конструкции молниезащиты.

9. Определение зоны защиты молниеотводов.

10. Применение разрядников и ограничителей перенапряжений.

11. Потребители оперативного тока на электрических станциях и подстанциях.

12. Источники постоянного оперативного тока.

13. Схемы распределения постоянного оперативного тока.

14. Источники переменного оперативного тока.

15. Установки выпрямленного оперативного тока.

16.Схемы и аппаратура цепей управления коммутационными аппаратами.