Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Справочник по проектированию подстанций

Организация управления элементами подстанций - Справочник по проектированию подстанций

Оглавление
Справочник по проектированию подстанций
Особенности, технология и принципы проектирования подстанций
Стадии проектирования, состав и объем проектной документации
Исходные данные для проектирования, продолжительность
Техническое задание на разработку ТЭО
Классификация подстанций и присоединение их
Надежность главных схем
Автоматичность, эксплуатационные удобства и экономическая целесообразность схемы
Классификация схем
Синхронные компенсаторы,  конденсаторные батареи и реаторы в схемах
Расчет токов короткого замыкания
Электродинамическое и термическое действия токов короткого замыкания
Ограничение токов короткого замыкания
Токи замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью
Типы и технические характеристики трансформаторов
Выборы мощности и числа устанавливаемых трансформаторов
Выключатели
Разъединители, отделители, короткозамыкатели
Источники реактивной мощности
Характеристики трансформаторов, выключателей
Провода, шины, кабели, изоляция
Механический расчет жесткой ошиновки
Механический расчет проводов гибкой ошиновки ОРУ
Защита от грозовых перенапряжений
Заземление
Собственные нужды переменного тока
Электрическое освещение
Нормы освещенности подстанций
Классификация и принципы выполнения схем управления, сигнализации и автоматизации
Организация управления элементами подстанций
Регулирование напряжения и охлаждение силовых трансформаторов
Автоматическая компенсация емкостного тока замыкания на землю
Организация сигнализации элементами ПС
Питание цепей оперативным током, аппаратура схем, маркировка
Электрические измерения и учет электроэнергии
Фасады и компоновка панелей, ряды зажимов схем управления, автоматики, защиты, сигнализации
Монтажные схемы и кабельные журналы
Оперативный ток, источники постоянного тока
Шкафы КРУ, КРУН, КТП, КТПН
Релейная защита
Релейная защита трансформаторов и автотрансформаторов
Релейная защита шунтирующих и компенсационных реакторов
Защита синхронных компенсаторов
Защита шин
АПВ и АВР
УРОВ
Защита элементов собственных нужд
Принципы компоновок распределительных устройств
Открытая установка маслонаполненного оборудования
Компоновка закрытых распределительных устройств и подстанций
Комплектные распределительные устройства с газовой изоляцией
Эксплуатационные и вспомогательные средства
Рельсовые пути для перекатки трансформаторов и стационарные анкеры
Ограды
Выбор площадки для строительства
Состав комиссии и акт выбора площадки
Особенности выбора и согласования площадки, размещаемой на территории города
Технико-экономическое сравнение вариантов выбора площадки
Генеральный план
Горизонтальная планировка
Внутриплощадочные автомобильные дороги и проезды
Инженерные сети
Вертикальная планировка
Озеленение и благоустройство территории
Технико-экономические показатели генерального плана
Приложение к генеральному плану
Режимы работы строительных конструкций ОРУ
Опоры под ошиновку и оборудование
Кабельные лотки, каналы
Здания и фундаменты синхронных компенсаторов
Отопление и вентиляция зданий
Водоснабжение, канализация, отвод масла
Противопожарные мероприятия
Приложение к здания и фундаменты
Защита окружающей среды
Защита от шума
Устройства связи и сигнализации
Внешняя связь
Требования к помещениям для узлов связи и к размещению оборудования связи
Пожарная сигнализация
Охранная сигнализация и охранное освещение
Основные положения по организации строительства и сметы
Особенности проектирования ПС в северных труднодоступных районах
Рекомендации но усилению стальных конструкций

На ПС управление основными элементами главной схемы электрических соединений, в том числе ВЛ напряжением 110 кВ и выше, управление регулированием напряжения трансформаторов, а также выключателями трансформаторов производится со щита управления общеподстанционного пункта управления (ОТТУ). Управление отходящих ВЛ ОРУ 35 кВ осуществляется также с панелей щита управления, а при наличии ЗРУ или шкафов КРУН - из этих ЗРУ или КРУН. Управление отходящими ВЛ 6-10 кВ, как правило, производится из РУ 6-10 кВ. Из КРУН также в отдельных случаях (отсутствии ОПУ) осуществляется управление выключателями трансформаторов у ПС 35- 110 кВ типа КТПБ.
Управление разъединителями 330 кВ и выше с электродвигательными приводами должно осуществляться из шкафов типа ЯУР, расположенных в ОРУ на безопасном для персонала расстоянии от разъединителей. Для ВЛ, на которых может иметь место работа в неполнофазном режиме, предусматривается пополюсное управление линейными разъединителями. Дистанционное управление разъединителями со щита управления допускается при наличии экономического обоснования (например, при включении разъединителя в цикл автоматики).
Управление разъединителей 220 кВ и ниже осуществляется в ОРУ из шкафа привода.
Требования, предъявляемые к схемам управления выключателя, определяются его типом, конструктивными особенностями и типом привода. Наиболее распространенным приводом к воздушным и масляным выключателям является электромагнитный. Применяются также пневматические и пружинные приводы.
В качестве электромагнитов управления воздушных выключателей обычно применяются электромагниты типа ВВ-400-15А. Электромагниты имеют обмотку, состоящую из двух последовательно соединенных секций, одна из которых шунтирована своим размыкающим вспомогательным контактом. При подаче питания к обмотке электромагнита он в течение первой половины хода якоря работает в форсированном режиме. В начале второй половины хода якоря приводятся в действие вспомогательные контакты электромагнита и один из них дешунтирует вторую секцию обмотки, сопротивление которой ограничивает протекающий ток. Токи в обмотке электромагнита управления на номинальное напряжении 220 В составляет 13,5 А форсировочный и 4,5 А установившийся. Время срабатывания электромагнита - не более 0,02 с.
Обмотка электромагнита рассчитана на кратковременное прохождение тока. Термическая стойкость обмотки электромагнита характеризуется тем, что после прохождения по ней установившегося тока, соответствующего 120% номинального напряжения, в течение 6 с электромагнит остается годным для дальнейшей работы. В качестве примера схемы управления на рис. 8.1. показана принципиальная схема управления воздушным выключателем 110 кВ.
Основные принципы построения схем управления, сигнализации и АПВ воздушных выключателей можно сформулировать следующим образом:

  1. При подаче кратковременных командных импульсов должна быть обеспечена надежная работа выключателей до полного завершения операции включения или отключения. Указанное обеспечивается подхватом командных импульсов, который обычно выполняется следующим образом:

в цепи включения - путем самоудержания электромагнитов включения на их собственных вспомогательных контактах;
в цепи отключения - путем удержания электромагнитов отключения на контакте реле блокировки от многократных включений KBS1 типа РП-16, срабатывающего при посылке командного импульса и удерживающегося в сработавшем состоянии до полного завершения операции отключения.
Разрыв цепи включения и отключения, т. е. снятие командного импульса, производится вспомогательными контактами выключателя, включенными в цепь включения и отключения.

  1. В схемах должна предусматриваться блокировка от многократных включений на КЗ. Блокировка от многократных включений на КЗ (предупреждение “прыгания” выключателя) выполняется промежуточным реле KBS1 типа РП-16, имеющим рабочую токовую обмотку и удерживающую обмотку напряжения.


Рис. 8.1. Управление воздушным выключателем 110 кВ. Принципиальная схема

  1. Организация управления элементами подстанций

Если при включении выключателя произойдет отключение его от защиты, то срабатывает последовательная обмотка реле, и если при этом команда включения не снята (например, приварился выходной контакт цепи автоматического повторного включения АПВ), то реле будет удерживаться обмоткой напряжения, размыкая своим замыкающим контактом цепь включения выключателя на все время действия команды на включение. Блокировка выполняется с независимостью ее действия от давления сжатого воздуха в резервуарах выключателя.

  1. Схемы должны предусматривать осуществление постоянного контроля исправности цепи последующей оперативной команды. Контроль цепи включения и отключения осуществляется с помощью реле положения включения KQC1 и отключения KQT1 - реле контроля оперативных цепей. Работа этих реле должна быть независима от давления сжатого воздуха, контролируемого реле контроля давления KLP1. Для обеспечения этого условия параллельно замыкающим контактам и последовательным обмоткам реле KLP1, включенным в цепь электромагнитов управления, присоединен резистор R3. На сигнал “Обрыв цепей управления” подключается цепочка из последовательно соединенных размыкающих контактов реле KQC1 и KQT1. При отсутствии напряжения в оперативных цепях или обрыве одной из цепей включения или отключения реле KQC1 и KQT1 обесточиваются, создавая сигнал обрыва цепи.
  2. Должна быть выполнена блокировка, исключающая возможность дистанционного управления и АПВ при недостаточном давлении воздуха. Нормальная работа воздушного выключателя обеспечивается необходимым давлением сжатого воздуха в его резервуарах. Включение выключателя должно разрешаться при таком давлении воздуха, которое, в случае включения его на КЗ, обеспечивало бы надежное отключение. Поэтому в схемах управления должна предусматриваться блокировка, исключающая возможность действия выключателя при снижении давления ниже предусмотренного данным типом воздушного выключателя. 

Блокировка выполняется путем размыкания оперативных цепей включения и отключения при недопустимом снижении давления воздуха в резервуарах выключателя. Так как при включении расход воздуха незначителен и давление в резервуарах при этом практически не понижается, в схемах управления принимается общее значение предельного давления, при котором допускается включение и отключение выключателя.
Контроль давления сжатого воздуха в резервуарах выключателя производится при помощи электроконтактных манометров, устанавливаемых в распределительных шкафах выключателей. В связи с тем, что коммутационная способность электроконтактных манометров низка (около 10 В·А) и их непосредственное включение в цепи оперативных команд не представляется возможным, в схемах устанавливается промежуточное реле KLP1, размножающее контакты электромагнитных манометров. В процессе действия операции включения или отключения нельзя производить снятие командного импульса, так как это может привести к повреждению выключателя. Поэтому схема должна обеспечить независимость действия команд управления от возможного понижения давления в процессе работы выключателя. Это достигается использованием в качестве промежуточного реле KLP1 реле типа РП-18, имеющего одну параллельную рабочую обмотку и три удерживающие последовательные обмотки. Срабатывает параллельная обмотка реле, и оно удерживается в сработавшем состоянии с момента начала действия выключателя до конца операции независимо от давления воздуха в резервуаре.

Для снижения сопротивления в цепях электромагнитов управления и повышения надежности цепей управления предусматриваются две соединенные параллельно последовательные обмотки реле KLP1.

  1. Должна предусматриваться защита от повреждений электромагнитов управления. Как было указано выше, в схемах управления выключателей предусмотрен подхват командных импульсов в цепи включения и отключения. В результате этого электромагниты, сработав, удерживаются в таком состоянии до полного завершения операции включения или отключения, после чего цепи их обмоток размыкаются сигнально-блокировочными контактами (СБК) выключателя.

При отказе в действии СБК или механизмов выключателей термически неустойчивые обмотки электромагнитов управления будут длительно обтекаться током, равным 4,5 А, что может привести к их повреждению. В связи с этим в схемах управления предусматриваются специальные меры по защите электромагнитов. Существует несколько способов защиты электромагнитов, предусматривающих принудительное снятие питания с электромагнитов управления. Одним из способов защиты электромагнитов является защита с помощью малогабаритного однополюсного контактора постоянного тока, который в схемах обозначен КМ1 и главный замыкающий контакт которого включен в общую цепь электромагнитов управления со стороны минуса источника оперативного тока. Нормально обмотка контактора находится под напряжением и его контакт в цепи электромагнитов управления выключателя замкнут. При возникновении неполнофазного режима, т. е. при непереключении всех фаз выключателя, и как следствие - при длительном обтекании током электромагнитов с необходимой выдержкой времени, которая создается с помощью реле KL1 и KL2, с катушки контактора снимается напряжение и его контакт размыкает цепь электромагнитов управления. Контакт контактора остается разомкнутым в течение всего времени существования неполнофазного режима. Так как при этом утрачивается возможность управления выключателем (разорвана цепь контактом контактора), пуск контактора предусмотрен контактом реле команды “отключить” КСТ1 для возможности подачи повторной команды на отключение выключателя.

  1. В схемах должна предусматриваться блокировка, действующая на принудительное отключение всех фаз выключателя при неполнофазном его включении. Указанная блокировка необходима, так как опыт эксплуатации воздушных выключателей показал, что при возникновении неполнофазного режима могут приходить в действие резервные токовые защиты нулевой или обратной последовательности смежных участков сети и производить при этом неселективное отключение оборудования. В качестве пускового органа, фиксирующего возникновение неполнофазного режима, служит реле KL1, и контур соответственно соединенных вспомогательных контактов выключателя. Для отстройки от возможной разновременности действия вспомогательных контактов разных фаз выключателя, включенных в указанный контур, действие блокировки производится с некоторой задержкой по времени. Продолжительность этой задержки должна быть больше максимально возможной разновременности действия вспомогательных контактов. Ликвидация неполнофазного режима, который может иметь место после операции отключения, путем обратного включения отключившихся полюсов в схеме не предусматривается, так как это привело бы к включению в работу поврежденного выключателя и возможному отказу в работе выключателя при необходимости последующего его отключения от защиты.


 
« Современная система противопожарной защиты кабелей   Сравнение вакуумных и элегазовых выключателей среднего напряжения »
электрические сети