Стартовая >> Документация >> Подстанции >> Контроль, управление и сигнализация на подстанциях промышленных предприятий

Контроль, управление и сигнализация на подстанциях промышленных предприятий

Электрические измерения.

На подстанциях имеются приборы, обеспечивающие учет расхода электроэнергии, активной и реактивной мощностей, измерение напряжения и тока в линиях.
Для измерения тока на всех трансформаторах и линиях, питающих приемники электроэнергии или их группы, устанавливают амперметры, включая их, как правило, в одну фазу. Три амперметра предусматривают только в тех цепях, где возможна несимметрия нагрузки фаз приемников (цепи освещения, сварочные посты, конденсаторные батареи). Амперметры включают в цепь непосредственно или через трансформаторы тока.
Напряжение контролируют на каждой секции сборных шин всех распределительных устройств, причем вольтметр включают только на одно линейное напряжение, так как обычно в системе электроснабжения (СЭС) междуфазовые напряжения симметричны. При напряжении до 1000 В вольтметры подключают непосредственно; при напряжении свыше 1000 В — через трансформаторы напряжения.
Для измерения мощностей на главных понизительных подстанциях (ГПП) применяют трехфазные ваттметры с переключателем фаз напряжения, чтобы обеспечить измерение как активной, так и реактивной мощностей одним ваттметром. Ваттметры для измерения активной и реактивной мощностей устанавливают также на подстанциях, где требуется повседневный контроль за перетоком мощности более 4000 кВ • А по отдельным линиям, на синхронных двигателях, если необходим контроль за их работой, на подстанционных трансформаторах напряжением 110 кВ и выше. На трансформаторах напряжением до 35 кВ мощностью 6300 кВ А и более устанавливают только ваттметры для измерения активной мощности. Подключают ваттметры через трансформаторы тока и напряжения.
Класс точности щитовых измерительных приборов должен быть не ниже 2,5.
Расход электроэнергии измеряют для коммерческого расчета с энергосистемой (расчетный учет) и контрольного расчета внутри предприятия (технический учет).
Счетчики коммерческого учета устанавливают обычно со стороны высшего напряжения, т.е. на вводах от энергосистемы. Рассчитываются за электроэнергию с энергосистемой по одноставочному тарифу (только за потребленную активную энергию по показаниям счетчика) и по двухставочному (за потребленную активную энергию и за присоединенную мощность или за заявленную нагрузку в часы максимума нагрузки энергосистемы).

Схема включения измерительных приборов на трансформаторе ГПП
Рис. 1. Схема включения измерительных приборов на трансформаторе ГПП:
1 — амперметр; 2— вольтметр; 3 — ваттметр; 4— счетчик активной энергии; 5 — счетчик реактивной энергии
Для стимулирования мероприятий по компенсации реактивной мощности предусмотрена шкала скидок и надбавок к тарифу в зависимости от оптимальной и фактической реактивной нагрузок предприятия в часы максимальной нагрузки.
В соответствии с действующей тарифной системой требуется еще измерение 30-минутного максимума активной и реактивной нагрузок в часы максимума нагрузки энергосистемы. Для этого применяются специальные счетчики или специальные ваттметры максимальной мощности.
На рис. 1 приведена трехлинейная схема включения измерительных приборов, устанавливаемых на трансформаторах ГПП со стороны напряжения 6 (10) кВ. Токовые цепи приборов подключены к трансформаторам тока фаз Л и С; в фазе В трансформатор тока не предусматривается. Вторичные обмотки трансформаторов тока и напряжения заземлены в целях безопасности обслуживания.

Контроль состояния изоляции.

В нормальных условиях в сетях с изолированной нейтралью напряжения всех трех фаз по отношению к земле равны фазному напряжению. При замыкании на землю напряжение поврежденной фазы относительно земли равно нулю, а напряжение неповрежденных фаз увеличивается до междуфазного. Из-за малого тока замыкания режим работы приемников электроэнергии не нарушается, поэтому сеть может работать в течение 2 ч без отключения. Однако длительная работа в таком состоянии может вызвать переход однофазного замыкания на землю в междуфазное короткое замыкание. Поэтому в сетях с изолированной нейтралью предусматривают специальные устройства для контроля состояния изоляции относительно земли.

Схемы четырех способов контроля состояния изоляции сети переменного тока
Рис. 2. Схемы четырех способов контроля состояния изоляции сети переменного тока:
1 — контроль вольтметрами; /1 — контроль путем создания нулевой точки соединением конденсаторов; III — контроль реле минимального напряжения; IV — контроль реле напряжения, включенным в дополнительную обмотку трансформатора

На рис. 2 приведены схемы четырех способов контроля состояния изоляции с использованием трансформатора типа НТМИ.
При / способе состояние изоляции контролируют тремя вольтметрами PVC, PVh, PVa, которые в нормальном режиме показывают одинаковые фазные напряжения. При замыкании на землю одной из фаз показания вольтметра, включенного в эту фазу, становятся равны нулю, а показания двух других возрастают до значения междуфазного напряжения. Для получения звукового сигнала о замыкании на землю в провод, соединяющий нулевую точку вольтметров с нулевым проводом трансформатора напряжения, включается указательное реле КН.
При // способе нулевая точка создается искусственно путем включения на фазные напряжения трех конденсаторов С. При повреждении изоляции фазы через катушку реле KV начинает протекать ток и реле срабатывает.
При /// способе в схему включают три реле минимального напряжения KV1<, KV2<, KV3<. При замыкании на землю одной из фаз реле минимального напряжения, включенное в поврежденную фазу, срабатывает и обеспечивает подачу сигнала. Поврежденную фазу определяют по выпавшему флажку у одного из указательных реле КН I, КН2, КНЗ.

Структурная схема дистанционного управления выключателем высокого напряжения
Рис. 3. Структурная схема дистанционного управления выключателем высокого напряжения:
I — выключатель; 2 — привод выключателя; 3 — управляющий орган привода; 4— линия подвода питания к приводу; 5— устройство местного управления приводом; 6 — устройство автоматического повторного включения (АПВ) или автоматического включения резерва (АВР), встроенное в привод; 7— контакты сигнализации и автоматики; 8 — вспомогательные сигнальные контакты; 9 — цепь включения; 10—цепь отключения; 11 — релейное устройство АПВ; 12—устройство релейной защиты; 13 — релейное устройство АВР; 14 — устройство дистанционного управления; 15 — устройства телеуправления; /6 — ключ дистанционного управления; 17 — цепь сигнализации; 18, 19, 20 — каналы управления

При  способе изоляцию контролируют с помощью реле напряжения KV, включенного в дополнительную обмотку трансформатора НТМИ.
Управление выключателем высокого напряжения.

Выключатели высокого напряжения — основные коммутационные аппараты, с помощью которых осуществляются включение и отключение таких элементов СЭС, как трансформаторные подстанции и трансформаторы, линии, асинхронные и синхронные двигатели напряжением 6 (10) кВ, конденсаторные батареи напряжением 6 (10) кВ.
В СЭС кроме обязательного местного управления может предусматриваться дистанционное управление и телеуправление выключателем высокого напряжения. Структурная схема управления выключателем высокого напряжения приведена на рис. 3.

Сигнализация.

Оперативную информацию о состоянии всех элементов СЭС дают: сигнализация положения коммутационных аппаратов (включено — отключено); аварийная сигнализация (о непредусмотренных планом отключениях); предупредительная сигнализация (о ненормальных режимах и условиях, например, о нагреве выше нормы, повреждениях, не приводящих к немедленному отключению оборудования и т.д.).
Для световой сигнализации положения используют зеленые («Отключено») и красные («Включено») лампы. В цепях предупредительной или аварийной сигнализации применяют желтые лампы. При нормальных оперативных переключениях эти лампы горят ровным светом. При аварийных отключениях, работе автоматики или положениях «Несоответствие» лампы горят мигающим светом.
Лампы сигнализации подключают к шинам сигнализации через ключи управления, контакты реле защиты и автоматики, блок-контакты выключателей и разъединителей. При работе устройств защиты и автоматики световая сигнализация дублируется звуковой, для чего используются электрические сирены, гудки и звонки.
Аварийная сигнализация оповещает об аварийном отключении выключателя. Предупредительная сигнализация сообщает о ненормальных режимах работы, которые могут привести к аварии. Поэтому электрические цепи аварийной и предупреждающей сигнализации и их звуковые сигналы различны (сирена и звонок). При срабатывании звукового сигнального устройства дежурный сначала прекращает его работу, «снимает» (квитирует) сигнал, а затем по индивидуальным световым сигналам определяет причину срабатывания сигнализации.

 
« Квалификационная характеристика электромонтеров промышленных предприятий   Монтаж осветительных шинопроводов »
электрические сети