Работа, нормальные, нештатные и аварийные состояния ключа ТКЕП, защиты
На нормально работающем ключе ТКЕП включены все силовые рубильники и тумблеры блоков БП-32, поданы питающие напряжения основного и резервного плеч, светятся следующие светодиоды:
"-А ", "+А ", "-В ", "+В ", "-С ", "+С блока БИ-31 основного плеча;
"А", "В", "С", "+24В", "-24В" блоков БП-32 питания обеих плеч; лампы контроля выходного напряжения на нижней лицевой панели.
С блока БИ-31 через ЯВ-14 поступают импульсы открытия силовых тиристоров. Силовой ток каждой фазы каждого ключа создает падение напряжения (милливольты) на соответствующем шунте. Сигналы, пропорциональные току нагрузки "ΔΙ", поступают в блок БИ-31 оттоковых измерительных шунтов через датчик тока МД-11 соответствующего плеча.
При срабатывании защиты действующей на отключение основного плеча (описание защит см. ниже), импульсы управления тиристоров основного плеча снимаются, и происходит переход на работу резервного плеча последовательным закрытием тиристоров силовых блоков основного плеча и открытием соответствующих тиристоров силовых блоков резервного плеча (естественная коммутация). При этом гаснут светодиоды ”-А ", "+А ", "-В ", "+В ", "-С ", "+С" основного плеча и загораются аналогичные светодиоды резервного плеча. Загорается светодиод соответствующей защиты, срабатывает вызывная сигнализация ТКЕП через реле лицевой панели (общее для обоих плеч).
Контроль наличия напряжения питания плеч ведется по светодиодам "А", "В" и "С" блоков БП-32. Если напряжение подано на один ввод и его величина в пределах допустимого, то нагрузка автоматически подключается к плечу, на которое подано напряжение (при отсутствии в ней короткого замыкания). Отсутствие в таком случае напряжения на нагрузке понимается как отказ в работе ключа ТКЕП.
Каждое плечо ТКЕП обладает следующими защитами:
токовая защита "ΔΓ действует с выдержкой времени на отключение плеча при не устраняющемся коротком замыкании в нагрузке за ТКЕП;
защита по отклонению от нормы напряжения питания (входа) плеча "ΔU", действует без выдержки времени на отключение плеча;
защита от потери полуволны напряжения в нагрузке (неполнофазного режима), символ "НФ", действует без выдержки времени на отключение плеча;
контроль синхронности (синфазности) напряжений питания плеч "Δφ", действует без выдержки времени в цепи логики переключения плеч (см. рис. 4.9.03).
Все указанные защиты и их светодиоды находятся в блоке БИ-31.
4.9.03. Логика работы защит тиристорного ключа ТКЕП
Отключение плеча защитой предполагает автоматическое включение смежного (не работающего) плеча для непрерывности питания нагрузки качественным напряжением.
Защиты "ΔΙ" и "ΔU" действуют по принципу непрерывного автоматического сравнения с уставками текущего значения параметра тока выхода плеча и напряжения входа плеча соответственно.
Защита от потери полуволны напряжения в нагрузке НФ работает при отказе в работе силового тиристора. Принцип работы защиты основан на постоянном автоматическом контроле открытого состояния хотя бы одного силового тиристора в каждой фазе работающего плеча ТКЕП, а так же контроле закрытого состояния (отсутствие пробоя) всех тиристоров в не работающем плече. При пробое (т.е. при постоянной проводимости) тиристора в основном (первом) плече, неполнофазного режима нет, защита НФ не работает и ТКЕП остаётся в работе на этом плече.
При отсутствии проводимости одного (или нескольких) тиристоров работающего плеча, в нагрузку поступает постоянное напряжение одной полуволны (или неполнофазное напряжение), на этом плече работает защита НФ и происходит переход на другое плечо.
При пробое тиристора в не работающем плече происходит объединение двух плеч и необходим переход на плечо с пробитым тиристором.
При нормальной проводимости тиристоров работающего плеча светодиоды "-А ", "+А ", "-В ", "+В ", "-С ", "+С" блока БИ-31 горят ровным зелёным светом. При пробое тиристора в блоке БСВЖ (например ”-А”) его светодиод горит ярко, а светодиод параллельного тиристора (следовательно "+А ") не горит (или горит слабее остальных). По этим признакам можно вести визуальный контроль отсутствия пробоя тиристора работающего плеча.
Контроль синхронности (синфазности) напряжений питания плеч "Δφ" работает по принципу непрерывного контроля разности мгновенных значений напряжений фаз А входа первого и второго плеч. Загорание сигнала Δφ происходит обычно на обоих плечах одновременно и означает расхождение векторов (синусоид) напряжений на величину больше уставки (в диапазоне 25 - 45 электрических градусов). Это случается, как правило, при отклонении частоты напряжения питающего инвертора от частоты сети (во время автономной работы инвертора или больших качаний оборотов дизель-генератора - см. в теме описания работы инверторов). Сигнал "Δφ" так же загорится при неверной фазировке питающих кабелей рабочего и резервного плеч.
В случае разных частот напряжений питания плеч, лампы силовых блоков БСВЖ резервных (неработающих) плеч этих ТКЕП загораются в такт разности частот сети и инвертора. Светодиоды сигнализации "Δφ" так же загораются и гаснут на блоках БИ-31 обоих плеч.
Следует отметить, что ровным светом горят лампы силовых блоков и сигналы "Δφ” при отсутствии напряжения питания резервного плеча. Такое же горение возможно при синхронной, но не синфазной работе инвертора (подробнее изложено в теме описания инвертора).
При устранении причин срабатывания защит по ΔΙ и/или НФ, для возобновления работы плеча необходимо нажатие кнопки "Сброс" блока БИ-31 этого плеча (рас- фиксирование защиты). При исчезновении отклонения от нормы напряжения питания ТКЕП, защита ΔU возвращается в исходное состояние автоматически (светодиод гаснет с выдержкой времени около 0,5 с).
Во всех случаях срабатывания защит работает вызывная сигнализация.
Все сигналы неисправности устройств АБП формируются по одинаковому принципу. Контакты реле, выходящие на одно табло, соединены жилами кабелей параллельно и нормально находятся под напряжением +48В постоянного тока входа УКТС. При работе защит устройства или неисправности, соответствующее реле замыкает свой контакт, посылая +48В в УКТС (напряжение на контактах данного реле и контактах, подключенных параллельно, падает до нуля), на БЩУ загорается табло вызова.
Снять сигнал от выведенного из работы неисправного устройства ТКЕП, можно лишь искусственно разорвав цепь сигнализации от него, вынув втычное реле сигнализации, установленное на лицевой панели шкафа.
Кнопка опробования "ТЕСТ" находящаяся на лицевой панели ТКЕП предназначена для контроля исправности ТКЕП. При нажатии на кнопку опробования происходит переключение ТКЕП с основного плеча на резервное (при этом работоспособность основного плеча сохраняется), при её отпускании ТКЕП возвращается на основное плечо. Если в резервном плече срабатывают защиты "ΔΙ", "НФ", ТКЕП возвращается на основное плечо до отпускания кнопки.
Перевод ТКЕП с основного плеча на резервное осуществляется переводом тумблера блока БП-32 основного плеча в положение "0". При этом основное плечо выводится из работы. Обратный перевод ТКЕП осуществляется включением тумблера блока БП- 32 основного плеча в положение "1".
Работа ТКЕП при коротких замыканиях в нагрузке
При коротких замыканиях в нагрузке тиристорные переключающие ключи ТКЕП работают на локализацию повреждения во взаимодействии с тиристорными отключающими ключами ТКЕО (рассмотрены подробно в отдельной теме).
Каждый ключ ТКЕО обладает быстродействующей и чувствительной токовой защитой (токовой отсечкой) и автоматическим повторным включением (АПВ) при срабатывании токовой отсечки. АПВ происходит через At=0,5c от системы управления ТКЕО. Во взаимодействии с ТКЕО, ТКЕП образовывает самовосстанавливающуюся схему питания после устранившегося (отключением автомата) короткого замыкания (к.з.) в разветвленной сети нагрузки за ТКЕП.
После к.з. и отключения ключа ТКЕО токовой отсечкой обеспечивается бесперебойность питания не поврежденной нагрузки (питаемой от других ТКЕП данного инвертора).
Последовательность автоматического восстановления питания нагрузки с устранившимся коротким замыканием следующая:
возникновение короткого замыкания в нагрузке;
срабатывание токовой защиты (отсечки) ТКЕО и защиты Л11мин рабочего плеча ТКЕП питающего повреждённую нагрузку;
переключение ТКЕП на питание поврежденной нагрузки от резервного плеча;
отключение автомата поврежденного присоединения в сборке, питаемой от этого ТКЕП;
АПВ ТКЕО, подача напряжения на рабочий ввод ТКЕП;
автоматический возврат ТКЕП с резервного на рабочее плечо через А1=0,5с после появления напряжения на рабочем плече ТКЕП; восстановление нормальной схемы питания оставшейся нагрузки сборки от АБП.
Таким образом, автоматически локализовано место повреждения в нагрузке, сохранено качество напряжения питания неповрежденной нагрузки и восстановлена исходная схема АБП.
При отказе (не отключении) автомата повреждённого присоединения в сборке, после возврата ТКЕП с резервного на рабочее плечо вновь срабатывает токовая отсечка ТКЕО, но новое АПВ ТКЕО не происходит (в системе его управления заложена однократность). ТКЕП вновь переходит на питание поврежденной нагрузки от резервного плеча и через Δt=0,03с срабатывает токовая защита ТКЕП и окончательно снимает напряжение с повреждённого шкафа.
При нормальной работе оборудования, все задействованные ключи ТКЕП включены по основным плечам.
Отключение соответствующего ключа ТКЕП тумблерами БП-32, входными и выходными рубильниками применяется для ремонта ТКЕП, полного и надежного снятия напряжения с нагрузки ТКЕП (питаемые сборки и шкафы).
Действия персонала при аварийных и нештатных режимах работы ТКЕП
В любом случае нештатных ситуаций, необходимо тщательно осмотреть оборудование, обратить внимание на правильность горения ламп и светодиодов сигнализации, записать в журнале замечания по осмотру (включая равномерность горения светодиодов "-А ", "+А ", "-В ", "+В ", "-С ", "+С" работающего плеча).
При срабатывании защиты "НФ” на ТКЕП необходимо:
Сквитировать защиту кнопкой "Сброс" блока БИ31;
В случае повторного срабатывания защиты вызвать ремонтный персонал.
При срабатывании защиты "ΔΙ" на ТКЕП необходимо:
Сквитировать защиту кнопкой "Сброс" блока БИ31;
В случае повторного срабатывания защиты проверить сопротивление изоляции отходящего кабеля, оставить отключенными пакетные выключатели в шкафах нагрузок;
При нормальной величине Rиз. кабеля, вновь сквитировать защиту кнопкой "Сброс" блока БИ31;
В случае нового срабатывания защиты вызвать ремонтный персонал.
При срабатывании защиты "AU" какого либо плеча ТКЕП:
Проконтролировать значения входных напряжений плеч ТКЕП по вольтметрам соответствующего инвертора и секций 0,4 кВ;
Установить значения напряжений плеч ТКЕП в диапазоне 350-405В;
В случае если при допустимых значениях напряжений сигнал срабатывания защиты не исчезнет, вызвать ремонтный персонал.
При срабатывании схем контроля синхронности (синфазности) напряжений питания плеч "Δφ" и горении этих светодиодов блоков БИ-31 обоих плеч ровным светом:
проверить горение ламп силовых блоков БСВЖ неработающего плеча (как подтверждение разности уровней или углов напряжений питания плеч); проверить наличие всех 3-х фаз питающих напряжений плеч (по светодиодам "А", "В" и "С" блоков БП-32);
проверить фазировку (синфазность) напряжений питания плеч;
при отсутствии замечаний по выше названным пунктам, проконтролировать работу инвертора согласно разделам 6 и 7 темы "Инверторы серии ПТС из состава агрегата бесперебойного питания".
При срабатывании схем контроля синхронности (синфазности) напряжений питания плеч "Δφ" и горении этих светодиодов блоков БИ-31 обоих плеч периодически мигающим светом (вероятен автономный режим работы инвертора) действовать согласно разделам 6 и 7 темы "Инверторы серии ПТС из состава агрегата бесперебойного питания".
