7-4. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОМАТИКЕ, УПРАВЛЕНИИ И СИГНАЛИЗАЦИИ
а) Автоматические устройства на станциях
Рис. 7-9. Принципиальная схема АВР электродвигателя питательного насоса.
Для обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей в электрических системах и надежного питания электроэнергией механизмов собственных нужд станции, кроме релейной защиты, применяются различные автоматические устройства. Основными из них являются:
- автоматическое включение резервных источников питания (АВР);
- автоматическое повторное включение линий, трансформаторов и шин (АПВ);
- автоматическое регулирование возбуждения генераторов (АРВ).
Устройство АВР особенно широко применяется в установках собственных нужд электростанций для включения резервных трансформаторов и линий с. н., резервных двигателей ответственных механизмов (питательные насосы, дымососы, конденсатные и циркуляционные насосы и т. д.), а также для автоматического включения секционных и шиносоединительных выключателей как в схеме с. н., так и в главной схеме станции.
Для примера на рис. 7-9 приведена схема АВР электродвигателя с. н., например питательного насоса, в которой промежуточное реле Π1 осуществляющее пуск АВР, срабатывает при аварийном отключении выключателя В1 рабочего двигателя, а также при замыкании контакта реле давления Д, фиксирующего снижение давления в напорных трубопроводах. Реле Π1, срабатывая, подает импульс (через верхние контакты) на включение выключателя В2 резервного двигателя, размыкающим контактом П1 размыкает цепь обмотки реле Π2, якорь которого, возвращаясь с замедлением, размыкает ранее замкнутый контакт и обеспечивает однократность действия АВР.
Устройства АПВ широко применяются на воздушных линиях (ВЛ), повреждения которых в большинстве случаев имеют преходящий характер. После отключения поврежденной ВЛ релейной защитой электрическая дуга в месте повреждения гаснет, изоляция восстанавливается и ВЛ снова может быть включена в работу. Опыт эксплуатации показывает, что успешность действия АПВ на воздушных линиях составляет 60—90%.
За последнее время АПВ находит применение для трансформаторов и сборных шин подстанций. Иногда АПВ применяется и у электродвигателей для обеспечения их самозапуска после восстановления питания.
Устройство АРВ служит для регулирования возбуждения с целью поддержания напряжения у генераторов и на шинах станции при изменениях нагрузки, а также быстрого повышения возбуждения генераторов при к. з. Подробнее об АРВ написано в гл. 2.
б) Схемы управления выключателями
Для дистанционного управления выключателями линий, трансформаторов и двигателей с. н. применяются различные приводы. Аппарат, с помощью которого подается команда на включение или отключение привода, называется ключом управления, а схема электрических соединений — схемой управления выключателем.
Обслуживающий персонал, как правило, не видит выключателя и его привода, поэтому схема управления предусматривает передачу обратного сигнала от привода на щит управления, указывающего положение выключателя и его изменение (включен или отключен).
В настоящее время наибольшее применение получили схемы управления с двумя сигнальными лампами со световым контролем цепей управления и схемы с одной сигнальной лампой со звуковым контролем этих цепей.
Подача команды на отключение производится замыканием цепи отключающего электромагнита непосредственно контактами ключа управления, так как ток в этой цепи не превышает 10 А. Подача же команды на включение выключателей не может производиться замыканием цепи включения непосредственно контактами ключа управления, так как ток в этой цепи у некоторых приводов достигает 100 А и выше. Поэтому управление включающими электромагнитами производится через промежуточные контакторы, представляющие промежуточное реле с мощными контактами, рассчитанными на указанные токи.
Рис. 7-10. Схема управления выключателем с электромагнитным приводом и ключом ПМОВФ.
На действующих установках с. н. станции для управления выключателями высокого напряжения наибольшее применение получили поворотные ключи типа КВФ, которые врезаются, как правило, в мнемоническую схему управляемого элемента. За последнее время широкое применение стали находить малогабаритные ключи управления ПМО и МК. На рис. 7-10 показана схема управления выключателем с электромагнитным приводом и ключом ПМОВФ (переключатель малогабаритный с самовозвратом рукоятки из оперативных положений «включить» и «отключить» в фиксированное положение). Схема изображена для нормального положения, когда выключатель отключен. В цепях же управления низковольтными двигателями, где устанавливаются обычно магнитные пускатели и контакторы, включение и отключение двигателей осуществляется кнопочными постами и только для ответственных двигателей — ключами КВФ или пакетными выключателями.
На рис. 7-11 показана схема управления двигателем задвижки с использованием реверсивного пускателя типа ПМИ-213 и кнопочного поста типа КСГ-1-23.
При необходимости частично или полностью открыть задвижку нажимается кнопка КО, в результате чего включается магнитный пускатель ПМО, при этом кнопка КО шунтируется замыкающимися блок-контактами ПМО.
Рис. 7-11. Схема управления электродвигателем задвижки.
При любом положении открытии задвижки двигатель можно остановить кнопкой КС («стоп»). При закрытии задвижки нажимается кнопка КЗ, в результате чего включается магнитный пускатель ПМЗ и двигатель начинает вращаться в обратную сторону, закрывая задвижку. При полностью закрытой или открытой задвижке срабатывает соответствующий конечный выключатель ВК и двигатель останавливается.
в) Сигнальные устройства
Для обеспечения контроля за состоянием оборудования и облегчения работы дежурного персонала на щитах управления станций устанавливаются различные сигнальные устройства. В зависимости от назначения различают сигнализацию положения, аварийную, предупреждающую и командную.
Сигнализация положения показывает включенное или отключенное положение выключателей, разъединителей, автоматов и др. О положении выключателей сигнализируют, как правило, при помощи ламп, например: зеленая лампа — выключатель отключен, красная лампа — включен. О положении разъединителей и автоматов сигнализируют обычно при помощи специальных сигнальных приборов типа ПС (прибор сигнальный), которые врезаются в мнемоническую схему того или иного присоединения (цепи).
Аварийная сигнализация предназначена для извещения персонала об аварийном отключении выключателя, причем на щите управления предусматривается один общий для всей установки звуковой аварийный сигнал (обычно гудок) и индивидуальные световые сигналы для каждого выключателя (мигающий свет сигнальных ламп). Принцип действия аварийной сигнализации основан на несоответствии между положением ключа управления (остается прежнее положение) и новым положением аварийно отключившегося выключателя.
Аварийная звуковая сигнализация выполняется на станции, как правило, с центральным съемом сигнала. Сигнал снимается немедленно после его появления. Местный же световой сигнал (мигающие лампы) снимается ключом управления путем приведения ключа управления в соответствие с положением выключателя (квитирование).
Предупреждающая сигнализация извещает персонал о наступлении ненормальных режимов работы (перегрузка генераторов или трансформаторов, работа газовой защиты на сигнал, повышение температуры масла в подшипниках генераторов или масла в трансформаторах сверх допустимого значения и т. д.), которые могут привести к аварии, если их не ликвидировать. Данная сигнализация, как и аварийная, имеет общий звуковой сигнал (обычно звонок) и индивидуальные световые сигналы, которые имеют надписи, определяющие вид и место нарушения нормального режима.
Командная сигнализация обеспечивает связь между дежурным главного щита управления и машинного зала (на ТЭЦ) для взаимной передачи основных распоряжений — команд. На главном щите (пульте управления) у каждого генератора и на тепловом щите у каждой турбины устанавливают так называемые командоаппараты, которые имеют кнопки для подачи и съема сигнала, сами звуковые сигналы и световые табло с надписями основных команд (например, «Генератор включен», «Генератор отключен», «Машина в опасности» и т. д.).
Вопросы для повторения
- В чем заключается основное назначение релейной защиты?
- Какие требования предъявляются к релейной защите?
- Почему вторичные реле косвенного действия получили наибольшее распространение? Начертите схему включения этого реле.
- На каком принципе работают электромагнитные и индукционные реле? В каких реле применяется электромагнитный принцип?
- Что называется током срабатывания и током возврата реле?
- Какие виды ненормальных режимов и повреждений имеют место в генераторах, трансформаторах и двигателях собственных нужд?
- Перечислите основные виды защит, применяемых на трансформаторах и генераторах?
- Где применяется дифференциальная токовая защита и на каком принципе она действует?
- На какие виды повреждений реагирует газовое реле и как оно устроено?
- Как осуществляется защита электродвигателей с. н. от многофазных к. з. и от перегрузки?
- Перечислите основные автоматические устройства, применяемые на электростанциях, и их назначение.
- Каким образом производится дистанционное управление выключателями?
- Как осуществляется дистанционное управление двигателем задвижки с использованием реверсивного пускателя?
