11. Испытание схем автоматического управления
а) Проверка работы схем ступенчатого регулирования напряжения
Испытание схем регулирования напряжения производят при первоначальной установке трансформатора, а также в процессе эксплуатации при изменении режимов его работы. Испытание начинают с проверки работы измерительного элемента схемы — реле регулирования напряжения. В процессе проверки определяют значения следующих величин, характеризующих работу реле: уставку реле и возможность ее изменения в заданных пределах; крайние значения срабатывания и отпускания, определяющие полный диапазон нечувствительности и коэффициент возврата. Уставка органа управления должна допускать регулировку в пределах ±10%. Эта регулировка осуществляется установочным реостатом вспомогательного устройства ВСА-246. Окончательное значение уставки, определяемое равновесным положением траверсы реле, принимается с учетом уровней напряжения, требуемых по условиям эксплуатации сети. Обычно при регулировании напряжения отходящих линий требуется завышенное напряжение уставки реле Uр по отношению к номинальному, например Up=l,05 Ua. При этом средний уровень напряжения на вторичной стороне нагруженного трансформатора будет на 5% отличаться от номинального напряжения линии.
Проверка величины напряжения срабатывания производится в рабочем положении реле при питании его током промышленной частоты и плавном изменении подведенного напряжения. Так как для реле, осуществляющих ступенчатое регулирование напряжения (типа РРН или ЭН), величина срабатывания задается двумя крайними значениями, то при испытаниях производится проверка обоих значений напряжения срабатывания, вызывающих замыкание правой и левой пар главных контактов при работе реле на повышение и снижение напряжения (рис. 31). Момент замыкания контактов отмечают по загоранию контрольных ламп, включенных последовательно с контактами. Одновременно по погасанию ламп отмечают значения напряжений отпускания для обоих крайних положений, определяющих зону удерживания реле. При этом стремятся к тому, чтобы зона
удерживания для обоих (верхнего и нижнего) уровней срабатывания была одинаковой. Для устройств со ступенью регулирования 2—2,5% и полной зоной нечувствительности 4—5% средний коэффициент возврата может быть принят равным 0,99. При этом зона удерживания составит примерно 2 в, что вполне достаточно для устойчивой работы реле. Одновременно с настройкой реле проверяют состояние контактной системы. Контакты реле типа РРН рассчитаны на выполнение 50 тыс. срабатываний без зачистки и регулировки и 100 тыс. срабатываний с зачисткой или сменой. Рабочие контакты реле могут включать и отключать индуктивную нагрузку постоянного и переменного тока 0,1 а при 220 в и 0,2 а при 100 в, а контакты минимального элемента рассчитаны на включение и отключение индуктивной нагрузки постоянного и переменного тока для тех же значений напряжений и токов и выдерживают 3 тыс. срабатываний без осмотра.
Имеющийся у реле переменного тока минимальный элемент (РМН) также подвергается проверке. При изменении подведенного к реле напряжения контакт элемента должен открываться при снижении последнего более чем на 20—30% номинального значения. Уставка минимального элемента выбирается в соответствии с настройкой основного реле напряжения. Для этого указатель элемента устанавливают на отметке, соответствующей принятому в качестве уставки напряжению основного реле. Так, при величине регулируемого напряжения реле 1,1 Uн указатель минимального элемента устанавливают на отметке шкалы, соответствующей величине 110%. Периодическую проверку реле напряжения рекомендуется производить не реже 1 раза в 6 мес.
Кроме измерительного органа схемы управления, проверяется также реле, создающее выдержку времени. Наибольшее распространение в схемах регулирования напряжения получили электродвигательные реле времени типа Е-52 с выдержками времени от 1 до 60 сек. Начиная проверку таких реле, необходимо убедиться, чтобы уставка по шкале и визиру соответствовала действительной выдержке времени реле, которая проверяется по секундомеру. При включении реле электромагнит сцепления должен четко вводить и выводить из зацепления механизм сцепления. Погрешность срабатывания реле с предварительным включением двигателя реле не должна быть больше ±0,25 сек, а при одновременном включении реле и двигателя ±1 сек, время возврата реле должно быть не больше 0,5 сек.
Для настройки реле времени необходимо распломбировать и снять кожух реле, освободить рифленую гайку, фиксирующую положение, шкалы реле, и, поворачивая шкалу относительно визира, установить нужную выдержку времени, после чего вновь закрепить гайку. Рекомендуемые для подстанционных регуляторов напряжения выдержки времени составляют порядка 40—50 сек.
После 10 тыс. срабатываний реле регулируются зазоры между контактами, проверяется работа механизма сцепления и установка визира. Все регулировочные работы должны производиться в соответствии с инструкциями завода-изготовителя.
При испытаниях приводного механизма проверяются четкость пуска, правильность направления вращения переключающего устройства и система торможения. Выпускаемые с завода приводные механизмы не требуют специальной настройки системы торможения, однако она может понадобиться после частичной разборки или сборки механизма. Пра правильно работающей системе торможения переключающее устройство после подачи импульса переходит только на одну ступень и затем останавливается в рабочем положении. В противном случае может последовать возврат механизма в исходное положение. Регулировка торможения у механизмов типа РНТ-13 производится путем перемещения пальцев контроллера в горизонтальном направлении или изменением затяжки контактных пружин реле контроля скорости РКС. Для увеличения торможения при вращении в сторону положения 9 регулирования необходимо ослабить пружину контакта 1—2 реле контроля скорости или переместить палец контроллера, замыкающего цепь катушки 1П (рис. 34) в направлении вращения барабана контроллера. Для уменьшения торможения необходимо соответственно затянуть пружину или переместить палец в сторону, противоположную вращению. Перемещение пальцев контроллера производится после предварительного ослабления гаек крепления, а регулировка затяжки пружин реле РКС — вращением регулировочных винтов.
В схемах управления постоянного тока (для первых выпусков переключателей типа РНТ-9) торможение приводного электродвигателя осуществляется закорачиванием обмотки якоря после его отключения от сети. Благодаря тому, что параллельная обмотка электродвигателя отключается несколько позже, чем закорачивается обмотка якоря, происходит электродинамическое торможение электродвигателя и движущееся по инерции переключающее устройство останавливается в рабочем положении. Настройка торможения в этих схемах сводится к правильной установке пальцев контроллера и правильному выбору выдержки времени реле, установленного для отключения параллельной обмотки. Устойчивое торможение обеспечивается при выдержках времени порядка 1—1,5 сек, при больших выдержках обмотка возбуждения и гасительное сопротивление будут перегреваться.
В переключающих устройствах для дистанционного указания положений механизма используется синхронная передача, состоящая из сельсинов-датчика и приемника, соединенных между собой, как показано на схеме рис. 34. Ротор датчика, расположенного на приводном механизме, кинематически связан с приводом и за одно переключение поворачивается на угол, равный 22,5°. Приемник помещен на щите управления переключающим устройством, и на его роторе закреплен диск с нанесенными на нем делениями от 1 до 9. При повороте ротора датчика, а вместе с ним и ротора приемника диск с цифрами должен повернуться на тот же угол.
Регулировка синхронной передачи производится следующим образом. Переключающее устройство устанавливается в среднее 5-е положение, что проверяется по указателю положений приводного механизма. Приемник и датчик подключаются; после успокоения приемника (примерно через 3 сек) проверяют, на каком положении остановился его ротор. Если диск приемника указывает не на 5-е положение, то, ослабив болты крепления приемника, поворачивают его статор до нужного положения и вновь закрепляют его. Можно также поворачивать диск относительно ротора, однако это менее желательно вследствие возможного повреждения ротора.
В схемах постоянного тока с ламповой сигнализацией проверяется правильность их подключения поводком лампового указателя при движении переключателя с одной ступени на другую. В рабочих положениях должна гореть лампа соответствующей ступени, а на время перехода загорается красная лампа процесса переключения.
б) Настройка бесконтактной схемы управления
В устройствах автоматического регулирования напряжения все шире находят применение различные бесконтактные схемы управления. В качестве измерительного и усилительного органа в таких схемах могут быть использованы магнитные усилители (МУ), обеспечивающие высокую надежность работы устройства.
В процессе испытания схем бесконтактного управления, так же как и в релейных схемах, возникает необходимость изменять настройку чувствительного элемента, определяемую напряжением срабатывания Ucр и отпускания Uотп. В схемах, применяемых для небольших одноступенчатых регуляторов напряжения (рис. 37), изменение настройки может быть получено изменением коэффициента обратной связи МУ и величины смещения. Первая величина может быть изменена переключением отводов обмотки обратной связи или специально предусмотренным для этой цели регулировочным сопротивлением Ro.c, что более удобно. Величину смещения или степень подмагничивания регулируют сопротивлением Rу. При увеличении последнего и неизменном значении Rо.с можно снизить в небольших пределах уставки срабатывания по напряжению. Аналогичный результат может быть получен, если, не изменяя величины Rу, уменьшать Rо.с.
Верхний предел напряжения срабатывания ограничивается максимально допустимым током выпрямительного моста и перегревом катушки электромагнита и равен 420 в. Нижний предел напряжения срабатывания ограничен условием надежного втягивания электромагнита и равен 400 в. Таким образом, настройка схем управления регулируемых трансформаторов, проводимая в соответствии с требованиями режима работы распределительной сети, должна производиться также с учетом приведенных допустимых значений напряжений срабатывания. Напряжение отпускания выбирается в зависимости от необходимой точности регулирования. Для устойчивой работы регулирующих устройств с напряжением ступени 5% оптимальный диапазон нечувствительности может быть принят равным 7%. Тогда коэффициент возврата определится как
Изменяя поочередно или совместно величину Rо.с и Ry, можно получить различные значения коэффициента возврата (от 0,8 до 0,96), однако для рассматриваемых конструкций трансформаторов рекомендуется принимать его в пределах 0,92—0,94. При этом следует учесть, что с изменением коэффициента возврата указанным способом средний уровень напряжения
не остается постоянным. Стабильность уставок срабатывания будет также изменяться при колебаниях частоты питающего тока, что также приходится учитывать при настройке схем с магнитными усилителями.
При многоступенчатом регулировании напряжения применяют два измерительных элемента, поочередно подающих сигнал на прямое и обратное включение, т. е. они работают как реле максимального и минимального напряжения. Особенностью настройки таких схем является стремление обеспечить коэффициенты возврата каждого элемента близкими к единице. Это даст возможность предельно уменьшить общую зону нечувствительности всего устройства и повысить качество регулирования напряжения.
