Справочник по проектированию подстанций - Классификация и принципы выполнения схем управления, сигнализации и автоматизации

Раздел восьмой
СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, СИГНАЛИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ
КЛАССИФИКАЦИЯ И ПРИНЦИПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМ
Устанавливаемое на ПС электрооборудование делится на две основные группы:
первичное оборудование, принимающее непосредственное участие в преобразовании и передаче электроэнергии, к нему относятся трансформаторы, синхронные компенсаторы, выключатели и т. п.;
вторичное оборудование, при помощи которого производится управление первичным оборудованием, автоматизация его работы и контроль за ним в процессе эксплуатации, к нему относятся контрольно-измерительные приборы, реле защиты и автоматики, аппараты управления и сигнализации, контрольные кабели и др.
Для каждого элемента ПС разрабатывается своя схема управления, защиты, необходимой автоматики и сигнализации. От качества составленных схем и надежного их выполнения в натуре в значительной степени зависят надежность и экономичность работы ПС. На схемах в условном изображении наносятся элементы вторичного оборудования и соединения между ними в той последовательности, в которой эти соединения выполняются в действительности.
Чертежи схем релейной защиты, управления и автоматизации принято подразделять по принципу их выполнения на принципиальные, полные, монтажные и принципиально-монтажные. Принципиальные схемы выполняются для отдельных элементов или для установки в целом, например, принципиальная схема управления и сигнализации выключателя, принципиальная схема защиты ВЛ 110 кВ, принципиальная схема центральной сигнализации и т. п. В принципиальных схемах управления выключателями действие защиты фиксируется условным введением в схему контактов выходных реле защиты и т. п. Принципиальные схемы являются первичными документами, на основе которых ведется дальнейшая работа и разрабатываются полные схемы.
Полная схема является развитием принципиальной схемы, в ней выполняются и показываются элементы питания цепей, маркировка не только аппаратов, которая есть и в принципиальной схеме, но и всех цепей, привязка к схеме центральной сигнализации, указываются места установки всех аппаратов, входящих в полную схему, их номера зажимов во всех цепях. В полной схеме показываются также отправки во все другие схемы, которые имеют связь с данной полной схемой. При выполнении полных схем разрабатываются также фасады панелей, на которых устанавливается входящая в схему аппаратура, и ряды зажимов на этих панелях.
Монтажные схемы выполняются, как правило, на основании полных схем и являются завершающими в процессе проектирования вторичных схем. По монтажным схемам выполняются связи между первичными аппаратами и вторичной аппаратурой, устанавливаемой в помещениях и в ОРУ ПС. Поэтому в монтажных схемах отражаются все необходимые для монтажа сведения: территориальное размещение вторичных аппаратов и наборных рядов зажимов, направление прокладки соединительных проводов и кабелей, технические характеристики аппаратов, их маркировки и т. п. Монтажные схемы служат рабочим чертежом, по которому производится монтаж вторичных цепей.
Принципиально-монтажная схема - это полная схема, дополненная номерами зажимов в местах связи между элементами, расположенными на разных панелях или шкафах. Такая схема может быть выполнена после разработки монтажных схем и скорректирована после наладки. В состав проектной документации принципиально-монтажные схемы не входят. Они могут выполняться наладочными организациями как исполнительные схемы.
По форме изображения принципиальные и полные схемы могут быть свернутыми и развернутыми. В свернутых схемах все приборы и аппараты изображаются в собранном виде со всеми относящимися к ним катушками и контактами; их основное достоинство - наглядное представление о количестве реле и аппаратов в схеме. При значительном количестве участвующих в схеме элементов свернутые схемы неудобочитаемые. В них затруднена проверка правильности осуществления электрических соединений на чертеже и в натуре. Поэтому в настоящее время почти исключительное применение получили развернутые схемы, в которых аппараты и приборы расчленяются на составные элементы. Составные элементы в этих схемах связываются между собой в порядке прохождения тока, например, от полюса к полюсу (+, -), от фазы к фазе, от фазы к нулю. Схема состоит из ряда элементов, расположенных в порядке прохождения тока по схеме либо слева направо с расположением строчек, читаемых сверху вниз по вертикали, либо сверху вниз с расположением строчек, читаемых слева направо по горизонтали. Развернутые схемы незаменимы при проектировании сложных схем, особенно при наличии устройств автоматики. Они позволяют легко прослеживать действия схемы, быстро обнаруживать ложные цепи и те неприятности, которые вызываются непредусмотренными схемой заземлениями в цепях вторичных соединений. Развернутые схемы требуют отчетливой и удобной маркировки монтажных единиц, аппаратуры и реле, всех цепей, связывающих элементы схемы. Непременным требованием следует считать четкость построения схем, позволяющую ориентироваться и обнаружить неполадки или ложную работу аппаратов. Кроме того, необходимо обеспечивать исправную работу вторичных цепей каждого присоединения и возможность проверки состояния оперативных цепей в пределах любого устройства. Для этого на каждое присоединение предусматривается индивидуальное защитное устройство - предохранитель или лучше автоматический выключатель со вспомогательными контактами для сигнализации о его срабатывании. Защитное устройство должно выбиваться с учетом избирательности действия по схеме и иметь постоянно действующий контроль состояния цепей питания оперативным током.
Не менее важным требованием при построении схем вторичных соединений является требование не допускать появления ложных (обходных) цепей. Под ложной цепью понимается не предусмотренная при проектировании цепь, возникновение которой может привести к ложному действию схемы. Такие ложные цепи могут возникнуть при отсутствии в схемах необходимых разделительных и размножающих реле, при нечетком разделении цепей управления и сигнализации, при недоучете возможности возникновения случайных заземлений или разрывов цепи в какой-либо части схемы. Обходная цепь может появиться и при размещении в ряду зажимов рядом с цепью включения или отключения цепи полюса (+) без разделительного зажима между ними. Особенно важно указанное для цепей управления выключателями, так как включающие или отключающие электромагниты катушек должны работать только тогда, когда замкнуты оперативные контакты, приводящие в действие механизм выключателя.
Контакты применяемой в схеме аппаратуры различаются по типам, регламентированным существующим ГОСТ. В зависимости от того, в каком положении находятся контакты при нормальном состоянии схемы, они подразделяются на замыкающие и размыкающие. При вычерчивании схем под нормальным состоянием понимается обесточенное состояние всей входящей в схему аппаратуры.