Системы автоматики и контроля предназначены для управления устройствами охлаждения и регулирования трансформаторов, а также их контроля в процессе эксплуатации и защиты при аварийных режимах.
В трансформаторах с естественным масляным охлаждением на баке закрепляют коробки контактных зажимов для цепей термометрического сигнализатора, газового реле, указателя уровня масла и, в отдельных случаях, электроблокировки ручного штурвального привода, предотвращающей переключение возбужденного трансформатора. К этим коробкам также подсоединяют цепи щита управления преобразовательной подстанции.
Трансформаторы с форсированными системами охлаждения снабжают шкафами автоматического управления. Для системы Д применяют шкаф автоматического управления дутьем, который предназначен для местного, дистанционного и автоматического пуска и остановки электродвигателей вентиляторов в зависимости от температуры верхних слоев масла и нагрузки трансформатора. В автоматическом режиме при повышении температуры верхних слоев масла до значения второй температурной уставки контакта электроконтактного термометра 55° С посредством промежуточного реле и пускателя включаются электродвигатели вентиляторов. При снижении температуры масла до значения первой температурной уставки 50о С на первом контакте термометра размыкаются поочередно второй и первый контакты термометра и электродвигатели выключаются. Автоматическое управление в зависимости от тока нагрузки осуществляется посредством токового реле, которое своими контактами замыкает цепь промежуточного реле, включающего электродвигатели, при этом включение электродвигателей независимо от фактической температуры масла должно обеспечиваться при нагрузке не больше номинальной. Режим местного, дистанционного или автоматического управления устанавливают с помощью переключателя (в одном из трех положений), причем в положении «автоматическое» возможно ручное включение электродвигателей со щита управления. Шкаф автоматики дутья питается от системы трехфазного напряжения 380 или 220 В и защищается автоматическим выключателем; кроме того, каждый радиатор снабжен коробкой контактных зажимов с шестью предохранителями для защиты электродвигателей вентиляторов.
Трансформаторы с системой охлаждения ДЦ снабжают шкафом управления для автоматического управления системой охлаждения в зависимости от нагрузки трансформатора, а также для ручного управления охладителями и контроля исправности элементов системы охлаждения. В автоматическом режиме число включенных охладителей зависит от тока нагрузки трансформатора. Например, в трансформаторах с четырьмя охладителями при небольших нагрузках могут работать один или два охладителя, при номинальной нагрузке включается третий, а при перегрузках или выходе из строя любого из трех охладителей включается четвертый. При включении охладителя двигатели маслонасоса и вентиляторов вступают в работу практически одновременно. Исправность охладителей контролируется с помощью манометров, контролирующих давление масла.
В трансформаторах с системой охлаждения Ц применяют шкафы автоматического охлаждения, осуществляющие местное, дистанционное и автоматическое управление маслонасосами: включение резервного охладителя при неисправности рабочего или повышении нагрузки свыше 0,8 номинальной; защиту электродвигателей маслонасосов при КЗ, обрыве фазы и перегрузках; сигнализацию о выходе из строя элементов системы охлаждения и о повышении температуры масла выше установленного значения.
Управление устройствами ступенчатого регулирования под нагрузкой осуществляют приводом дистанционно со щита управления или непосредственно с привода кнопками местного управления. Имеется возможность управлять приводом с помощью рукоятки. Переключение может осуществляться в непрерывном режиме, когда привод производит переключение ступеней «выше» или «ниже» вплоть до крайних положений, пока замкнут ключ управления, либо в пошаговом режиме, когда привод при замкнутом ключе управления производит не более одного переключения и для дальнейших переключений необходимо после остановки привода разомкнуть и снова замкнуть ключ управления. Автоматическое управление производится только в непрерывном режиме с помощью соответствующего регулятора, который подключается к контактам привода трансформатора. Имеется возможность группового управления работой приводов нескольких трансформаторов, при этом схема обеспечивает контроль синхронности переключений с отклонением в пределах трех положений. Для дистанционного контроля положения привода предусмотрена самосинхронизирующаяся передача, состоящая из двух сельсинов: сельсина-датчика, установленного в приводе, и сельсина- приемника. встроенного в указатель положения и размещенного на щите управления. В отдельных случаях в приводе устанавливают дополнительные сельсины-датчики либо специальные переключатели для системы автоматического регулирования. Количество переключений привода фиксируют импульсными счетчиками, расположенными в приводе и на щите управления.
Для автоматического плавного бесконтактного регулирования напряжения трансформаторов тяговых подстанций электрифицированного транспорта применяют шкафы управления, с помощью которых осуществляют питание обмоток управления реакторов с подмагничиванием, включаемых по схеме моста в отпайки СО. Шкаф состоит из следующих основных частей: блока питания, блока управления по напряжению, блока управления по току, блока усиления и устройства защиты. Блок напряжения и датчик напряжения образуют замкнутую систему автоматического регулирования по напряжению, а блок токовый и датчик тока — разомкнутую систему по току нагрузки агрегата. Блок усиления является общим для обеих систем. В качестве датчика тока используется трансформатор тока в цепи ВО, в качестве датчика напряжения применяют магнитный усилитель с внутренней обратной связью, обмотка управления которого питается от выпрямленного напряжения преобразовательного агрегата. Шкаф управления позволяет реализовать различные внешние характеристики агрегата (см. рис. 1.30). Уровень стабилизации выпрямленного напряжения может устанавливаться переключателем в нескольких положениях вручную; в одном из положений переключателя уровень задается по программе от внешнего устройства телеавтоматического управления уровнями напряжения в контактной сети.
В трансформаторах со сложными системами РПН при использовании высокоэффективных систем охлаждения применяют конструкции шкафов, в которых совмещены функции как автоматического регулирования напряжения, так и автоматического управления охладителями. Такие шкафы обеспечивают автоматическое управление системой охлаждения в зависимости от нагрузки и ручное управление охладителями, контроль исправности систем охлаждения, переключение приводных механизмов устройств РПН в заданных последовательностях и режимах, отключение трансформатора при неисправностях устройств РПН, контроль уровня масла в расширителе, контроль температуры масла, сигнализацию и отключение трансформатора при перегреве масла, сигнализацию и отключение трансформатора при срабатывании газового реле, отключение трансформатора при попытке переключить привод ПБВ при включенном трансформаторе. В трансформаторах с тремя однофазными переключающими устройствами шкаф обеспечивает режим переключения, при котором приводы переключающих устройств всех трех фаз переключаются одновременно на одинаковое число положений в одном из направлений «выше» или «ниже», либо пофазный режим, когда приводы фаз переключаются поочередно в строго заданной последовательности в одном из направлений. Как при одновременном, так и при пофазном режиме возможно осуществлять непрерывное или пошаговое управление.
Шкаф предназначен для работы в закрытом помещении при температуре охлаждающего воздуха от 1 до 40° С и характеризуется следующими данными: напряжение питающей сети трехфазного переменного тока 380/220 В, постоянного тока 220 В, потребляемая мощность 10 кВ А. В шкафу установлены панели охлаждения и контроля трансформатора, управления приводами, контроля их рассогласования и защиты устройства РПН. На дверях шкафа расположены следующие органы управления: ключ для установки управления приводными механизмами в положение «дистанционное» или «местное»; переключатели, обеспечивающие управление приводами в направлении «выше» или «ниже», а также заданный режим работы приводов — пофазный или одновременный, пошаговый или непрерывный; указатель положения приводов; переключатель для перевода аварийного сигнала газового реле на предупредительную сигнализацию; указательные реле для сигнализации об аварийном отключении трансформатора, указывающие следующее: фазу, в которой неисправен узел быстродействия контактора и приводного механизма устройства РПН, срабатывание газового реле, блокировку ПБВ, а также повышенный нагрев верхних слоев масла; предупредительная сигнализация на световом табло и индикаторных лампах о неисправности любого из охладителей. Защита цепей питания и освещения осуществляется автоматическими выключателями.
Комплектация трансформаторов устройствами автоматики приведена в табл. 2.10.
Таблица 2.10
Исполнение трансформатора | Коробки | Шкафы автоматики охлаждения | Регулирование электроприводом | Шкаф автоматического управления и | |||||
Система охлаждения | Система регулирования напряжения | элементов защиты и сигнализации | встроенных транс- форматоров тока* | системы Д | системы ДЦ | системы Ц |
| системы ДЦ | системы Ц |
м | ПБВ | + | + | _ | _ | _ | _ |
| _ |
Д | ПБВ | + | + | + | — | — | — | — | — |
дц | ПБВ | + | + | — | + | — | — | — | — |
ц | ПБВ | + | + | — | — | + | — | — | — |
м | РПН | + | + | — | — | — | + | — | — |
д | РПН | + | + | + | — | — | + | — | — |
дц | РПН | + | + | — | + | — | + | — | — |
ц | РПН | + | + | — | — | + | + | — | — |
дц | РПН (пофазное) | + | + | — | — | — | + (3 шт.) | + | — |
ц | РПН (пофазное) | + | + | — | — | — | + (3 шт.) | — | + |
