Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
ПРЕДИСЛОВИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ
ББК 31.27-05 Р93
'УДК 621.316.925.004.2
Редакционная коллегия-
Андриевский В. Н„ Бажанов С. А, Зайцев Ю. И., Ларионов В. П„ Мусаэлян Э. С., Розанов С. П„ Семенов В. А., Смирнов А. Д„ Трифонов А. Н., Устинов П. И., Филатов А. А.
Сдано в набор 31.10.83 Формат 84 X 108Vas Печать высокая.Тираж 35 000 экэ.Сдано в набор 31.10.83 Формат 84 X 108Vas Печать высокая.Тираж 35 000 экэ.ББК 31.27-056П2.ЦББК 31.27-056П2.Ц
Сдано в набор 31.10.83 Формат 84 X 108Vas Печать высокая.
Тираж 35 000 экэ.
Сдано в набор 31.10.83 Формат 84 X 108Vas Печать высокая.
Тираж 35 000 экэ.
ББК 31.27-05
6П2.Ц
ББК 31.27-05
6П2.Ц
Рецензент М. А. Шабад
ХАРИТОН АРОНОВИЧ РЫБАК
ОБСЛУЖИВАНИЕ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ И ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ
Редактор В. Н. Миханкова
Художественный редактор Д. Р. Стеванович
Технический редактор Н. А. Минеева Корректор А. М. Куминова
ИБ № 246
Подписано в печать 10.01.84М-20362
Бумага тапографская № 2 Гарнитура литературная. Уел.-печ. л 5,46 Усл. Кр. отт. 5,72 Уч -изд л. 6.2Г, Заказ 3300. Цена 30 к.
Ленинградское отделение Энергоатомиздата. 191041, Ленинград, Марсово поле, 1.
Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Первая Образцовая типография имени А А Жданова Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли 113054, Москва М-54, Валовая, 28.
Рыбак X. А
Р 93 Обслуживание релейной защиты, электроавтоматики и вторичных цепей электростанций и подстанций.-2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Энерго- атомиздат. Ленингр. отд-иие. 1984. — 104 с., ил.— (Б-ка электромонтера; Вып. 566).
30 к
В книге изложены принципы действия и содержание обслужи ванпя наиболее распространенных устройств релейной защиты и электроавтоматики вторичных и сигнальных цепей электростанций и подстанций Рассмотрсн1=1 операции с релейной защитой и автоматикой при производстве различных переключений в первичных цепях Первое издание вышю в 1976 г
Книга предназна гена для оперативного персонала элекх^?"*’’ ций и подстанций и выездных оперативных бригад, мспувеЯКд ^ лезна персоналу служб РЗАИ для обучения оперативного ° ал<' а также учащимся ПТУ соответствующей специализации. ".. ' -—^_
„2302040000-105
Р 051(01)-84 133-84
© Энергоатомиздат, 19^
На современных электростанциях и подстанциях велико значение устройств релейной защиты и электроавтоматики (РЗА) в обеспечении бесперебойного электроснабжения потребителей. Аварии и нарушения нормального режима работы на предприятиях нв сетях энергосистем, вызванные неправильными действиями или отказами устройств РЗА по вине оперативного персонала, могут привести к значительным убыткам в народном хозяйстве, поэтому персонал должен обслуживать эти устройства очень квалифицированно. Цель книги — помочь оперативным работникам электростанций н подстанций самостоятельно повысить свою квалификацию в этой области-.
Во втором издании содержание книги приведено в соответствие с новыми изданиями директивных материалов, правил и инструкций. Кроме того, внесены небольшие дополнения в описание обслуживания некоторых устройств электростанций н добавлено приложение с материалами, облегчающими самостоятельное чтение принципиальных схем, приведенных в книге.
В первом разделе книги определены обязанности оперативного персонала прн обслуживании многих видов устройств РЗА, вторичных н сигнальных цепей, в остальных разделах приведены описания устройств и специфические обязанности, обусловленные потребностями обслуживания отдельных видов устройств. Необходимо отметить, что оперативный персонал электростанций обязан выполнять требования инструкции [1] и местных инструкций, указания и
распоряжения, где учитываются конструктивные И друМ$ё условия. Материал, помещенный в книге, не может подменять инструкции и директивные материалы. В книге рассмотрены только те устройства РЗА, операции с которыми наиболее часто приходится выполиятьоперативиым работникам. Лицам, желающим ознакомиться с другими устройствами РЗА, следует обратиться, например, к работам [2, 3]. Автор надеется, что книга будет способствовать повышению надежности обслуживания устройств РЗА.
Автор выражает глубокую благодарность М. А. Шабаду и В. Д. Панину за ценные замечания и советы.
Все пожелания и замечания просьба направлять По адресу: 191041, Ленинград, Марсово поле, 1, Ленинградское отделение Энергоатомиздата.
Автор
ГЛАВА ПЕРВАЯ
- ОБЩИЕ ОБЯЗАННОСТИ ОПЕРАТИВНОГО ПЕРСОНАЛА ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ И ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ
Общие обязанности и действия оперативного персонала могут быть разделены на повседневные и периодические.
Повседневные обязанности. Оперативному персоналу надлежит знать принципиальные схемы и принцип действия, назначение и места размещения релейной защиты и электроавтоматики (РЗА), места установки и назначение предохранителей, автоматов, указательных реле, органов управления (накладок), испытательных блоков и рубильников. Четкое представление о нормальном состоянии и положении этой аппаратуры, а также о режимах, схемах и неисправностях, при которых это нормальное положение надлежит изменять (и знать, как изменять), способствует своевременному выявлению неправильного положения перечисленной аппаратуры или возникшей неисправности и предупреждению неправильного действия или отказа в действии устройств РЗА по вине оперативного персонала.
Персоналу необходимо тщательно изучить и правильно выполнять все указания действующих на объекте типовых и местных инструкций по обслуживанию устройств РЗА. Действующими правилами запрещено оставлять присоединение, оборудование или часть ошиновки, которые находятся под напряжением или в оперативном резерве, без введенной в действие защиты от коротких замыкаинй, а генераторы и трансформаторы — дополнительно н без защиты от внутренних повреждений [4]. Это правило следует строго выполнять. Все операции с устройствами РЗА, которые находятся в управлении или в ведении вышестоящего оперативного персонала, могут выполняться только по указанию или с разрешения этого персонала. В случаях, предусмотренных инструкцией [1], операции с устройствами этих РЗА оперативный персонал объекта может выполнять самостоятельно с последующим уведомлением вышестоящего оперативного персонала.
Принимая смену, дежурный должен тщательно ознакомиться с записями в оперативном журнале и журнале релейной защиты обо всех работах и изменениях в устройствах РЗА и в оперативных цепях, произведенных за время его отсутствия. При осмотре объекта надлежит проверить рабочее состояние источников и цепей оперативного тока и напряжения, звуковой и световой сигнализации, исправность цепей отключения и включения выключателей. Проверить правильность положения всех коммутационных аппаратов на щите управления и щите оперативного тока и их соответствие схеме первичных соединений объекта. При этом особое внимание обратить на устройства включенные или отключенные из-за отклонений от нормального режима работы. Осмотреть все устройства РЗА и проверить соответствие первичной схеме положения их органов управления, в том числе и испытательных блоков, затем проверить наличие оперативного тока на тех устройствах РЗА, которые согласно указаниям инструкций илн распоряжениям вышестоящего оперативного персонала должны быть выведены из действия. Особенно тщательно необходимо осмотреть устройства РЗА, на которых производились какие-либо работы или изменения режима работы (например, на ШСВ) за время отсутствия принимающего смену, из-за того, что наибольшее число неправильных действий или отказов РЗА по вине оперативного персонала происходило из-за неправильного положения органов управления (накладок) и другой релейной аппаратуры на присоединениях, где производились какие-либо работы. Одновременно желательно проверить отсутствие отсоединенных проводов и временных шунтирующих перемычек иа зажимах панелей и реле, где производились работы. Известны случаи, когда бдительный оперативный персонал во время осмотра оборудования обнаруживал подобное ненормальное состояние цепей РЗА и, сообщая об этом персоналу службы РЗАИ, предотвращал отказы или неправильные действия этих устройств. Надлежит проверить, чтобы цепи напряжения, подведенные к каждому устройству РЗА, были подключены к трансформатору напряжения той системы или секции шин, к которой подключено само защищаемое присоединение. Необходимо проверить нормальное положение сигнальных (буксирных) стрелок реле времени и сигнальных флажков, встроенных в некоторые реле, а также готовность к действию осциллографов, фиксирующих и самопишущих приборов, запас бумаги или пленки у осциллографов и чернил и бумаги у приборов. При наличии 6
устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ) надлежит проверить соответствие положения отключающих устройств (ОУ) и переключателей УРОВ первичной схеме объекта; убедиться также, что у выведенных из действия защитных устройств выведен также запуск УРОВ от этих устройств. При наличии воздушных выключателей проверить по показаниям манометров, что давление воздуха в баках выключателей соответствует требованиям местной инструкции. Проверить надлежащее положение грузов и пружин у грузовых и пружинных приводов выключателей. Согласно требованиям местных инструкций произвести измерения в цепях некоторых устройств РЗА.
Периодические обязанности. Оперативному персоналу надлежит проверять наличие в достаточном количестве запасных калиброванных плавких вставок, предохранителей и сигнальных ламп. На открытой части объекта проверять уплотнение крышек релейных шкафов; в холодное время года ежедневно проверять, включены ли устройства подогрева шкафов, обратив особое внимание на включение этих устройств прн низкой температуре или повышенной влажности. Необходимо проверять работу и состояние продолжительно работающей автоматики, например компрессорных установок воздушных выключателей, установок охлаждения и регулирования напряжения трансформаторов и др. Осматривать газовые реле трансформаторов и автотрансформаторов, определять отсутствие внешних повреждений контрольных кабелей газовой защиты, доступных внешнему осмотру (например, проложенных по корпусу трансформатора).
.При замене поврежденного предохранителя или плавкой вставки обеспечить идентичность номинальных токов вставляемого предохранителя или калиброванной плавкой вставки и поврежденного. Использование некалиброванных плавких вставок запрещено; при наличии контактных болтовых соединений их надлежит хорошо затянуть, контактные поверхности должны быть хорошо зачищены и подогнаны.
Перед наступлением холодного времени года надлежит проверить, достаточен ли объем масла в расширителях трансформаторов.
При срабатывании устройств РЗАИ оперативный персонал должен выполнить операции с сигнализацией, предусмотренные местной инструкцией. Затем по действию сигнализации, выпавшим сигнальным флажкам в реле и результатам внешнего осмотра персонал стремится выяс-
7
нить причину, вызвавшую срабатывание устройств РЗАИ, и необходимы ли немедленные действия с его стороны; о происшедшем сообщает вышестоящему оперативному лицу. Квитирование ключей управления выключателей, оборудованных устройствами АПВ или АВР и изменивших свое нормальное положение, надлежит выполнять спустя время, записанное в местных инструкциях, затем следует подробно записать в журнал о всех сработавших указательных реле и выпавших сигнальных флажках, встроенных в некоторые реле, отметив мелом кожухи всех этих реле. Записать время, зафиксированное сигнальными стрелками реле времени, осмотреть автоматические осциллографы, самопишущие и фиксирующие приборы, счетчики АПВ и АВР и записать в журнал результаты осмотров. Если сработали фиксирующие приборы, выполнить операции, предусмотренные местной инструкцией. Поднять грузы и завести пружины приводов выключателей, у которых отсутствует автоматический завод.
"В подробном рапорте диспетчеру надлежит указать время отключения и включения выключателей, какие устройства РЗА действовали, какие появились сигналы, какие сигнальные флажки выпадали, время, зафиксированное сигнальными стрелками реле времени, успешно или неуспешно действовали автоматические устройства, работали ли осциллографы, фиксирующие и самопишущие приборы и каковы показания этих приборов, в каком положении находится оборудование объекта и какие обнаружены дефекты. Рапорт должен быть четким, достоверным и достаточно подробным.
Следует учесть, что когда рапорт нечеток или в нем допущены ошибки, это может затруднить действия диспетчера и персонала служб РЗАИ и задержать устранение причины нарушения нормального режима.
Если потребуется немедленное повторное включение отключившегося первичного оборудования, надлежит предварительно проверить, подняты ли все сигнальные флажки. При повторном срабатывании устройств РЗАИ выпадение сигнальных флажков на корпусах реле надлежит отмечать так, чтобы эти отметки отличались от нанесенных ранее.
Стереть все временные отметки на корпусах реле надлежит после окончания анализа работы устройств РЗА с разрешения диспетчера. Обо всех случаях срабатывания устройств РЗА, а также об обнаруженных неисправностях этих устройств оперативный персонал обязан сообщить,.# местную службу РЗАИ,
Операций С Выключатёлякй й разъединителями fl распределительном устройстве, оборудованном защитой шин, дежурный должен выполнять при включенной защите шин, учитывая что при этих операциях возможно возникновение коротких замыканий на шннах.
После окончания всех операций, вызванных срабатыванием устройств РЗАИ, надлежит убедиться, что подняты все сигнальные флажки н что органы управлеиня устройствами РЗА установлены в положение, соответствующее схеме первичных соединений.
Допуск персонала службы РЗАИ для работы с устройствами РЗА или вблизи них производится дежурным по оформленной заявке или распоряжению. Предварительно дежурный должен проверить, нет ли причин, препятствующих проведению работ в указанные сроки и в условиях, разрешенных заявкой. Затем запрашивают разрешение у диспетчера, в ведении нли управлении которого находится данное устройство, о допуске персонала РЗАИ к работам по заявке. Получив разрешение, дежурный готовит место производства работ в соответствии с заявкой, обращая особое внимание иа выполнение всех мероприятий по обеспечению правил техники безопасности и безаварийного выполнения работ. Затем дежурный производит необходимые отключения и включения первичного оборудования. Перед производством операций с аппаратурой устройств РЗА дежурный должен убедиться по содержанию заявки и соответствующим надписям, что он подошел к нужной аппаратуре.
Место производства работ ограничивается с помощью плакатов, ограждений или специальных штор, изготовленных нз непроводящих материалов и закрывающих доступ к соседним устройствам РЗА. Дежурный выполняет предусмотренные в заявке или программе операции с устройствами РЗА с помощью отключающих устройств (ОУ), автоматов и предохранителей. Перед отключением устройств РЗА, пускающих УРОВ (устройство резервирования отказа выключателя), надлежит предварительно отключить от ннх пуск УРОВ. Отсоединять провода на зажимах, а также производить операции с испытательными зажимами дежурному запрещено, эти операции выполняет персонал службы РЗАИ. После производства операций с отключающими устройствами следует убедиться в их надлежащем закреплении в новом положении.
Перед тем как разрешить персоналу службы приступить к работе, дежурный удостоверяется в проверке знаний тех-
Ийки безопасности и допуске к соответствующим работам, проверяет наличие программы на производство работ н необходимых исполнительных схем, а затем проводит инструктаж работников бригады на месте производства работ [5]. Допускающий знакомит бригаду с содержанием наряда, указывает границы рабочего места, показывает ближайшие к месту работы токоведущие части и оборудование, к которым запрещается приближаться, и отключает напряжение иа рабочем месте [5].
В процессе работы дежурный производит по требованию работников бригады необходимые включения и отключения полностью выведенных из работы (с отключенными разъединителями) первичных коммутационных аппаратов (выключателей, отделителей, короткозамыкателей) для опробований и проверок взаимодействия устройств РЗА с первичным оборудованием. Дежурный получает от диспетчера разрешение на выполнение персоналом службы РЗАИ различных включений и отключений от устройств РЗА оборудования, находящегося под напряжением, при необходимости проверок взаимодействия устройств РЗА с этим оборудованием. Включения и отключения первичного оборудования от устройств РЗА выполняются работниками службы РЗАИ. Включения и отключения полностью выведенных из работы первичных коммутационных аппаратов при производстве работ с реле прямого действия, регулировка приводов, проверка отключающих и включающих электромагнитов и другие подобные работы могут выполняться самостоятельно работниками бригады РЗА, но с обязательным предупреждением дежурного. Прекращение работы сигнализации, срабатывающей как при подготовке рабочего места, так и в процессе проведения работы, производится только дежурным персоналом. Проверка измерительных приборов, находящихся в цепях РЗА, должна производиться специальными бригадами по разрешенной заявке при условии, что рабочее место подготовлено согласно указаниям или с участием службы РЗАИ.
После окончания работ перед закрытием наряда дежурный вместе с производителем работ тщательно осматривает место производства работ, так как иногда по ошибке оставляют в зажимном ряду отключенные мостики (вывернутые штекеры), провода или перемычки, шунтирующие цепи. Иногда на месте производства работ забывают посторонние предметы. Дежурному надлежит проверить положение сигнальных флажков, отключающих устройств и другой аппаратуры. Если на панелях устройства заменена аппаратура, 10
дежурный знакомится с этими изменениями и с указаниями по обслуживанию замененной или добавленной аппаратуры.
Дежурный знакомится с записью в журнале релейной защиты о произведенной бригадой работе и о готовности устройства к вводу в действие и расписывается в журнале. Без такой записи, выполненной персоналом службы РЗАИ, ввод в работу устройства запрещен. Дежурный сообщает диспетчеру об окончании работ и о записи в журнале релейной зашиты и после получения разрешения диспетчера на ввод устройства в работу устанавливает в надлежащее положение органы управления устройством (накладки и др.), производит предусмотренные измерения и сообщает диспетчеру о вводе устройства в работу. Затем по распоряжению диспетчера выполняет предусмотренные заявкой или инструкцией операции с другими устройствами РЗА, если они вызываются проведенными работами.
При выводе в ремонт выключателя его первичная цепь обычно заземляется с двух сторон выключателя вместе с трансформаторами тока (ТТ) посредством заземляющих ножей линейного и шинного разъединителей. Вторичные цепи ТТ этого выключателя при этом часто отключают от остающихся в работе устройств релейной защиты (например, от дифференциальной защиты шин, от релейной защиты присоединения при схеме с двумя выключателями на присоединение и др.) [6]. Эти отключения выполняют работники службы РЗАИ. Предназначены они для предотвращения неправильных действий релейной защиты при включенном положении ремонтируемого выключателя, что особенно актуально для воздушных выключателей и внешнем к. з. на землю вблизи заземляющего контура объекта или при электросварочных работах на нем. В этих случаях часть тока, проходящего по контуру заземления, может ответвиться через два установленных заземления в первичную цепь ТТ ремонтируемого выключателя и при значении тока, достаточном для срабатывания релейной защиты, вызвать ее неправильное действие.
Если отключение вторичных цепей ТТ от остающихся в работе устройств РЗА по какой-либо причине ие может быть выполнено, ремонтируемый выключатель должен находиться в отключенном положении или должны быть приняты меры, предотвращающие возможность прохождения тока по первичной цепи ТТ. К их числу можно отнести: отсоединение с одной стороны ошиновки между воздушным выключателем и выносными ТТ; установку заземлений с Двух сторон воздушного выключателя так, чтобы выносные
ТТ не попали в зону между двумя заземлениями. Оперативному персоналу надлежит проследить за выполнением указанных мероприятий, а также за обеспечением надежного восстановления вторичных цепей ТТ после окончания ремонта выключателя.
Для обеспечения безопасности персонала, ремонтирующего выключатель, дежурный должен исключить возможность дистанционного включения и отключения ремонтируемого выключателя (в том числе и от устройств РЗА).
При производстве монтажных работ вблизи или иа панели действующих устройств РЗА на эти работы оформляется заявка, в которой должны быть указаны мероприятия, разработанные службой РЗАИ и направленные на то, чтобы предотвратить отключение действующего оборудова- - ния из-за неосторожного проведения монтажных н сверловочных работ (например, вывод из действия части устройств РЗА, в схеме которых могут создаться цепи на отключение выключателей).
При допуске персонала для производства пожароопасных работ вблизи цепей и устройств РЗА дежурный должен проверить наличие плана и письменного разрешения на производство этих работ, а также наличие у персонала удостоверений о проверке знаний техники безопасности и допуске к выполнению пожароопасных работ. Место производства пожароопасных работ должно быть тщательно подготовлено в соответствии с правилами пожарной безопасности. При подготовке рабочего места следует учитывать, что некоторые кабели и провода с полиэтиленовой оболочкой являются горючими.
После окончания пожароопасных работ места проведения этих работ должны быть тщательно осмотрены дежурным персоналом и производителем работ.
Перед вводом в действие нового устройства релейной Защиты или электроавтоматики оперативный персонал должен получить структурные или принципиальные схемы этого устройства и инструкцию по его обслуживанию. Изучение этих материалов всем оперативным персоналом целесообразно организовать с привлечением в качестве руководителя работника службы РЗАИ. Во время изучения инструкции и схем нужно уяснить, прн каких условиях срабатывает та или иная часть устройства защиты и автоматики и на какую коммутационную аппаратуру она действует, какие устройства сигнализации имеются, где они расположены и при каких обстоятельствах действуют, какими отключающими устройствами вводится и выводится 12
устройство, где они расположены и какие поясняющие надписи имеются, где расположены предохранители или автоматы и способ контроля их исправности. Кроме того, оперативный персонал уясняет, какие могут быть неисправности устройства и как ои должен поступить при появлении неисправности и, в частности, как должен действовать персонал, например, при повреждении цепей от TH, при - появлении замыкания на землю в цепях нового устройства, а также другие вопросы, появившиеся в процессе изучения инструкции и схемы. После окончания изучения материалов обычно организуется проверка зианий оперативного персонала с привлечением работника службы РЗАИ.
Ввод в действие нового устройства релейной защиты или электроавтоматики производится дежурным по оформленной заявке.
В инструкциях по обслуживанию устройств РЗА и вторичных цепей должны быть приведены перечни всех отключающих устройств (ОУ), рубильников, переключателей и некоторых испытательных блоков с указанием принадлежности, назначения н нормального положения этой аппаратуры, а также указания о том, в каких случаях и какие операций должен с их помощью выполнять оперативный персонал.
Вопросы для самопроверки
Что должен хорошо знать н уметь оперативный персонал в области обслуживания устройства РЗА и вторичных целен объекта, на котором ои работает?
На что должен обращать внимание и что должен проверять дежурный, принимая смену н проводя осмотр устройств РЗА н оперативных цепей?
Каковы периодические обязанности оперативного персонала при проведении осмотра объекта?
Действия дежурного при срабатывании устройств РЗА.
Обязанности дежурного прн допуске персонала службы РЗАИ к работам в устройствах РЗА.
Какие мероприятия надлежит выполнить при выводе в ремонт выключателя для предотвращения ложной работы релейной защиты я обеспечения техники безопасности производства работ?
Какие мероприятия надлежит выполнить прн производстве монтажных или пожароопасных работ вблизи цепей и панелей устройств РЗА?
На какие вопросы должен обратить внимание оперативный персонал при изучении указаний инструкции по обслуживанию нового устройства РЗА?
ГЛАВА ВТОРАЯ
ВТОРИЧНЫЕ ЦЕПИ, ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
И ИХ обслуживание
К вторичным цепям относятся как оперативные цепи (в том числе цепи управления), так и цепи тока и напряжения. Рассмотрим сначала измерительные трансформаторы, являющиеся источниками питания цепей тока и напряжения.
В установках высокого напряжения измерительные трансформаторы изолируют реле устройств РЗА н приборы от цепей высокого напряжения, что значительно облегчает конструирование й условия эксплуатации этих реле и приборов.
Измерительный трансформатор состоит из магнито- провода, набранного из тонких листов трансформаторной стали, и обмоток, охватывающих его часть. Обмотка, подключаемая к первичной цепи подстанции, называется первичной, а обмотка, к которой подключаются измерительные приборы, реле и другая аппаратура, называется вторичной обмоткой измерительного трансформатора.
Согласно правилам техники безопасности вторичные обмотки измерительного трансформатора должны иметь постоянное заземление в одной точке схемы для предохранения персонала и оборудования вторичных цепей от высокого напряжения в случае повреждения изоляции между обмотками. Измерительные трансформаторы делятся на трансформаторы тока (ТТ) и трансформаторы напряжения (TH).
Трансформаторы тока и вторичные токовые цепи. Первичная обмотка ТТ включается последовательно в цепь присоединения, иапрнмер линии, трансформатора В цепь вторичной обмотки ТТ последовательно включают обмотки реле и приборов. Коэффициентом трансформации ТТ называют отношение номинального тока 1\ первичной обмотки к номинальному току /2 вторичной обмотки, что приблизительно равно отношению числа витков t»2 вторичной обмотки к числу витков Wi первичной обмотки:
Ki=hlh «w^wx.
Магнитные потоки, создаваемые токами первичной н вторичной обмоток в магнитопроводе, направлены навстречу друг другу. Результирующий магнитный поток определяется разностью этих магнитных потоков; в нормальных условиях работы он невелик. При конструировании ТТ сечение магннтопровода рассчитывают, исходя нз нор- 14
МалЬноГо значения результирующего магнитного потока. Вторичная обмотка трансформатора тока должна быть замкнута всегда на цепь с относительно малым сопротивлением. При обрыве цепи вторичной обмоткн, когда через первичную обмотку проходит ток, магнитный поток в магнитопроводе значительно возрастает, так как исчезает магнитный поток, создаваемый вторичной обмоткой. В разомкнутой вторичной обмотке будет наводиться э. д. с., значение которой может достигать десятков тысяч вольт и быть смертельно опасным. Магнитопровод ТТ при этом
будет перегреваться из-за возросшего магнитного потока, что может привести к повреждению изоляции обмоток н железа ТТ. С учетом этого обстоятельства во вторичных цепях ТТ устанавливают испытательные зажимы и испытательные блоки, позволяющие при проведении испытаний или проверок устройств РЗА и приборов подключать, например, измерительные приборы без разрыва вторичной цепи.
На рис. 1,а схематично показан испытательный зажим в нормальном режиме работы вторичной цепи, когда съемная перемычка 1 соединяет две части испытательного зажима. Измерительный прибор подключают к измерительным винтам 2 зажима параллельно съемной перемычке, не разрывая замкнутую цепь, а затем ослабляют винты 3 и отодвигают или снимают перемычку, вследствие чего измерительный прибор оказывается последовательно включенным в замкнутую вторичную цепь (рис. 1,6). С помощью испытательных зажимов можно также замкнуть накоротко вторичные обмотки ТТ без предварительного разрыва цепей с аппаратурой и приборами, для чего надлежит установить перемычку между измерительными винтами испытательных зажимов, установленных В фазных н нулевом проводах ТТ (см. штриховую линию на рис. 3).
Рис. 1. Испытательный зажим во вторичной цепи ТТ: а — нормальный режим; б —включение амперметраРис. 1. Испытательный зажим во вторичной цепи ТТ: а — нормальный режим; б —включение амперметраИспытательные блоки— это специальные четырех- нлн шестицепные (на четыре илн на шесть цепей) разъемные контактные устройства, ярн помощи которых выполняется присоединение устройств РЗА нлн измерительных приборов
Рис. 1. Испытательный зажим во вторичной цепи ТТ: а — нормальный режим; б —включение амперметра
Рис. 1. Испытательный зажим во вторичной цепи ТТ: а — нормальный режим; б —включение амперметра
к вторичным цепям ТТ, а в некоторых случаях — и к вторичным цепям TH, к источникам и цепям оперативного тока. Эти устройства обеспечивают возможность быстрого и надежного размыкания или замыкания цепей, а также Производства проверок и регулировок реле и других устройств с безразрывным подключением приборов во вторичные цепи ТТ. Обеспечивается также возможность временных изменений в схемах защиты, необходимых при наладке и проверке, без производства переключений на зажимах панели. На рис. 2 показан испытательный блок на шесть цепей. Испытательный блок состоит из основания (корпуса) 1, в углублении которого установлены два ряда пружинящих контактов (пластин) 3, и съемной рабочей крышки 2 с контактными планками 4, соединяющими попарно пружинящие контакты в каждой цепи при вставленной в корпус рабочей крышке (рис. 2,в). К одному ряду верхних внешних зажимов 6' блока подключают провода, идущие к реле или приборам, а к другому ряду нижних внешних зажимов 7 подключают вторичные цепи от ТТ или от ТЫ или питающие цепи оперативного тока. При снятии рабочей крышки испытательного блока, верхние и нижние пружинящие контакты каждой цепи изолируются друг от друга, а соседние пружинящие контакты нижнего ряда, к которому подведены вторичные цепи от ТТ, закорачиваются без разрыва цепей на расположенные в глубине корпуса блока закорачивающие пластины 5 (рис. 2,а). На время проверок защиты персоналом службы РЗАИ рабочая крышка заменяется испытательной крышкой, электрически соединяющей испытательную схему или измерительные приборы с цепями устройств РЗА. В отличие от рабочей испытательная крышка 8 (рис. 2,г) вместо контактных планок имеет контактные пластины 9, электрически соединенные с измерительными зажимами 10 иа внешней стороне крышки. При включении испытательной крышки с заранее подсоединенным к ней амперметром последний включается в цепь, проходящую через блок, без разрыва этой цепи. -
В каждой крышке блока есть замок (на рис. 2 не показан), защелкивающийся при установке крышки иа полную глубину и фиксирующий ее положение. Если по условиям эксплуатации испытательный блок должен длительное время находиться без рабочей крышки, то вместо нее в блок должна быть вставлена холостая крышка для предовраще- ния попадания пыли и мусора внутрь блока. Холостая крышка не имеет внутреннего выступа, контактных планок или пластин и поэтому при своем включении сохраняет ие- 16
измеииым положение пружинящих контактов блока. Холостая крышка должна отличаться от рабочей крышки цветом. При установке испытательных блоков в шкафах открытого распределительного устройства шкафы должны оборудоваться подогревом.
Вторичные обмотки ТТ н обмотки реле (приборов) соединяют между собой по различным типовым схемам.
5 3 95 3 98 108 10испытательной крыш- включенной для изме--испытательной крыш- включенной для изме--Рис. 2. Устройство испытательного блока: а —корпус испытательного блока без крышки (со снятой левой боковниой); б — рабочая крышка испытательного блока; а — испытательный блок с вставленной рабочей крышкой (в разрезе); г — схема испытательного бло-Рис. 2. Устройство испытательного блока: а —корпус испытательного блока без крышки (со снятой левой боковниой); б — рабочая крышка испытательного блока; а — испытательный блок с вставленной рабочей крышкой (в разрезе); г — схема испытательного бло-ка с кой,ка с кой,
5 3 9
5 3 9
8 10
8 10
испытательной крыш- включенной для изме--
испытательной крыш- включенной для изме--
Рис. 2. Устройство испытательного блока: а —корпус испытательного блока без крышки (со снятой левой боковниой); б — рабочая крышка испытательного блока; а — испытательный блок с вставленной рабочей крышкой (в разрезе); г — схема испытательного бло-
Рис. 2. Устройство испытательного блока: а —корпус испытательного блока без крышки (со снятой левой боковниой); б — рабочая крышка испытательного блока; а — испытательный блок с вставленной рабочей крышкой (в разрезе); г — схема испытательного бло-
ка с кой,
ка с кой,
Реле(приборы)Реле(приборы)В СВ САИ3\АИ3\7777jzz^^z/^ Ауребой пробой )Рис. 3 Схема соединения вто-ричных обмоток ТТ и обмотокреле (приборов) в полнуюзвезду (ЯЗ — испытательныезажимы)jzz^^z/^ Ауребой пробой )Рис. 3 Схема соединения вто-ричных обмоток ТТ и обмотокреле (приборов) в полнуюзвезду (ЯЗ — испытательныезажимы)На рис. 3 в качестве примера приведена схема соединения вторичных обмоток ТТ и обмоток реле в полную звезду (имеются также схемы соединения в неполную звезду, в треугольник и др.) [2]. В этой схеме три одноименных конца вторичных обмоток (обозначены и\ или Wa) соединены между собой и образуют нулевую точку «звезды», от остальных трех концов обмоток отходят фазные провода. Обмотки трех реле подключены с одной стороны к фазным проводам, другие концы обмоток реле соединены между собой и также образуют нулевую точку. Нулевые точки ТТ и реле соединены между собой проводом, который называют нулевым. В нормальном режиме нагрузки и при трехфазных к. з. по фазным проводам проходят равные по значению токи, соответствующие токам в первичной цепи, по нулевому проводу при этом проходит ток во много раз меньшего значения — так называемый ток небаланса. Ток небаланса возникает из-за отклонений значения и фазы вторичных токов ТТ; эти отклонения бывают различны в каждой фазе. Ток небаланса равен геометрической сумме вторичных токов трех фаз.
Реле(приборы)
Реле(приборы)
В С
В С
АИ3\
АИ3\
77
77
jzz^^z/^ Ауребой пробой )
Рис. 3 Схема соединения вто-ричных обмоток ТТ и обмотокреле (приборов) в полнуюзвезду (ЯЗ — испытательныезажимы)
jzz^^z/^ Ауребой пробой )
Рис. 3 Схема соединения вто-ричных обмоток ТТ и обмотокреле (приборов) в полнуюзвезду (ЯЗ — испытательныезажимы)
При однофазном замыкании иа землю по фазному про
воду поврежденной фазы и нулевому проводу проходит ток, соответствующий току замыкания на землю. Приведенная на рис 3 схема является также фильтром токов нулевой последовательности; в выходную цепь этого фильтра (в нулевой провод) включают реле, которые должны действовать при замыканиях на землю. На кабельных линиях напряжением 35 кВ и ниже иногда устанавливают специальные ТТ нулевой последовательности (ТНП). Стальной магнитопровод ТНП кольцеобразной или прямоугольной формы охватывает трехфазный кабель или несколько трехфазных кабелей. К вторичной обмотке ТНП подключают реле. При прохождении по защищаемому кабелю токов нагрузки, токов трехфазных илн двухфазных к. з. геометрическая сумма магнитных потоков в магнитопроводе ТНП теоретически равна нулю. При этом ток во вторичной обмотке ТНП теоретически должен быть равен нулю. Однако вследствие некоторой иесимметрии располо-
Ежения жил кабеля или самих кабелей по отношению к [ вторичной обмотке ТНП в последней возникает небольшая э. д с. и через обмотку реле проходит ток небаланса, ко- i? торый отстраивают от тока срабатывания реле. При про- г хождении по фазе кабеля тока однофазного замыкания на fземлю во вторичной обмотке ТНП индуцируется э. д с, > под действием которой появляется ток, достаточный для срабатывания реле
• Постоянное заземление вторичной обмотки ТТ в од- ! ной точке выполняют обычно на самом ТТ или иа бли- ■ жайшем к нему ряду зажимов. В сложных схемах релей- ной защиты, когда соединяют между собой вторичные об-
' мотки нескольких групп ТТ, размещенных в разных местах I подстанции, постоянное заземление вторичных цепей этих Г ТТ также должно выполняться в одной точке. Обычно это ■ заземление устанавливают в месте сборки цепей групп ТТ (в распределительном устройстве или на панели релейной защиты).
Особенности производства операций в токовых цепях. Эксплуатационные работы (проверки и испытания), связанные с ТТ, могут ограничиваться только вторичными цепями ТТ (измерение сопротивления изоляции, проверка цепей релейной защиты под нагрузкой и т. д,), а могут охватить и первичную цепь ТТ Оперативный персонал должен четко представлять себе объем и место предстоящих работ и выполнять все подготовительные работы в полном соответствии с правилами техники безопасности [5].
Проведение операций с испытательными блоками во вторичных цепях ТТ разрешается оперативному персоналу лишь в некоторых случаях (см. ниже). При этом оперативный персонал проходит специальное обучение, во время которого должны быть рассмотрены варианты всех операций, их содержание и последовательность. Оперативный персонал, допущенный к операциям с испытательными блоками, должен быть также проинструктирован персоналом службы РЗАИ иа рабочем месте.
Основные правила выполнения операций с испытательными блоками заключаются в следующем. При снятии рабочей крышки испытательного блока необходимо нажать пальцами иа обе защелки, чтобы открыть замки с двух сторон крышки, а затем резко без перекосов выдернуть крышку в иаправлеиии, перпендикулярном панели. Вставлять рабочую крышку нужно до защелкивания замка.
При наличии двух выключателей иа присоединение операции в токовых цепях одного из двух комплектов ТТ 2е19
с помощью испытательных блоков надлежит проводить с временным отключением устройств релейной защиты, которые по принципу действия и чувствительности могут срабатывать ложно нз-за кратковременного возникновения несимметрии токов при рабочем режиме (например, дифференциально-фазные высокочастотные защиты, чувствительные токовые защиты нулевой последовательности соответствующих ступеней, защиты параллельных линий и т. п.) [6]. Если указанные выше операции поручается
Рис. 4. Схема трехфазиого пятистержневого трансформатора напряжения
выполнить оперативному персоналу, службой РЗАИ должны быть даны письменные указания с перечнем всех защит, которые должны быть при этом временно (и на какое время) отключены.
После окончания работы во вторичных цепях ТТ оперативный персонал должен проверять, введены лн в действие на отключение все защитные устройства, которые выводились из действия.
Трансформаторы напряжения и вторичные цепи напряжения. Устройство TH такое же, как и силового трансформатора; первичная обмотка, состоящая нз большого числа витков, подключается параллельно к первичным цепям оборудования подстанции, к цепям вторичной обмотки параллельно подключают приборы и реле.
Для питания устройств РЗА применяют различные схемы соединения обмоток как однофазных, так и трехфазных TH [2, 3]^ В качестве примера рассмотрим схему соединения обмоток трехфазного пятнстержневого TH (рис. 4). Магнитная система этого TH имеет пять стерж- 20
ней. На трех средних стержнях размещены обмотки трех фаз — по одной первичной и по две вторичных обмотки на каждом стержне. Два крайних стержня предназначены для замыкания магнитных потоков нулевой последовательности (когда геометрическая сумма магнитных потоков трех средних стержней не равна нулю). Первичные обмотки соединены в звезду с заземленной нейтралью. Основные вторичные обмотки соединены в звезду с выведенной нейтралью и цепи этих обмоток предназначены для вклю- <ения приборов и реле на междуфазные н фазные напря- «ения. Дополнительные обмотки соединены по схеме разомкнутого треугольника, являющегося фильтром иапря-
Рис. 5. Векторные диаграммы вторичных фазных напряжений и их геометрического суммирования в фильтре напряжений нулевой последовательности: а — нормальный режим цепи или удаленное трехфазное к. з.; б — двухфазное к. з. между фазами В и СРис. 5. Векторные диаграммы вторичных фазных напряжений и их геометрического суммирования в фильтре напряжений нулевой последовательности: а — нормальный режим цепи или удаленное трехфазное к. з.; б — двухфазное к. з. между фазами В и СUr' . jv0-va*vt*vc-aUr' . jv0-va*vt*vc-a
Рис. 5. Векторные диаграммы вторичных фазных напряжений и их геометрического суммирования в фильтре напряжений нулевой последовательности: а — нормальный режим цепи или удаленное трехфазное к. з.; б — двухфазное к. з. между фазами В и С
Рис. 5. Векторные диаграммы вторичных фазных напряжений и их геометрического суммирования в фильтре напряжений нулевой последовательности: а — нормальный режим цепи или удаленное трехфазное к. з.; б — двухфазное к. з. между фазами В и С
Ur' . jv0-va*vt*vc-a
Ur' . jv0-va*vt*vc-a
жения нулевой последовательности. Напряжение на зажимах 0х — 02 этой схемы равно утроенному напряжению нулевой последовательности 3£/0 (при отсутствии в напряжении гармоник).
В нормальном режиме, при трехфазном или двухфазном к. з. в первичной цепи геометрическая сумма фазных напряжений равна нулю, поэтому напряжение между выведенными концами разомкнутого треугольника также равно нулю (в треугольнике геометрически суммируются трн фазных напряжения, рис. 5). При замыкании на землю одной из фаз (например, фазы А) первичной цепи с изолированной нейтралью первичная обмотка фазы А TH окажется подключенной обоими концами к потенциалу земли и напряжение как первичной, так н вторичных обмоток этой фазы станет равным нулю (рнс. 6), напряже- женне двух других фаз станет равным междуфазному напряжению. При этом на зажимах схемы разомкнутого треугольника TH появится напряжение, равное геометрической сумме векторов напряжений двух неповрежденных фаз В н С, и реле напряжения, подключенное к выведен- 21
ным концам схемы разомкнутого треугольника, сработает, сигнализируя о замыкании на землю в первичной цепи. Если нейтраль первичных обмоток TH не будет заземлена, тогда при замыкании на землю какой-либо фазы первичной цепи с изолированной нейтралью геометрическая сумма векторов трех вторичных фазных напряжений будет равна нулю н сигнализация замыкания на землю работать не будет.
Рис 6 Однофазное замыкание иа землю в цепи с изолированной нейтралью а — схема TH (вторичные обмотки, соединенные в звезду, не показаны); б — векторная диаграмма напряжений; в — геометрическое суммирование напряжений 0в и Ос в фильтре нулевой последовательности (в схеме разомкнутого треугольника)
Прекращение питания цепей напряжения некоторых устройств РЗА может привести к нх излишнему или ложному действию нли отказу. К устройствам, способным подействовать излишне или ложно, относятся, например, защиты минимального напряжения, дифференциально-фазные защиты линий типов ДФЗ-501 (ДФЗ-401) и ДФЗ-5ОЗ, дистанционные защиты любых типов. К устройствам, способным привести к отказу, относятся, например, различные типы направленных защит, устройства РЗА от повышения напряжения, устройства автоматического повторного включения (АПВ) с проверкой синхронизма или наличия напряжения. При исчезновении напряжения от TH, используемого как источник оперативного переменного тока устройства РЗА, эти устройства могут также отказать в действии.
Для предотвращения неправильного действия устройств РЗА при повреждении цепей напряжения, а также для сигнализации об этих повреждениях применяют различные устройства, с принципом действия н особенностя- 22
МИ обслуживания которых оперативный Персонал должен быть ознакомлен.
Для защиты TH от к. з. во вторичных цепях примеия- )т как плавкие предохранители, так и автоматические ыключателн (автоматы), например, типа АП-50 (с контактом вспомогательной цепи, который используют для игнализации отключения автомата). Преимуществами щтоматов по сравнению с плавкими предохранителями (вляются быстродействие, большая надежность, простота зосстановления питания цепей напряжения (нет необхо- 1имости иметь резервные плавкие вставки, предохрани- гели и т. п.). Быстродействие автоматоз при к. з. во вто- )ичиых цепях TH обеспечивает своевременное автоматическое отключение специальными блокировками быстродействующих релейных защит, подверженных неправильным цействиям при снижении или исчезновении напряжения. Цело в том, что специальная блокировка быстрее и надежнее блокирует защиту после отключения автоматов одной или нескольких фаз цепей напряжения. Предохранители допускается применять только во вторичных цепях TH, не питающих быстродействующие релейные защиты, подверженные неправильным действиям при неисправности цепей напряжения.
Постоянное защитное заземление вторичных цепей TH выполняется следующим образом: провод одной из фаз или нулевой провод вторичных обмоток TH, соединенных в звезду, и один из выводов схемы разомкнутого треугольника заземляются на ближайшей от TH сборке зажимов (обычно в шкафу, где устанавливают автоматы) или непосредственно у выводов вторичных обмоток TH. Индивидуальные заземления цепей каждого TH выполняются при условии, что вторичные цепи TH не имеют никакой электрической связи с цепями других TH, кроме связи через «землю».
На объекте с двумя и большим числом TH одного и того же первичного напряжения перевод питания цепей напряжения устройств РЗА каждого присоединения с одного TH иа другой обычно выполняют одним из двух способов.
По первому способу иа каждом присоединении устанавливают рубильники или переключатели, с помощью которых оперативный персонал может подключать цепи напряжения устройств РЗА этого присоединения к тому или другому TH Недостаток этого способа заключается в том, что дежурный персонал должен следить, чтобы в
23
нормальном режиме вторичное цепи Напряженйя каждого присоединения были подключены к TH той системы шии нли той ошиновки, на которую включено само это присоединение. Если это условие не выполнено, при эксплуатационном или аварийном отключении шиносоединительного или другого выключателя нли разъединителя, когда нарушается прямая электрическая связь между системой шин (ошиновкой), куда включено присоединение, устройства РЗА этого присоединения могут сработать неправильно илн отказать в действии, так как напряжение в их цепях может не соответствовать по значению и фазе первичному напряжению самого присоединения.
Второй способ заключается в том, что цепи напряжения отдельных присоединений подстанции, имеющей две системы шнн, автоматически переключаются на соответствующий TH, например при переводе присоединения с одной системы шин на другую. Это автоматическое переключение обычно выполняется контактами реле-повторителей вспомогательных контактов (ДА) шинных разъединителей присоединения (рнс. 7). В схеме с целью предотвращения неправильного действия главным образом дистанционных быстродействующих защит при переводе линии с одной системы шин на другую предусмотрена следующая автоматическая последовательность переключения. Вначале при включении шинного разъединителя 1 (77) системы шин срабатывает реле 1РПР (2РПР), через контакты которого к защите подается напряжение от обмоток соответствующего TH, соединенных в звезду, а затем срабатывает реле ЗРПР (4РПР), подавая через свои контакты на дистанционную защиту «плюс» оперативного тока и напряжение от обмоток TH, соединенных в разомкнутый треугольник. Реле 1РПР (2РПР) имеет некоторую выдержку времени при возврате (реле типа РП-252), а реле ЗРПР (4РПР) ее не имеет (реле типа РП-23). Это предусмотрено для того, чтобы при разрегулировке вспомогательного контакта разъединителя (ВКР) и нарушении в нем целости цепи реле ЗРПР (4РПР) сияло с защиты «плюс» оперативного тока раньше, чем реле 1РПР {2РПР) снимет напряжение (цепей «звезды») с той же защиты, и тем самым предотвратило ложное действие защиты. Для исключения возможности объединения вторичных цепей TH обеих систем шин в режиме, когда включены оба шинных разъединителя присоединения, в схеме выполнена блокировка на раз- 24
тыкающих контактах реле ЗРПР (4РПР). Реле, в цепи которого вспомогательный контакт разъединителя был замкнут раньше, разомкнет цепь включения другого реле своим контактом.
К цепям напряженияустройств РЗА присо-единения
Рис. 7. Схема переключении цепей напряжения устройства _ РЗА присоединения с применением реле повторителей положения шинных разъединителей (РПР) (вторичные цепи каждого TH имеют индивидуальные заземления): а — схема соединений обмоток однофазных TH с двумя вторичными обмотками; б—схема включения реле-повторителей разъединителей (1ВКР и 2ВКР -— вспомогательные контакты шинных разъединителей соответственно I и II систем щйн): р— схема переключения цепей напряжения
Операции при отключении или неисправности TH и цепей. При отключении или неисправности TH в заявке должны быть приведены указания или мероприятия, составленные службой РЗАЙ для обеспечения надежной работы остающихся включенными устройств РЗА, подключенных к этим цепям. Эти мероприятия, равно как и мероприятия, предусмотренные инструкциями, надлежит вы полнить до отключения TH
При появлении аварийной необходимости отключения TH или части его цепей оперативный персонал предварительно, согласно инструкциям, отключает те устройства РЗА, которые могут сработать неправильно при перерыве или исчезновении питания цепей напряжения.
Если имеется возможность, все устройства РЗА, которые нормально питаются от цепей напряжения отключае- емого TH, целесообразно до отключения TH перевести на питание от другого TH, в том числе и в случаях, когда TH установлен на линии При переводе питания цепей напряжения устройств РЗА с одного TH на другой оперативный персонал предварительно (несмотря на наличие соответствующих блокировок) отключает те устройства, которые могут сработать неправильно при разрыве цепей напряжения, а после завершения перевода питания вводит их в действие. К этим устройствам, в частности, относятся любые дистанционные защиты, а также высокочастотные защиты типа ДФЗ-501 (ДФЗ-401) илнДФЗ-503 имеющие пуск по напряжению обратной последовательности.
Следует иметь в виду, что, если, например, цепи напряжения ^защит двух линий включены па TH одной из этих линий (цепи напряжения защит одной из линий переведены на TH второй линии) и среди переведенных цепей есть цепи дистанционной защиты или высокочастотной защиты типа ДФЗ-501 (401) или ДФЗ-5ОЗ, при отключении линии с исправным TH произойдет также отключение линии с неисправным TH (без TH). Поэтому такой режим работы необходимо допускать только иа минимально необходимое время
При появлении сигнала о неисправности вторичных цепей напряжения дежурный в соответствии с инструкциями либо отключает устройства РЗА, которые могут при этом сработать неправильно, либо принимает другие меры, указанные в инструкциях Затем он пытается восстановить питание цепей напряжения включением соответствующих автоматов или установкой запасных предохра-
цителей. Смену предохранителей при наличии рубильника, установленного до предохранителя, выполняют при отключенном рубильнике. Одиако следует иметь в виду, что некоторые виды защит могут срабатывать при полном снятии напряжения рубильником и поэтому они, согласно инструкции, должны быть предварительно отключены. При отсутствии рубильника (под нагрузкой) допускается замена только трубчатых предохранителей закрытого типа. Прн этом замену предохранителей выполняют с помощью изолирующих клещей (или в диэлектрических перчатках) в предохранительных очках. При успешном восстановлении питания цепей напряжения все отключенные устройства РЗА должны быть включены. При повторном отключении автоматов (сгорании предохранителей) дежурный срочно извещает местную службу РЗАИ о возникшей неисправности. Затем, если это предусмотрено инструкциями, дежурный с разрешения соответствующего диспетчера переводит питание цепей напряжения устройства РЗА на другой TH (с отмеченным выше отключением части устройств релейной защиты). Если в процессе перевода и на другом TH отключатся автоматы (сгорят предохранители), необходимо полностью снять напряжение от TH с неисправных устройств РЗА и включить отключившиеся автоматы (заменить предохранители). Если при этом присоединение осталось совсем без релейной защиты от какого-либо вида к. з., дежурный должен требовать у диспетчера отключения этого присоединения.
Теперь перейдем к рассмотрению источников оперативного тока и нх цепей.
Источником оперативного тока называется такой источник электрического тока, который используется для питания цепей дистанционного управления выключателями и разъединителями, логических цепей релейной защиты, устройств электроавтоматики, телемеханики и сигнализации. Этот источник должен обеспечить действие указанных устройств как в нормальных условиях, так н в условиях к. з. и других нарушений нормального режима сети. Поэтому дежурный персонал должен уделять достаточное внимание состоянию источников и цепей оперативного тока. 1 ,
На объектах применяются как постоянный, так и переменный оперативный ток.
Источники и цепи постоянного оперативного тока. , Источником постоянного оперативного тока служит аккумуляторная батарея, основным преимуществом которой
27
является йейависимость от режима работы й состояний первичной сети. Поэтому постоянный оперативный ток обладает большей надежностью во время нарушения нор- мальной работы сети.
К некоторым недостаткам оперативного постоянного тока следует отнести необходимость специального помещения для батареи и квалифицированного ухода за ней, в ряде случаев большая стоимость оборудования постоянного оперативного тока по сравнению с переменным.
Рис. 8. Принципиальная схема источников и цепей оперативного постоянного тока объекта с масляными выключателями
На объектах обычно устанавливают аккумуляторные батареи, составленные нз свинцово-кислотных аккумуляторов. Аккумуляторная батарея на подстанции работает, как правило, в режиме постоянного подзаряда (рис. 8), при котором в нормальных условиях подзарядный агрегат ПА питает нагрузку оперативных цепей и подзаряжает батарею АБ. Подзаряд батареи необходим для того, чтобы восполнить саморазряд батареи, причинами которого являются местные короткозамкнутые контуры, образующиеся на отрицательных пластинах аккумуляторов из-за осаждения на них металлических примесей, содержащих- 28
ея в электролите батареи, а также вследствие примесей в самой активной массе пластин. При снижении напряжения в цепи переменпого тока, от которой питается электродвигатель подзарядного агрегата, снижается напряжение постоянного тока агрегата н он отключается нз-за срабатывания реле обратного тока РОТ. Это реле используется для предотвращения работы генератора подзарядного агрегата в режиме двигателя и разряда при этом на него аккумуляторной батареи. При отключении подзарядного агрегата питание цепи оперативного тока производится от аккумуляторной батареи,
, После разряда во время аварии, а также периодически аккумуляторную батарею ставят на заряд от специально установленного зарядного агрегата, обладающего большей мощностью, чем подзарядный агрегат. Схема включения зарядного агрегата аналогична схеме включения подзарядного агрегата. Прн отсутствии зарядного агрегата батарея заряжается от подзарядного агрегата, для чего агрегат подключают через переключатель П и переключатель ПЗ, устанавливаемый в крайнее положение для прохождения тока заряда через все элементы аккумуляторной батареи. В качестве подзарядного и зарядного агрегатов в последние годы на подстанциях вместо двигателя-генератора устанавливают выпрямительное устройство В типа ВУК (на рис. 8 показано штриховой линией). Это устройство обладает рядом преимуществ по сравнению с двигателем-генератором и может автоматически переключаться из режима подзаряда в режим заряда батареи. Защитные устройства, являющиеся частью выпрямительного устройства, автоматически отключают устройство В со стороны переменного и постоянного тока при возникновении аварийных условий.
В процессе обслуживания аккумуляторной батареи оперативному персоналу надлежит руководствоваться Правилами [4, гл. 37].
Для повышения надежности питания потребителей цепь оперативного постоянного тока делится на несколько параллельных участков (например, шинки управления ШУ, шинки электромагнитов включения ШВ и шинки сигнализации ШС на рис. 8) и секций. Потребители каждого участка могут питаться как от -своей секции, так и от соседней при включении секционного рубильника (РУ, РВ или PC). Для защиты цепи оперативного тока от к. з. применяют трубчатые предохранители или автоматы, реагирующие на возрастание протекающего через них тока.
Использование пробочных предохранителей в цепях оперативного тока запрещено из-за возможности нарушения контакта в предохранителе при сотрясении илн изменении температуры, а также из-за того, что прерывистый контакт при ввертывании и вывертывании пробочного предохранителя может привести к ложному действию устройств РЗА. Защиту от к. з. в цепи оперативного тока, выполненную при помощи предохранителей, стремятся осуществить таким образом, чтобы при к. з. перегорала плавкая вставка предохранителя, ближайшего к месту повреждения, а остальная цепь оперативного тока продолжала бы оставаться под напряжением. Для этого последовательно включенные однотипные предохранители оперативного тока выбирают так, чтобы номинальный ток плавкой вставки предохранителя, расположенного в схеме ближе к источнику питания, был на две ступени номинальных токов больше, чем номинальный ток последующей (более отдаленной от источника питания) плавкой вставки.
При защите от к. з. с помощью автоматов также стремятся выбирать их таким образом, чтобы отключался автомат, ближайший к месту повреждения, однако это не всегда достигается вследствие значительного разброса как по току, так и по времени срабатывания каждого автомата.
Цепи релейной защиты, электроавтоматики и электромагниты отключения выключателей подключают к шинкам ШУ. Цепи питания различных сигнальных устройств присоединяют к шинкам сигнализации ШС. Электромагниты включения масляных выключателей, потребляющие в процессе включения ток, во много раз превышающий ток остальных потребителей постоянного оперативного тока, присоединяют либо к отдельным шипкам ШВ, либо к кольцу кабелей питания электромагнитов включения.
В качестве примера выполнения схемы питания оперативным постоянным током устройств рассмотрим схему управления масляным выключателем 6—10 кВ с электромагнитным приводом и ознакомимся с взаимодействием отдельных элементов схемы.
Схема, приведенная на рис. 9, выполнена с релейной блокировкой, предотвращающей многократное включение выключателя на к. з. в цепи при неисправном состоянии схемы или при сравнительно длительном замыкании персоналом контактов 1—2 ключа управления КУ и отключении выключателя быстродействующей защитой. Начнем рассмотрение схемы с устройства этой блокировки, в котором применено реле РБМ с двумя обмотками, (реле блокировки от много- 30
кратного включения). Удерживающая обмотка реле РБМ(У), обладающая сопротивлением значительной величины, включена через замыкающий контакт 1—2 этого же реле. Рабочая обмотка реле РБМ^Р*), имеющая сопротивление малой величины, включена последовательно с обмоткой электромагнита отключения ЭО. При длительном замыкании контактов 1—2 ключа управления КУ при отключенном выключателе реле команды включения РКВ сработает и его контакт в цепи обмотки контактора включения КП будет также длительно замкнут, ток пройдет через размыкающий контакт 3—4 ре-
Рнс. 9. Принципиальная схема управления и сигнализации масляного выключателя с трехфазным электромагнитным приводом
1А и М — автоматы соответственно схемы управления и схемы сигнализации выключателя; (+) ШМ— шинка Мигающего света; ШЗП — шинка звуковой предупреждающей сигнализации
ле РБМ, через размыкающий вспомогательный контакт 1ВКВ выключателя и обмотку контактора КП. Контактор сработает, замкнутся его контакты в цепи электромагнита включения ЭВ масляного выключателя, и выключатель включится. При этом придут в движение контакты, связанные с приводом выключателя, разомкнется контакт 1ВКВ в цепи контактора н замкнется контакт 2ВКВ в цепи обмотки электромагнита отключения ЭО. Если выключатель включится на к. з., замкнется выходная цепь релейной защиты и ток пройдет через обмотку РБМ^Р), замкнутый контакт 2ВКВ н обмотку ЭО. Реле РБМ. и электромагнит отключения сработают, выключатель отключится. Однако повторного включения выключателя не произойдет, так какпрн срабатывании реле РБМ его контакт 3—4 разомкнется, а контакт 1—2 замкнется; при этом через замыкающий контакт РКВ и контакт РБМ 1—2 ток пройдет по обмотке РБМ^У) и реле РБМ останется в сработавшем состоянии. При этом контакт РБМ 3—4 в цепи обмотки КП будет длительно разомкнут и тем самым будет обеспечена блокировка от многократного включения выключателя.
Идентично обеспечивается блокировка от многократного включения выключателя при длительном замыкании контакта выходного реле АПВ в цепи включения выключателя.
Рассмотрим взаимодействие остальных элементов схемы. Предусмотрен самовозврат ключа управления КУ в нейтральное положение, при котором контакты ключа 1—2 и 3—4 разомкнуты. При повороте ключа управления на отключение выключателя замкнутся контакты ключа 3—4 (контакты 1—2 останутся разомкнутыми), сработает реле команды отключения РКО и замкнутся его контакты в цепи обмотки электромагнита ЭО. Ток пройдет через обмотку РБМ(Р), замкнутый контакт 2ВКВ (выключатель был включен) и обмотку ЭО. Реле РБМ сработает, его контакт 5—6 замкнется и будет замкнут до тех пор, пока не отключится выключатель и пока не разомкнется контакт 2ВКВ, разорвав при этом цепь тока, проходящего через обмотку электромагнита ЭО и обмотку РБМ^Р"1). Это предусмотрено для того, чтобы цепь, проходящая через обмотку электромагнита ЭО, не могла быть разорвана более слабыми контактами выходных реле устройства РЗА или реле РКО, которые при этом могут сгореть. Обмотка реле положения «Отключено»— РПО включена последовательно с обмоткой контактора КП. При отключенном выключателе и замкнутом в связи с этим контакте 1ВКВ реле РПО сработает и тем самым будет производиться контроль целости цепи обмотки контактора КП. Последний при этом не сработает, так как ток, проходящий через его обмотку, будет значительно меньше тока срабатывания контактора из-за большого суммарного сопротивления обмотки реле 'РПО и резистора R1. Сопротивление резистора R1 подобрано таким, чтобы контактор КП не срабатывал даже при пробое изоляции внутри РПО, когда цолностью
закорачивается обмотка этого реле. Обмотка реле положения «Включено» РПВ включена последовательно с рабочей обмоткой реле РБМ и обмоткой электромагнита отключения ЭО. При включенном выключателе и замкнутом в связи с этим контакте 2BRB реле РПВ находится в положении срабатывания (подтянуто) и осуществляет контроль целости цепи электромагнита отключения. Реле РБМ и электромагнит отключения при этом не срабатывают, так как ток, проходящий через их обмотки, значительно меньше тока срабатывания ЭО и РБМ (из-за большого суммарного сопротивления резистора R2 и обмотки реле РПВ). В то же время сопротивление рабочей обмотки реле РБМ мало н не препятствует надежному срабатыванию электромагнита отключения ЭО при замыкании цепи обмотки ЭО устройствами РЗА или контактом реле PRO. Таким образом, реле РПО и реле РПВ осуществляют контроль цепи последующей операции: при отключенном выключателе контролируется целость цепи включения, а при включенном выключателе — цепи отключения. Реле фиксации положения выключателя РФ часто применяют при установке малогабаритного ключа управления. В качестве реле РФ применяют промежуточное двухпозиционное реле типа РП-352, имеющее две обмотки, четыре размыкающих н четыре замыкающих контакта. При кратковременном прохождении тока через одну из обмоток якорь реле устанавливается в одно из двух фиксированных положений, соответствующих этой команде, и четыре контакта из восьми замыкаются. Реле РФ сохраняет это положение до тех пор, пока не замкнется цепь второй обмотки реле. При этом якорь реле установится в другое фиксированное положение, замкнутся другие четыре контакта н разомкнутся четыре ранее замкнутых контакта. Изменение положения реле фиксации происходит в одном случае при включении выключателя по любой причине (цепь обмотки 1 реле РФ замыкается контактом реле РПВ), а в другом случае при отключении выключателя ключом управления (цепь обмотки 2 реле РФ замыкается контактом реле PRO, замыкающимся при переводе ключа управления в положение «Отключено»), Последовательно с каждой обмоткой реле РФ включается один контакт этого реле, размыкающий цепь обмотки, под действием которой якорь реле установился в новом положении. Одновременно с размыканием одной обмотки замыкается контакт реле в цепи другой обмотки для подготовки замыкания этой цепи внешним контактом {РПВ или PRO).
Способы питания оперативных цепей переменным током. Устройства РЗА и вторичные цепи с использованием переменного оперативного тока выполняют во многих случаях проще и дешевле, чем на постоянном оперативном токе. Поэтому переменный оперативный ток нашел широкое применение на подстанциях 6—35 кВ, а также на некоторых подстанциях ПО и 220 кВ без выключателей на з—ззоо за-
стороне высокого напряжения. Применяют три способа питания оперативных цепей переменным током:
включение реле устройств РЗА во вторичные цепи ТТ и TH (вместо TH иногда используют трансформаторы собственных нужд), а также электромагнитов отключения выключателей—во вторичные цепи ТТ;
питание устройств РЗА и электромагнитов управления выключателей выпрямленным током от специальных выпрямительных устройств, получающих питание от ТТ, TH и трансформатора ТСН;
использование в качестве источника питания тока разряда предварительно заряженных конденсаторов.
Рис. 10. Схема максимальной токовой защиты с реле РТ-85Рис. 10. Схема максимальной токовой защиты с реле РТ-85Рис. 11 Схема комбинированного блока Г| питания оперативных цепей устройств РЗАРис. 11 Схема комбинированного блока Г| питания оперативных цепей устройств РЗА
Рис. 10. Схема максимальной токовой защиты с реле РТ-85
Рис. 10. Схема максимальной токовой защиты с реле РТ-85
Рис. 11 Схема комбинированного блока Г| питания оперативных цепей устройств РЗА
Рис. 11 Схема комбинированного блока Г| питания оперативных цепей устройств РЗА
Первый способ питания оперативных цепей, как правило, применяется для сравнительно простых схем РЗА и - выключателей с пружинными или грузовыми приводами, электромагнит отключения которых потребляет мощность не более 50 В-А. При этом релейную защиту с питанием оперативных цепей от ТТ выполняют двумя способами*
вторичный ток ТТ воздействует на реле прямого действия, встраиваемые в приводы выключателей и непосредственно воздействующие на привод выключателя;
выходное реле защиты, работающей на переменном токе от ТТ, после срабатывания дешунтнрует своими контактами электромагнит отключения выключателя, обеспечивая прохождение вторичного тока к. з. через обмотку электромагнита отключения. На рис. 10 приведена схема защиты, выполненная по этому способу. Переключающий контакт реле типа РТ-85 сделан таким образом, что при срабатывании реле под действием тока к з. замыкающие контакты реле замыкаются раньше, чем размыкаются размыкающие контакты. Этим обеспечивается переключение без разрыва вторичной цепи ТТ.
34
Через дешунтироваиную при этом обмотку электромагнита отключения пройдет вторичный ток ТТ, что приведет к отключению выключателя.
При нарушениях нормального режима, не сопровождающихся возрастанием тока, для питания оперативных цепей РЗА используют TH и трансформаторы собственных нужд.
Второй способ питания оперативных цепей (выпрямленным током) применяют для питания электромагнитов включения выключателей и электромагнитов отключения выключателей с тяжелым приводом, а также для питания цепей сложных схем устройств РЗА.
Источником выпрямленного тока, пригодным для питания защит, действующих как при к. з., так и при нарушениях нормального режима, не сопровождающихся увеличением тока, может служить комбинированный блок питания (рис. 11). Напряжение от TH подводится к промежуточному трансформатору напряжения ПТН, а ток от ТТ— к промежуточному насыщающемуся трансформатору ПНТ Вторичные напряжения ПТН и ПНТ выпрямляются выпрямителями В1 и В2, суммируются и питают оперативные цепи защит. Насыщающийся трансформатор ПНТ установлен для ограничения вторичного напряжения при больших значениях токов к. з. в первичной цепи (магии- топровод ПНТ насыщается при больших значениях тока). Конденсатор С, подключенный к вторичной обмотке ПНТ, используется для сглаживания пиков вторичного напряжения, возникающих при насыщении ПНТ.
Со стороны выпрямленного напряжения устанавливают вольтметр, дающий возможность проверять исправность блока питания. В местной инструкции по обслуживанию блоков питания оперативных цепей должно быть указано допустимое колебание нижнего значения выпрямленного напряжения.
Упрощенная схема защиты с использованием третьего способа питания оперативных цепей (разряд предварительно заряженного конденсатора) приведена на рис. 12. Конденсатор С через выпрямитель заряжается от вторичной цепи TH или трансформатора собственных нужд (ТСН) подстанции. Преимущество этого способа питания оперативных цепей — простота выполнения и возможность его применения для цепей электромагнитов отключения выключателей с «тяжелыми» приводами и для устройств РЗА, которые должны действовать при снижении или исчезновении напряжения на подстанции.
3* 35-
ность процесса разряда конденсатора может отказу в действии приводаность процесса разряда конденсатора может отказу в действии приводаНедостатки этого способа состоят в том, что в момент включения подстанции под напряжение этот источник питания оперативных цепей не готов к действию (конденсатор не успел зарядиться) и это может при включении на к. з. привести к отказу защиты (для устранения этого дефекта используют другой источник питания или комбинацию этого источника питания с другим), а кратковремен
ность процесса разряда конденсатора может отказу в действии привода
ность процесса разряда конденсатора может отказу в действии привода
Рис. 12. Схема питания оперативных цепей релейной защиты без выдержки времени с использованием энергии разрядки конденсатораРис. 12. Схема питания оперативных цепей релейной защиты без выдержки времени с использованием энергии разрядки конденсаторапривести к при его механическом затирании. Такой способ питания недопустим для схем устройств РЗА, где одни и тот же источник оперативного тока используется как для питания электромагнита отключения, так, например, и для создания выдержки времени действия устройства.
Рис. 12. Схема питания оперативных цепей релейной защиты без выдержки времени с использованием энергии разрядки конденсатора
Рис. 12. Схема питания оперативных цепей релейной защиты без выдержки времени с использованием энергии разрядки конденсатора
исчезновении напряженияисчезновении напряженияОдним из недостатков применения оперативного переменного тока является невозможность использования его для подачи оперативной команды или сигнала при полном переменного тока. Иногда для
исчезновении напряжения
исчезновении напряжения
ликвидации этого недостатка используют аккумуляторную батарею небольшой мощности, которую устанавливают на подстанции для нужд связи; если подстанция оборудована устройствами телесигнализации, предусматривают передачу телесигнала об обесточении подстанции.
Неисправности в цепях оперативного тока. В большинстве случаев неисправности в цепях оперативного тока возникают во время производства работ в этих цепях или "вблизи них. Реже появляются неисправности вследствие постепенного ухудшения изоляции или нарушения контак- -та в цепи, а также вследствие замыкания цепей посторонними предметами.
Рассмотрим некоторые виды иеисправиостей.
Обрыв цепи оперативного тока может произойти, например, из-за перегорания плавкой вставки предохранителя или отключения автомата, из-за обрыва в обмотке реле (чаще наблюдаются случаи обрыва в обмотках промежуточных реле), из-за нарушения контакта в одном из зажимов цепи вследствие ненадежного завинчивания винта зажима или срыва его резьбы. Причиной обрыва
может также оказаться неисправность вспомогательного контакта выключателя, неправильно оставленное в разомкнутом состоянии отключающее устройство релейной защиты или автоматики или оставленный в отсоединенном положении соединительный провод после окончания работы в оперативных цепях.
Короткое замыкание может возникнуть при ошибочном соединении цепей обоих полюсов постоянного тока («плюса» и «минуса») каким-либо металлическим предметом или при появлении металлического замыкания на землю на обоих полюсах. Возможен и такой случай, когда к. з. в оперативной цепи появляется только в момент действия какой-либо аппаратуры. Например, при ранее происшедшем пробое изоляции между выводами обмотки реле РКВ (см. рис. 9) к. з. в цепи оперативного постоянного тока появится Только в момент замыкания контактов 1—2 ключа управления (при повороте ключа управления КУ в положение «Включено»), Из-за возникновения к. з. произойдет отключение автомата 1А оперативного тока.
Замыкание на землю может возникнуть при повреждении изоляции одного из элементов оперативных цепей по отношению к заземленной конструкции или оболочке кабеля. Подобное повреждение приводит к снижению сопротивления изоляции полюсов оперативного постоянного гожа по отношению к земле, значение которого зависит от переходного сопротивления в месте повреждения изоляции и от сопротивления между местом повреждения и полюсами оперативного тока. Поясним последнее на следующем примере, используя рис. 9. Предположим, что в точке а (между замыкающим контактом РКВ и размыкающим контактом 3—4 реле РБМ) произошло металлическое замыкание на землю (т. е. переходное сопротивление в месте повреждения равно нулю). В этом случае снижение сопротивления изоляции между шиикой — ШУ и «землей» будет определяться сопротивлением обмотки контактора КП, а снижение сопротивления изоляции между шинкой А-ШУ и «землей» будет определяться суммарным сопротивлением обмотки реле РПО и резистора R1. Если затем замкнуть контакты 1—2 ключа КУ, то после срабатывания реле РКВ и замыкания его контактов сопротивление между шинкой +ШУ и «землей» снизится до нуля.
Для наблюдения за состоянием изоляции цепи постоянного тока и для сигнализации снижения сопротивления этой изоляции до критического уровня применяют различные устройства.
Действия оперативного персонала при неисправностях оперативных цепей. При появлении неисчезающего сигнала о замыкании на землю в цепи оперативного тока дежурный должен, пользуясь устройством контроля сопротивления изоляции оперативных цепей, установленным на объекте, и руководствуясь местной инструкцией, выяснить, на каком полюсе н участке цепи постоянного тока появилось замыкание на землю. Затем при осмотре поврежденного участка необходимо выяснить причину и место замыкания на землю, а с помощью коммутационных устройств, автоматов и предохранителей попытаться отделить от схемы поврежденный элемент или участок цепи. О возникшей неисправности надлежит срочно известить местную службу РЗАИ.
Следует иметь в виду, что появление сигнала «обрыв цепи управления» опасно, так как сигнал может появиться из-за обрыва цепи обмотки электромагнита отключения выключателя присоединения. При последующем к. з. на этом присоединении произойдет отказ отключения выключателя присоединения. Если на объекте включено устройство резервирования при отказе выключателей (УРОВ), то в этом случае от УРОВ отключится система шин, на которую включено присоединение с отказавшим выключателем.
Еще более опасно положение, когда отключаются автоматы (сгорают предохранители), через которые осуществляется питание оперативных цепей релейной защиты присоединения. В этом случае при к. з. на этом присоединении произойдет отказ релейной защиты и, как следствие, либо обесточение объекта, либо возникновение системной аварии из-за неотключаемого к. з.
Поэтому оперативному персоналу следует быть особенно внимательным к сигнализации обрыва цепей управления и исчезновения оперативного постоянного тока, необходимо принять срочные меры в соответствии с инструкцией вплоть до вывода из работы присоединения, на котором оборваны цепи управления или отсутствует напряжение оперативного тока, особенно если известно, что устройства релейной защиты на противоположных концах соседних присоединений не сработают из-за недостаточной чувствительности при к. з. на данном присоединении (не обеспечивается так называемое дальнее резервирование).
При наличии блоков питания оперативных цепей во время осмотра оборудования дежурному надлежит проверять показания вольтметров, измеряющих значение вы- 38
прямленного напряжения. Уменьшение напряжения ниже допустимого, указанного в местной инструкции, может явиться следствием повреждения блока питания, о чем надлежит срочно сообщить вышестоящему оперативному лицу и действовать по его указанию, сообщить службе РЗАИ и сделать запись в журнале дефектов и оперативном журнале.
При срабатывании максимальной токовой защиты с дешунтированием (контактами реле типа PT-85, РТ-86 или РТ-95) электромагнита отключения желательно, чтобы оперативный персонал, не снимая крышки реле, осмотрел состояние переключающего контакта реле. Если при этом у персонала возникнет подозрение о повреждении переключающего контакта, необходимо об этом срочно сообщить персоналу местной службы РЗАИ.
Вопросы для самопроверки
Чем опасно размыкание вторичной цепи трансформатора тока, грез первичную цепь которого проходит ток?
Каково назначение и устройство испытательного блока и его годичных цепях?
Каково назначение и устройство испытательного блока и его йстей5
Где устанавливают постоянное заземление вторичных цепей fr и каково назначение этого заземления?
I 5. Перечислить операции с релейной защитой при работах во годичных цепях ТТ отключенного выключателя.
[" 6. Какие устройства РЗА могут подействовать неправильно или Сказать в действии при исчезновении напряжения от TH иа этих устройствах?
: 7. Как должно быть выполнено постоянное защитное заземление вторичных обмоток TH?
Какие способы перевода питания цепей напряжения устройства РЗА отдельных присоединений с одного TH на другой применяют на подстанциях с двумя системами шин? В чем заключается основной недостаток перевода питания цепей напряжения устройств РЗА с помощью переключателей и рубильников?
Как осуществляется автоматическое переключение цепей напряжения устройств РЗА с одного TH на другой при переводе присоединения с одной системы шин на другую?
Как должен действовать оперативный персонал при аварийной необходимости отключения TH?
Какова последовательность действий оперативного персонала при отключении автоматов (сгорании предохранителей) во вторичных Цепях TH?
Каковы преимущества и недостатки постоянного- оперативного тока? Каким образом выполняют защиту цепи постоянного оперативного тока от к. з.?
Как выполняется релейная блокировка от многократных включений выключателя на к. з, в цепи (используйте рис. 9)?
Каковы источники питания устройства РЗА переменным оперативным током; их достоинства и недостатки?
Перечислить достоинства и недостатки способов питания оперативных цепей переменным током.
Как действует при к. з. 'максимальная токовая защита, приведенная на рис. 10? Что может произойти при повреждении переключающего контакта реле РТ-85 этой защиты?
Какие неисправности могут возникнуть в оперативных цепях?
Что должен делать дежурный при появлении иеисчезающего сигнала о замыкании на землю в цепи оперативного постоянного тока или при сигнале обрыва оперативных цепей?
Что должен проверять дежурный при наличии блоков питания оперативных цепей и как должен действовать при уменьшении Напряжения ниже допустимого (по показаниям вольтметра)’
Каковы правила обслуживания оперативным персоналом аккумуляторной батареи?
ГЛАВА ТРЕТЬЯ
АППАРАТУРА, УСТРОЙСТВА
И ЦЕПИ СИГНАЛИЗАЦИИ
Основное назначение сигнализации (цветовым, световым и звуковыми сигналами)—обратить внимание оперативного персонала на происшедшее изменение в электрической схеме цепи, на возникновение опасного режима работы цепи или конкретного оборудования, на действие конкретных устройств РЗА и т. п.
Сигнальная аппаратура. На объектах применяется разнообразная сигнальная аппаратура: указательные реле, реле импульсной сигнализации, звонки, сирены, табло, сигнальные лампы и т. п.
Указательные реле используют как для сигнализации о характере нарушения нормального режима работы (например, перегрузка оборудования, замыкание на землю в цепи, появление газа в трансформаторе и т. д.), так и для фиксации срабатывания конкретных устройств РЗА или их отдельных элементов. В нормальных условиях, когда ток не проходит через обмотку указательного реле, флажок реле удерживается в поднятом положении бортиком 40
отпавшего якоря реле. В момент прохождения тока через обмотку указательного реле якорь притягивается к сердечнику реле, освобождая флажок, и он падает под действием собственной массы. В этом положении флажок виден через смотровое отверстие (окно) реле. Для того чтобы персонал мог легко обнаружить выпавший флажок, он окрашивается в ярко-красный, белый или желтый цвет. Одновременно с падением флажка замыкаются контакты указательного реле, которые могут быть использованы для замыкания цепей световой и звуковой сигнализации. Сигнальный флажок и контакты указательного реле остаются в сработавшем состоянии до тех пор, пока оперативный персонал не возвратит их в нормальное положение. Подъем флажка и размыкание контактов производят кнопкой или поворотной головкой возврата, установленной снаружи кожуха реле. Флажки реле регулируют так, чтобы они не падали от случайных сотрясений или вибрации панелей, на которых они установлены. На каждом указательном реле или рядом с ним должна быть сделана четкая надпись, разъясняющая причину падения флажка (например, появление замыкания на землю, действие одной из защит присоединения и т. д.). Реле тока типа PT-80, РТ-90, отдельные виды дистанционных, промежуточных и других реле имеют так называемые встроенные флажкн. Однако падение встроенных флажков не приводит к срабатыванию световой и звуковой сигнализации, что необходимо учитывать оперативному персоналу. Иногда падение встроенных флажков помогает разобраться в действии защитных устройств при нарушении нормального режима. Необходимо, чтобы в действующих инструкциях имелся перечень всех указательных реле (желательно и реле со встроенными флажками) с пояснением назначения каждого реле и указанием причин, вызывающих его срабатывание.
Световые табло устанавливают на панелях н пультах Щнта управления. Некоторые из них могут быть погашены только при подъеме флажков соответствующих указательных реле.
Реле импульсной сигнализации (РИС) применяют в схемах аварийной н предупреждающей сигнализации с Центральным съемом звукового сигнала. Это устройство состоит из трансформатора Тр, резистора R и поляризованного реле (рис. 13).
Поляризованное реле состоит из постоянного магнита М, подвижного якоря Я и электромагнита с двумя обмот-
ками I и //. При прохождении тока через одну из обмоток электромагнита на якорь реле воздействуют два магнитных потока: поток постоянного магнита, который называют поляризующим Фп, и поток электромагнита, который называют рабочим Фр. Поляризующий поток Фп выходит из северного полюса постоянного магнита и в воздушном зазоре разветвляется на две части—фпа и ФПб- При замыкании одной из сигнальных цепей постоянного тока, во время нарастания тока в этой цепи и в первичной обмотке Тр, возрастающий магнитный поток в магнитопроводе
Рис. 13. Схема реле импульсной сигнализации
Тр индуцирует э. д. с. в его вторичной обмотке. Под действием этой э. д. с. в обмотке I поляризованного реле кратковременно появится ток.
При прохождении тока по обмотке / электромагнита результирующий магнитный поток в левой части воздушного зазора Фа=Фпа—Фрг, а результирующий магнитный поток в правой части воздушного зазора Фб=Фпб+Фр/, следовательно, Фб>Фа- В этом случае под воздействием магнитного потока Фо якорь реле отклонится вправо и замкнет контакты К.
При прохождении тока по обмотке II электромагнита изменится направление магнитного потока ФР; в этом случае Фа>Фб и якорь реле отклонится влево, размыкая контакты К. При исчезновении тока в обмотке электромагнита якорь реле под действием магнитного потока Фп останется в том положении, в которое он переместился перед этим (реле работает как двухпозиционное).
Для цепей постоянного оперативного тока промышленностью выпускается реле импульсной сигнализации типа РИС-Э2М. Внутри этого реле дополнительно смонтирован 42
^усилитель на полупроводниковых триодах, увеличивающий ток в обмотке поляризованного реле по сравнению с реле типа РИС-Э2 при одном и том же значении э. д. с., наводимой во вторичной обмотке трансформатора, что позволяет реле типа РИС-Э2М фиксировать до 30 последовательных сигналов (соответственно до 30 последовательных изменений тока), приводящих к постепенному ступенчатому возрастанию постоянного тока в первичной обмотке трансформатора Тр, при отсутствии квитирования (съема) предыдущих сигналов.
Рис. 14. Схема цепей аварийной сигнализации с реле типа РИС
Цепи сигнализации. В зависимости от назначения различают цепи аварийной сигнализации, цепи сигнализации положения выключателей, разъединителей и других аппаратов, цепи предупреждающей сигнализации.
Цепи аварийной сигнализации с использованием реле импульсной сигнализации РИС приведены на рис. 14. На этом рисунке и рис. 9 положение контактов выключателей присоединений (1ВКВ, 2ВКВ) и контактов других реле схем управления соответствует отключенному положению выключателей, при этом показанные на рис. 14 контакты реле фиксации положения этих выключателей (1РФ, 2РФ) разомкнуты. При включенном положении, например, выключателя 1В его контакт разомкнут, а контакт 1РФ замкнут. При аварийном отключении выключателя 1В его контакт замкнется и через первичную обмотку трансформатора Тр пойдет ток. Реле РИС сработает, и его контакт приведет в действие промежуточное реле РП. Замыкающие контакты реле РП приведут в действие аварийный сигнал, замкнут цепь обмотки // поляризованного реле РИС, вследст-
вне чего якорь поляризованного реле возвратится в исходное положение, а также зашунтируют контакт РИС, с тем чтобы размыкание тока питания обмотки реле РП производилось кнопкой съема звукового сигнала КСЗС, а ие контактом РИС. Оперативный персонал, нажав кнопку съема звукового сигнала, разорвет цепь питания обмотки РП, контакты реле РП возвратятся в исходное положение, звуковой сигнал прекратится, и схема звуковой аварийной сигнализации будет снова готова к действию.
Цепи сигнализации положения выключателя, а также схема мигания сигнальных ламп приведены на рис. 9.
При дистанционной подаче команды на включение выключателя (ключом управления КУ) замкнутся контакты реле команды включения РКВ в цепи обмотки контактора КП, произойдет включение выключателя и вследствие замыкания контакта 2ВКВ сработает реле РПВ, Контакт этого реле замкнет цепь обмотки реле фиксации РФ, которое изменит свое положение, и прн этом замкнутся его контакты 5—6, 9—10 и разомкнутся контакты 7—8, 11—12. Лампа сигнализации включения выключателя ЛВ загорится, так как при включении выключателя замкнется контакт ЗВКВ, а лампа сигнализации отключения выключателя ЛО погаснет, так как контакт 4ВКВ разомкнется. При аварийном отключении выключателя (или отключения выключателя без операций ключом управления) реле фиксации Останется в прежнем положении, соответствующем включенному положению выключателя, а положение контактов выключателя будет соответствовать новому — отключенному — состоянию выключателя (контакт 4ВКВ замкнется, а ЗВКВ разомкнется). Возникнет несоответствие между положением реле фиксации, с одной стороны, и положением выключателя и его вспомогательных контактов, с другой стороны, что приведет в действие схему мигания сигнальных ламп, состоящую из промежуточных реле 1РП и 2РП. Схема мигания запустится вследствие того, что замкнется цепь обмотки реле 1РП через замкнутые контакты 5—6 реле РФ, замкнутые контакты 4ВКВ и лампу ЛО. Реле 1РП срабатывает, его контакты замкнутся без выдержки времени, сработает реле 2РП, и к лампе ЛО будет подведен «плюс» оперативного тока, помимо обмотки реле 1РП, в результате чего лампа ЛО загорится полным накалом. Контакт реле 2РП без выдержки времени разомкнет цепь обмотки реле 1РП (тип реле 1РП и 2РП такой, что при срабатывании они действуют без выдержки времени, а при возврате — с небольшой выдержкой времени). Контакты реле 1РП разомкнутся с небольшой выдержкой времени, дампа ЛО погаснет, а цепь обмотки реле 2РП разомкнется. Якорь реле 2РП отпадет, контакт реле 2РП замкнется с небольшой вы держкой времени, что снова приведет к срабатыванию реле 1РП и К загоранию лампы ЛО. Погасание и загорание лампы ЛО будет
происходить через небольшие промежутки времени, что будет восприниматься как мигание лампы. Для того чтобы реле фиксации привести в соответствие с положением выключателя, надлежит ключом управления выполнить операцию отключения выключателя (сквитировать ключ). Тогда сработает реле РФ, разомкнутся его контакты 5—6, замкнутся его контакты 7—8, после чего лампа ЛО загорится ровным светом и прекратится срабатывание реле 1РП и 2РП Последняя цепочка схемы — цепь сигнала «обрыв цепи управления» состоит из последовательно соединенных размыкающих контактов реле положения выключателя. При исправном состоянии цепей управления выключателя размыкающий контакт реле, контролирующего цепь последующей операции (например, при отключенном выключателе—реле РПО в цепи включения), должен быть разомкнут, а контакт второго реле положения РПВ— замкнут (см. рис 9). Если цепь последующей операции неисправна, контакт этого реле положения также замкнется и сработает предупреждающий сигнал (табло Л)
Сигнализация замыкания на землю в сетях 3—35 кВ. При замыкании одной фазы иа землю в сети, работающей с изолированной нейтралью, через место повреждения проходят емкостные токи, которые могут привести к возникновению электрической дуги; при этом в сети могут возникнуть перенапряжения и дополнительные серьезные повреждения изоляции относительно земли. Поэтому в Правилах [4] записано общее требование о компенсации емкостных токов при их значении более 30 А в сетях 3—6 кВ, более 20 А в сетях 10 кВ, более 15 А в сетях 15—20 кВ, более 10 А в сетях 35 кВ. Если в электрических сетях напряжением 3—35 кВ имеются воздушные линии с железобетонными или металлическими опорами, емкостный ток замыкания на землю не должен превышать 10 А независимо от значения напряжения [4].
В блочных схемах генератор — трансформатор дугогасящие аппараты (иа генераторном напряжении) должны применяться при емкостном токе замыкания на землю более 5 А.
Учитывая, что в длительном режиме работы сети при наличии замыкания одной фазы на землю повышается вероятность возникновения междуфазного к. з. с повреждением оборудования, а также возникает опасность возгорания деревянной опоры или разрушения бетона железобетонной опоры, необходимо ускорять поиск места повреждения и восстановление нормального режима работы. Для облегчения поиска участка сети, на котором возникло замыкание на землю, применяют различные сигнальные уст-
ройства как для сетей с изолированной нейтралью, так и для компенсированных сетей. Принцип действия, схема и конструкция этих устройств зависят от многих факторов, в том числе и от того, в какой сети они применяются: ка-( бельной или воздушной, радиальной нли кольцевой. На электростанциях и крупных узловых подстанциях част» устанавливают устройства сигнализации, действующие автоматически и селективно при устойчивых, а иногда и кратковременных замыканиях на землю. На небольших подстанциях н распределительных пунктах зачастую используют переносную, аппаратуру, с помощью которой персонал, производя соответствующие измерения, осуществляет поиск поврежденного участка сети.
В кабельных сетях для отыскания устойчивых замыканий на землю широко применяют устройства сигнализации типа УСЗ; ограничимся кратким изложением принципа действия этих устройств. Он основан на том, что при замыкании иа землю форма кривой тока нулевой последовательности значительно отличается от синусоиды. Такую форму кривой тока можно получить, наложив на синусоиду тока промышленной частоты ряд синусоид тока более высокой частоты (высшие гармонические составляющие). Эксперименты и расчеты показали, что содержание высших гармоник с частотой 250—300 Гц в токе нулевой последовательности поврежденного участка сети значительно больше, чем на каждом неповрежденном участке. Устройство УСЗ описано в работе [8]. Оно выполнено таким образом, что обладает наибольшей чувствительностью по отношению к высшим гармоникам с частотой 250—300 Гц. и наименьшей чувствительностью к сопоставляющим тока с частотой 50 Гц. Поэтому на поврежденном участке сети показание измерительного прибора УСЗ будет наибольшим. На объектах используются два типа этих устройств: УСЗ-З и УСЗ-ЗМ.
Устройство УСЗ-ЗМ применяют в тех случаях, когда на всех кабельных линиях установлены трансформаторы тока нулевой последовательности (ТНП) и вторичные цепи этих трансформаторов выведены на панель, где их можно поочередно подключать с помощью кнопок к устройству УСЗ-ЗМ.
Устройство УСЗ-З применяют на тех объектах, где на кабелях отсутствуют ТНП. Устройство УСЗ-З комплектуется токоизмерительиыми клещами типа КЭ44, заменяющими в данном случае ТНП. Для правильного измерения составляющих тока нулевой последовательности с по- 46
"Измиробано по отнише-Igp нию к боронке кабеля"Измиробано по отнише-Igp нию к боронке кабеляРис. 15. Схема выполнения заземления воронки кабеля С ТНПРис. 15. Схема выполнения заземления воронки кабеля С ТНПмощью устройства УСЗ, а также для обеспечения правильного действия защиты и сигнализации замыкания на землю устройств других типов, установленных на кабельных линиях, необходимо учитывать следующее: при замыканиях на землю вблизи кабельных линий, а также при работе электросварочных аппаратов на объекте (и в других случаях прохождения тока в земле вблизи кабельных линий) часть этого тока может проходить по броне и свинцовой оболочке кабеля. Для того чтобы этот ток /бр, проходя через заземленный корпус кабельной воронки (рис. 15), не вызывал во вторичной обмотке ТНП тока, достаточного для действия защиты или сигнализации замыка
"Измиробано по отнише-
Igp нию к боронке кабеля
"Измиробано по отнише-
Igp нию к боронке кабеля
Рис. 15. Схема выполнения заземления воронки кабеля С ТНП
Рис. 15. Схема выполнения заземления воронки кабеля С ТНП
ния на землю, заземляющий провод воронки кабеля следует пропустить через окно ТНП. При этом броня и свинцовая оболочка кабеля на участке от ТНП до воронки должны быть изолированы от земли и от сердечника ТНП, Тогда ток /бР, два раза проходя через окно ТНП в противоположных направлениях, не вызовет неправильного действия защиты или сигнализации замыкания иа землю, Следовательно, клещи типа КЭ44 надлежит накладывать на кабель таким образом, чтобы заземляющий провод воронки проходил через окно клещей.
Для поиска места замыкания на землю в воздушных сетях также применяют различные устройства. Так, например, для воздушных сетей 6—20 кВ нашли широкое применение приборы «Поиск-1», «Волна» и «Зонд», разработанные в Союзтехэнерго [9]. Прибор «Поиск-1», находясь на расстоянии 8—10 м от проводов линии, реагирует на составляющие магнитной индукции, возникающие вокруг провода линии от высших гармоник тока замыкания на землю. Показания прибора вблизи поврежденной линии значительно больше показаний прибора вблизи неповрежденной линии. Если идти к месту повреждения со стороны питающей подстанции, то за местом замыкания на землю показания прибора резко уменьшаются. Токи нагрузки, протекающие по линии, и наличие компенсации емкостных токов сети
на показаниях прибора практически не сказываются. По результатам испытаний был сделан вывод о том, что прибор «Поиск-1» может успешно применяться в тех сетях, где суммарная протяженность линий равна или более 25 км для сетей 6 кВ, 15 км для сетей 10 кВ и 10 км для сетей 20 кВ. Когда необходимо найти место замыкания на землю в сети меньшей протяженности, прибор может быть использован при искусственном повышении уровня гармоник, например наложением на сеть напряжения с частотой 250—300 Гц.
Обслуживание цепей и устройств сигнализации. Прн каждом обходе персонал внимательно осматривает все указательные реле и реле других типов со встроенными флажками, проверяя, подняты ли все флажки.
Подъем сигнальных флажков, выпавших во время нарушения нормального режима, лучше производить вдвоем, предварительно записав, а затем проверив, в каких реле выпали флажки. Для того чтобы при выяснении причины действия защитных устройств можно было проверить правильность этих записей, желательно перед подъемом каждого флажка делать на панели пометку мелом около корпуса реле с выпавшим флажком. Эти пометки необходимо своевременно стирать, учитывая, что старые пометки в дальнейшем могут привести к путанице и серьезным ошибкам.
Оперативный персонал в установленные местной инструкцией сроки проверяет исправность звуковой и световой сигнализации и всех сигнальных ламп, принимая меры к скорейшему устранению выявленных дефектов. При погасании сигнальной лампы и отсутствии персонала службы РЗАИ оперативному персоналу следует (если арматура лампы позволяет) проверить исправность самой лампы, а затем проверить исправность предохранителей (положение автоматов) сигнальных устройств. Если лампа и предохранители исправны (автоматы включены), необходимо сообщить персоналу местной службы РЗАИ о выявленной неисправности.
Если погасание лампы сигнализирует о неисправности цепей защитных устройств или выключателя одного из присоединений, оперативный персонал должен действовать в соответствии с инструкциями, помня, что оборудование, ошиновку, линии, трансформаторы и генераторы нельзя оставлять без устройств релейной защиты.
Во время грозы оперативный персонал должен быстро записать и возвратить в нормальное положение выпавшие 48
сигнальные флажки, учитывая возможность повторного грозового отключения присоединения и необходимость Своевременной и правильной фиксации срабатывания сигнальных устройств при каждом отключении.
При появлении устойчивого замыкания на землю в кабельной сети и наличии устройства УСЗ-ЗМ дежурный путем нажатия кнопок, расположенных на измерительной панели устройства, производит замеры на всех кабельных ; линиях. По наибольшему показанию измерительного при- бора устройства УСЗ-ЗМ определяется поврежденная линия. Если замыкание на землю произошло на одном из параллельных кабелей, то показания прибора на этих кабелях могут быть одинаковыми; в этом случае надлежит с противоположной стороны вывести кабели из параллельной работы или поочередно отключить параллельные кабели с противоположной стороны, повторяя замеры на устройстве УСЗ-ЗМ. При отключении поврежденного кабеля с противоположной стороны показания прибора на нем возрастут и будут наибольшими При появлении устойчивого замыкания на землю в кабельной сети и наличии устройства УСЗ-З дежурный должен, руководствуясь местной или заводской инструкцией, установить устройство УСЗ-З на измерительные клещи КЭ44, замкнуть контактное разъемное соединение между ними и произвести измерения на всех кабелях. Каждый кабель, на котором производятся измерения, нужно охватывать клещами вместе с заземляющим проводом концевой воронки, при этом магнитопровод клещей должен быть плотно сомкнут. После производства измерений на всех кабелях поврежденный кабель определяется путем сравнения показаний прибора при одном и том же положении движка потенциометра, изменяющего чувствительность устройства при изменении его сопротивления; на поврежденном кабеле показание прибора будет наибольшим.
При появлении замыкания на землю в воздушной сети и наличии прибора «Поиск-1» оперативный персонал, руководствуясь инструкцией, прилагаемой к прибору, производит измерения этим прибором вблизи каждой линии у / выхода линий из распределительного устройства и определяет поврежденную линию путем сравнения результатов измерений. Аналогично надлежит действовать при наличии приборов других типов. После определения поврежденной кабельной или воздушной линии оперативный персонал действует, руководствуясь местной инструкцией и указаниями вышестоящего оперативного персонала, в ве-
49494—3300
49
49
дении или управлении которого находится поврежденная линия.
При наличии ТНП иа кабелях желательно, чтобы оперативный персонал при обходе осмотром проверял целость кабелей или проводов, отходящих от коробок зажимов ТНП.
Вопросы для самопроверки
Каково назначение указательных реле?
Каковы схема и принцип действия реле импульсной сигнализации?
Перечислить обязанности оперативного персонала в случае выпадения сигнальных флажков реле прн нарушении нормального режима.
Каковы действия оперативного персонала прн погасании снг- «альной лампы и неисправности в связи с этим светового сигнала?
К каким последствиям может привести длительный режим работы сети с наличием замыкания одной фазы на землю?
Принцип действия устройства УСЗ и прибора «Поиск-1».
Почему заземляющий провод концевой воронки кабеля должен охватываться трансформатором тока нулевой последовательности « магнитопроводом токоизмерительных клещей типа КЭ44’
Каковы действия оперативного персонала при определении поврежденного кабеля с помощью устройства УСЗ-З’
Каковы действия оперативного персонала при появлении замыкания на землю в воздушной сети и наличии прибора «Понск-1»?
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
НЕКОТОРЫЕ УСТРОЙСТВА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
И ИХ ОБСЛУЖИВАНИЕ
В настоящем разделе рассмотрены только некоторые из наиболее распространенных устройств: газовая защита трансформаторов и автотрансформаторов, дифференциальная защита шин, устройства релейной защиты на шиносоединительных и обходных выключателях.
Газовая защита трансформаторов и автотрансформаторов. Повреждения внутри бака трансформатора сопровождаются образованием газообразных продуктов разложения трансформаторного масла и изоляционных материалов. Это обстоятельство использовано в конструкциях
Вазовых реле, которые являются основными элементами разовой защиты. Во время таких опасных повреждений трансформаторов, как «пожар» стали сердечника, а также io многих случаях витковых замыканий в обмотках, действует только газовая защита. Кроме того, в начальной Стадии появления внутренних повреждений изоляции трансформатора чувствительность газовой защиты намного превосходит чувствительность остальных защит и газовая защита сигнализирует персоналу о начале повреждения, когда остальные защиты еще бездействуют. Эти ка-
йс. 16. Устройство поплавкового газового реле (а) й газового реле " с чашкообразными элементами (б)
■—чугунный корпус; 2 — кран; 3 —ртутные контакты, 4 — подвижные поплав- i; 5 — грузики для регулирования уставки по скорости движения масла черев йовое реле; 6 — подвижные контакты, 7 — неподвижные контакты; 8 — пружн- L ны, 5 —упоры, 10 — алюминиевые чашки, 11 — оси чашек, 12 — лопасть
чества защиты способствуют значительному уменьшению размеров повреждений, облегчают и ускоряют ремонт трансформаторов, что и обусловило широкое применение газовой защиты во всем мире. Однако опыт эксплуатации свидетельствует о значительном количестве неправильных Г действий газовой защиты, происходящих из-за неудовлетворительного монтажа газовых реле и цепей защиты, а также из-за неправильной эксплуатации этой защиты персоналом служб РЗАИ и неправильного ее обслуживания оперативным персоналом.
Газовое реле устанавливают в рассечке маслопровода, соединяющего бак трансформатора с расширителем, и в нормальном режиме корпус газового реле заполнен трансформаторным маслом. В верхней части корпуса реле вы- 1 Ше уровня маслопровода размещен сигнальный элемент (рис. 16). Когда газ, поднимаясь по направлению к рас- 4*51
ширителю, заполняет верхнюю часть реле, вытесняя масло, подвижная часть сигнального элемента опускается и замыкает контакт, через который замыкается цепь предупреждающей сигнализации. В нижней части реле на уровне оси маслопровода установлен отключающий элемент. При значительном внутреннем повреждении трансформатора и толчкообразном движении трансформаторного масла из бака в расширитель подвижная часть этого элемента кратковременно отклоняется и замыкает другой контакт через который замыкается цепь на отключение
Рис. 17. Схемы самоудерживаиия выходных промежуточных реле газовой защиты (ОУ и указательные реле не показаны)
трансформатора. Продолжительность замкнутого состояния контакта реле часто бывает недостаточна для отключения выключателей трансформатора, но достаточна для срабатывания промежуточного реле. Поэтому в схеме газовой защиты всегда предусмотрено самоудерживание выходного реле после его срабатывания.
В эксплуатации используют трн схемы самоудержива- ння выходного промежуточного реле. Схема, применявшаяся ранее (рис. 17,а), обладает следующим недостатком: после срабатывания газовой защиты и отключения выключателей оперативный персонал должен нажатием кнопки К разорвать цепь самоудерживаиия реле (часто говорят «деблокировать выходное реле»), иначе будет все время замкнута цепь на отключение выключателей. Известны случаи, когда дежурный, забыв об этой особенности схемы и не сняв кнопкой самоудерживание выходного реле, длительное время безуспешно пытался включить выключатели трансформатора после ложного действия газовой защиты и обесточения потребителей, что приводило к увеличению аварийного недоотпуска электроэнергии. В связи с этим были разработаны еще две схемы самоудерживаиия выходного реле (рис. 17,6 и в). В схеме 52
а рис. 17,6 выходное промежуточное реле имеет несколь- о обмоток. Одна из обмоток обеспечивает срабатывание ыходного реле в момент срабатывания газового реле. )стальные обмотки (удерживающие) включаются после- овательно с электромагнитами отключения ЭО выклю- ателей. Прохождение тока хотя бы через одну нз этих бмоток удерживает выходное реле в замкнутом состоянии ,о тех пор, пока не отключатся выключатели трансформа- ора и не разомкнутся вспомогательные контакты в цепях бмоток электромагнитов отключения, что приведет к пре- :ращению прохождения тока через удерживающие обмот- :и реле. Таким способом в этой схеме обеспечивается [втоматическое деблокирование выходного реле после отключения выключателей трансформатора. В схеме, приведенной на рис. 17,в, реле 2П нормально находится в замк- [утом состоянии, так как оно удерживается в этом состоя- ши размыкающим контактом реле 1П. При этом контакт Ш замкнут. В момент срабатывания газового реле сраба- гывает реле /77 и в течение некоторого времени самоудер- жнвается контактом реле 2П и замыкающим контактом >еле /77. Питание обмотки реле 277 прн этом прекращается размыкающим контактом реле /77. Контакт реле 211 >азмыкается (снимается самоудерживание реле 1П) с вы- гержкой времени, достаточной для надежного отключения выключателей трансформатора и действия УРОВ при от- сазе одного из выключателей.
На трансформаторах эксплуатируются в основном газовые реле типов ПГ-22, ПГЗ-22 [2, 3], РГЧЗ-66 [10, 11] и реле Бухгольца BF-80/Q [12, 13]. В первых двух типах в качестве элементов, реагирующих на нарушение нормальной работы трансформаторов, применялись два полых металлических тонкостенных цилиндра (поплавки), закрепленных на осях в реле (рис. 16). К каждому поплавку прикреплялся контакт в виде 'стеклянной колбочки с небольшим количеством ртути и впаянными электродами. При опускании сигнального поплавка, вызванном накоплением газа в реле, и отключающего поплавка, вызванном* толчком масла или его уходом из реле, ртуть перекрывала электроды, замыкая цепь оперативного тока.
В реле типа РГЧЗ-66 сигнальный элемент выполнен в виде легкой металлической чашки 10, а отключающий элемент— в виде пластины (лопасти) 12 и такой же чашки (рис. 16). В реле, заполненном маслом, каждая чашка подтянута вверх спиральной пружинкой 8. При толчке масла лопасть поворачивается, замыкая отключающий
53
контакт реле. При заполнении внутреннего объема реле газом масса чашек и оставшегося в них масла преодолевает сопротивление пружин, чашки опускаются, замыкая контакты.
Реле ПГ-22 и ПГЗ-22 действовали неправильно при нарушении герметичности поплавков и ртутных контактов, при механических толчках и вибрации трансформаторов, вызванной различными причинами (сквозными короткими замыканиями, взрывными работами вблизи трансформаторов и др.). Реле РГЧЗ-66 не имеет этих недостатков
Обслуживание газовой защиты. Дежурный персонал должен производить периодический осмотр всех элементов газовой защиты и выполнять необходимые операции в цепях газовой защиты с помощью отключающих устройств (ОУ). Во время осмотра надлежит проверять уровень масла в расширителе и температуру масла трансформатора, сравнив этн замеры с метками, нанесенными на баке расширителя. Затем необходимо проверить отсутствие течи масла из трансформатора и газового реле, отсутствие газа или воздуха в реле, убедиться, что кран (задвижка) на маслопроводе между газовым реле и расширителем открыт, а краны реле закрыты. Осмотр газового реле должен производиться со стационарной лестницы или площадки с соблюдением техники безопасности для работ вблизи токоведущих частей, находящихся под напряжением. О замеченных неисправностях надо поставить в известность вышестоящий оперативный персонал, а при необходимости — службу релейной защиты и принять меры для быстрейшей ликвидации неисправностей. Если на работающем трансформаторе обнаружен закрытый кран (задвижка) между газовым реле и расширителем, то перед открытием краиа необходимо кратковременно перевести отключающий элемент газового реле «На сигнал» во избежаине отключения трансформатора от толчка масла.
На трансформаторах с масловодяной системой охлаждения на любых режимах работы нельзя допускать включение циркуляции масла, имеющего отрицательную температуру, через охладитель [6].
Перед наступлением зимних холодов оперативный персонал особенно внимательно проверяет, достаточен ли уровень масла в расширителе трансформатора, учитывая возможное понижение температуры окружающего воздуха и суточные колебания нагрузки трансформатора. При недостаточном количестве масла в расширителе его необходимо долить. В эксплуатации известны случаи, когда из-за 54
недостаточного запаса масла в расширителе уровень его -снижался до срабатывания газового реле на отключение трансформатора, что приводило к обесточению потребителей. При доливке масла на работающем трансформаторе через нижний кран трансформатора действие отключающего элемента газовой защиты переводят «На сигнал» [10].
При срабатывании сигнального элемента газового реле какого-либо трансформатора или одной из фаз трансформаторной группы (что определяется по работе сигнализации) оперативному персоналу во избежание обесто- чения потребителей необходимо при наличии резервного трансформатора с разрешения соответствующего диспетчера включить его в работу параллельно с трансформатором, на котором сработала газовая защита, и отключить последний [10]. Если резервный трансформатор отсутствует или по условиям нагрузки подстанции немедленно -отключить трансформатор невозможно, необходимо сначала произвести его осмотр, обращая внимание на внешние признаки повреждения трансформатора: ненормальное гудение, шум, треск, выплеск или течь масла. При наличии- явных признаков повреждения трансформатор должен быть разгружен и отключен, а затем должна быть отобрана проба газа для проверки его на горючесть и для проведения химического анализа. При задержке отключения трансформатора необходимо за ним тщательно наблюдать. При наличии течи масла необходимо немедленно принять меры к ее устранению или к разгрузке и отключению трансформатора; при этом газовая защита должна оставаться введенной в действие на отключение.
Если при внешнем осмотре не выявлено никаких признаков повреждения трансформатора, необходимо выяснить причину срабатывания газовой защиты Для этого нужно проверить уровень масла в расширителе по масломерному стеклу, затем, соблюдая требования техники безопасности, со стационарной лестницы проверить через смотровое окно газового реле наличие газа и определить его количество. Количество газа определяется по деле- нням, нанесенным иа стекле смотрового окна; эти деления соответствуют количеству газа, измеряемого в кубических сантиметрах.
При наличии газа в газовом реле надлежит отобрать его пробу для проверки иа горючесть и для химического анализа. Для выполнения этой операции используют специальные приборы, позволяющие произвести его проверку на горючесть, а затем остаток газа подвергнуть химичес-
кому анализу. Указания по методике отбора газа должны быть приведены в местной инструкции.
Если специальный прибор иа подстанции отсутствует, то для отбора газа может быть использована камера от волейбольного или футбольного мяча с пружинящими зажимами, но при этом следует иметь в виду, что газ в резиновой камере может храниться не более 1,5—2,0 ч [10]. В начальной стадии повреждения трансформатора в газовом реле может скапливаться воздух, поэтому отсутствие в реле горючих газов при первом анализе еще не свидетельствует о нормальном состоянии трансформатора и тре- буются последующие отборы проб газа для проверки на горючесть и для химического анализа газа. Для удобства и безопасности отбора пробы газа из газового реле в ряде энергосистем применяют устройство сниженного отбора газа (без подъема к крышке трансформатора). Для этого к верхнему крану газового реле присоединяют металлическую трубку, которая затем прокладывается вдоль бака трансформатора ина высоте около 1,5 м от земли изгибается под углом примерно 90°. На загнутом конце трубки устанавливается кран. В нормальном состоянии кран на газовом реле открыт, а в конце трубки закрыт. Его открывают при взятии пробы газа [10].
Если проверкой установлено, что в реле скопились горючие газы, трансформатор должен быть отключен. Если же проверкой установлено, что в трансформаторе напряжением 330 кВ и выше выделяется негорючий газ, то трансформатор должен быть разгружен и отключен при условии, что это не вызовет иедоотпуска электроэнергии, поскольку в трансформаторах указанного напряжения появление даже негорючего газа может вызвать ухудшение и последующее повреждение изоляции [4]. Если же отключение трансформатора вызовет недоотпуск электроэнергии, то трансформатор может быть оставлен в работе на срок, устанавливаемый главным инженером энергоуправления. Решение о том, допустимо ли в этом случае оставлять трансформатор в работе, принимают на основании результатов химического анализа.
Если проверкой установлено, что в трансформаторе напряжением 220 кВ и ниже выделяется негорючий газ и не выявлено никаких признаков ненормальной работы, то трансформатор может быть оставлен в работе. Периодически, в зависимости от интенсивности выделения газа, необходимо выпускать его и повторять анализ.
56
При невозможности проверки свойств газа, накопившегося в реле, без отключения трансформатора должны быть приняты срочные меры к разгрузке и отключению трансформатора. Газовая защита при этом должна оставаться включенной с действием на отключение.
Если работа газовой защиты на сигнал не сопровождалась появлением воздуха или газа в газовом реле, вероятной причиной срабатывания защиты явилось нарушение изоляции цепей защиты или неисправность газового реле, о чем радлежит сообщить службе РЗА.
При срабатывании газовой защиты на отключение трансформатора дежурный должен по устройствам сигнализации определить, на каком трансформаторе сработала защита, какие устройства сигнализации подействовали, произвести соответствующие записи и сообщить о случившемся вышестоящему оперативному персоналу. При отключении трансформатора с прекращением электроснабжения потребителей и при срабатывании только газовой защиты (при наличии и дифференциальной и газовой) без видимых признаков повреждения трансформатора допускается одно повторное включение выключателя трансформатора [4].
При осмотре газового реле надлежит произвести отбор таза для проверки на горючесть н для производства химического анализа. При отсутствии газа в реле и когда действие газовой защиты на отключение сопровождалось внешним коротким замыканием, толчок трансформаторного масла мог произойти при недостаточно надежном ’креплении обмоток на магнитопроводе или магнитопрово- ;да к баку трансформатора. Если действие газовой защи- .ты не сопровождалось внешним коротким замыканием и газ в реле отсутствует, то неправильное действие газовой защиты на «Отключение» могло произойти из-за повреждения изоляции цепей газовой защиты или повреждения самого реле. В этом случае оперативный персонал с разрешения вышестоящего оперативного персонала переводит газовую защиту с «Отключения» «На сигнал», включает трансформатор и сообщает о случившемся службе РЗАИ.
Перед включением нового или вышедшего из капитального ремонта трансформатора оперативный персонал обязан ознакомиться с записью персонала местной службы РЗАИ о том, что газовая защита трансформатора проверена, соответствующим образом отрегулирована и может быть введена в действие. Затем оперативный персонал должен осмотреть трансформатор н проверить, что 57
кран (задвижка), установленный между реле и расширителем, открыт, и дыхательные отверстия расширителя свободно пропускают воздух. Персонал службы РЗАИ должен включить контакт сигнального элемента газовой защиты параллельно контакту отключающего элемента этого реле и направить действия обоих контактов на отключение трансформатора. Эта временная схема сохраняется на первые 30 мин включения трансформатора под напряжение, так как в это время более вероятно выявление дефектов и появление повреждений, сопровождающихся выделением газа, и сигнальный элемент газового реле может отключить трансформатор в начале возникновения повреждения. После окончания этого периода трансформатор отключается для тщательного осмотра, персонал службы РЗАИ восстанавливает действие сигнального элемента газового реле «На сигнал»; действие отключающего элемента «На отключение» должно сохраниться.
Трансформатор включается под нагрузку. В течение первых нескольких суток из-за нагрева трансформатора и масла выделяется воздух, скапливающийся в верхней части газового реле и могущий также вызвать срабатывание отключающего элемента реле. Дежурному персоналу надлежит осуществлять контроль за трансформатором,, своевременно выпускать воздух из газового реле, периодически проверяя его на горючесть и отдавая пробы на химический анализ. После окончания выделения воздуха из трансформатора время окончания контроля за трансформатором должно фиксироваться в оперативном журнале.
Следует отметить, что отключающий элемент газовой защиты должен переводиться «На сигнал» только в следующих случаях:
при неисправности газовой защиты, а также на время ее проверки;
при очистке и регенерации масла и при всех возможных толчках масла или попадания воздуха в масло, что может привести к срабатыванию газовой защиты (например, при заполнении элементов системы охлаждения маслом на работающем трансформаторе, при регенерации масла трансформатора под нагрузкой и др.);
при выводе в резерв трансформатора, имеющего газовую защиту с реле ПГ-22 и ПГЗ-22, если на нем но введена автоматика включения резерва;
при доливке масла, если его уровень оказался ниже газового реле. После доливки масла в трансформатор отключающий элемент газовой защиты должен быть пере- 58
веден «На отключение», а дежурный должен вести наблюдение за выделением воздуха из трансформатора и периодически выпускать его из газового реле, стремясь не допускать срабатывания сигнального элемента газового реле При доливке масла через расширитель в трансформатор газовая защита должна оставаться включенной «На отключение» [6].
Дифференциальная защита шин. Повреждения, возникшие на шинах объекта, могут быть отключены защитами присоединений, связанных с шинами, или специальной защитой шин. В тех случаях когда повреждение на шинах должно быть отключено без выдержки времени (для сохранения устойчивости работы энергосистем) или когда имеются две системы (секции) шии и необходимо обеспечить избирательное отключение только поврежденной системы (секции) шин, применяют специальную защиту шнн. В этом случае обычно монтируют дифференциальную защиту шин.
На рис. 18 приведена в однофазном изображении схема дифференциальной защиты, двойной системы шин с фиксированным распределением присоединений. При выполнении такой защиты распределение присоединений по системам шин закрепляется и фиксируется в схеме защиты. Вторичные обмотки ТТ, установленных на присоединениях, соединяются между собой таким образом, чтобы при внешних к. з. ток циркулировал в соединительных проводах между ТТ схемы, не проходя через обмотки реле. В схеме предусмотрены три комплекта дифференциальных токовых реле: назначение первого и второго комплектов (/Т и 2Т), называемых избирательными, — определять, на какой системе шин произошло повреждение, назначение третьего пускового реле (37) — обеспечить пуск защиты, когда к. з. произошло на любой системе шин. На шиносоединительном выключателе ШСВ используются две группы ТТ (ITT и 2ТТ^, которые подключаются к токовым цепям разных избирательных комплектов.
Рассмотрим работу схемы при однофазном к. з. на системе шин / при правильно собранной схеме токовых цепей защиты. Стрелками па схеме изображены направления токов в первичных обмотках ТТ и во вторичных цепях. Для упрощения условно принято, что через каждое из четырех присоединений проходит одинаковый по значению ток. Коэффициент трансформации всех ТТ, подключенных к цепям дифференциальной защиты шин, одинаков Анализ работы схемы показывает, что сумма токов, проходящих через выключатели ВЗ и В4, равна току, проходящему через ШСВ, и вторичные токи этих присоединений циркулируют в соединительных проводах, не проходя через обмотку дифференциального токового реле 2Т. Суммарный вторичный ток, пропорциональный току в месте к. з., проходит через
Откл В1Откл В2Откл В1Откл В2Рис. 18. Схема дифференциальной защиты двойной системы шин с фиксированным распределэни- ем присоединенийРис. 18. Схема дифференциальной защиты двойной системы шин с фиксированным распределэни- ем присоединений
Откл В1
Откл В2
Откл В1
Откл В2
Рис. 18. Схема дифференциальной защиты двойной системы шин с фиксированным распределэни- ем присоединений
Рис. 18. Схема дифференциальной защиты двойной системы шин с фиксированным распределэни- ем присоединений
обмотки дифференциальных токовых реле 1Т и ЗТ, вызывая срабатывание этих реле, что, в свою очередь, приводит к срабатыванию промежуточных реле Ш и ЗП и избирательному отключению выключателей Bl, В2 и ШСВ. Схема защиты будет работать идентично при к з. на системе шин II, но в этом случае суммарный ток будет проходить через обмотки реле 2Т, и ЗТ, что приведет к отключению выключателей ВЗ, В4 и ШСВ.
В схеме предусмотрен рубильник Р, который необходимо замкнуть в случае нарушения принятой фиксации присоединений по системам шин. Замыкание этого рубильника шунтирует контакты реле 71Т и 2Т, и в этом случае при к. з на любой системе шин будут Срабатывать промежуточные реле /77, 2П и ЗП, отключая все присоединения Если рубильник Р при нарушении принятой фиксации присоединений не будет замкнут, то при к. з. на одной из систем шин защита может отключить не все присоединения, по которым проходит ток к месту повреждения, н к. з. на шинах не будет отключено рассматриваемой защитой.
Нарушение контакта, замыкание между соединительными проводами в токовых цепях защиты шин или витковое замыкание в обмотке трансформатора тока могут вызвать излишнее срабатывание защиты шин при внешнем к. з. или отказ в действии защиты при к з на шинах Поясним это иа следующих примерах. При оборванном соединительном проводе между ТТ ШСВ и ТТ ВЗ (рис 18) и возникновении к. з. на системе шин I вторичные токи выключателей ВЗ и В4 не будут компенсироваться вторичным током ШСВ и пройдут через обмотки реле 2Т и ЗТ, что приведет к неправильному отключению выключателей ВЗ и В4 одновременно с отключением Blt В2 и ШСВ.
Витковое замыкание во вторичной обмотке ТТ какого-либо присоединения вызовет уменьшение вторичного тока этого присоединения и нарушение баланса токов при внешнем к. з, что также может привести к неправильному действию защиты шин. Прн оборванных соединительных проводах между ТТ В2 и обмоткой реле 1Т и к з. на системе шин I реле 1Т и ЗТ не сработают из-за отсутствия тока в их обмотках, и дифференциальная защита шин откажет в действии. Замыкание между соединительными проводами, например в показанном штриховой линией сечении а — а, в результате которого будут шунтированы обмотки реле ЗТ и 4То, приведет к отказу защиты шин, так как при к. з. на шинах не сработает пусковое дифференциальное токовое реле ЗТ и, следовательно, не будет подан «плюс» на контакты токовых реле избирательных комплектов. Для предотвращения срабатывания защиты при нарушении цепи пускового комплекта защиты включено реле 4То, которое должно срабатывать от тока небаланса, равного току нагрузки присоединения с оборванными вторичными цепями ТТ. Срабатывание реле 4Tq, а эа-
тем реле 1В и 5П приводит к выводу из действия защиты шин (размыкающий контакт реле 5/7 снимает «плюс» оперативного тока с контакта реле ЗТ). Замыкающий контакт реле 5П приводит в действие предупреждающую сигнализацию, оповещая персонал о неисправности в схеме защиты шин. Реле 5/7 самоудерживается в сработанном состоянии до тех пор, пока ие будет разомкнута цепь самохдерживания кнопкой Кн.2. В схеме защиты шин предусмотрены кнопка Кн1 и миллиамперметр mA для измерений тока небаланса в нулевом проводе токовых цепей пускового комплекта.
Промежуточное реле 4П используется при включении ШСВ для •опробования напряжением системы шин, находившейся в ремонте или резерве. В этом случае все присоединения включены на одну систему шин и дифференциальная защита шин включена с нарушенной фиксацией (рубильник Р включен). Если в момент включения ШСВ на -опробуемой системе шин возникнет к. з., дифференциальная защита тпин сработает, поскольку повреждение находится в зоне ее действия. Для того чтобы защита не отключила все присоединения, при переводе ключа управления ШСВ (К.У ШСВ) в положение «Включено» (В), срабатывает реле 4П, замыкая через свой контакт цепь на включение ШСВ и одновременно размыкая цепь «плюса» оперативного тока к контактам реле IT и 2Т избирательных комплектов. Защита шин при срабатывании приведет в действие только реле ЗП, которое замкнет цепь на отключение ШСВ, вследствие чего будет снято напряжение с опробуемой поврежденной системы шин. Если в момент опробования поврежденной системы шин произойдет отказ в отключении ШСВ или к. з. появится на другой системе шин, то при срабатывании реле ЗТ длительность снятия «плюса» оперативного тока с реле 1Т н 2Т ограничится выдержкой времени реле времени 2В.
При выводе в ремонт ШСВ, а также в других случаях предусмотрено отключающее устройство ОУ, шунтирующее размыкающий контакт реле 4П и позволяющее включать ШСВ, не снимая «плюса» с контактов 1Т и 2Т.
Следует отметить, что если не подключить вторичные цепи ТТ ШСВ к одному из избирательных комплектов реле дифференциальной защиты шин, защита может отказать при к. з. иа опробуе- ной системе шин. Поясним это иа следующем примере: все присоединения подстанции подключены на систему шин II; включением ШСВ надлежит опробовать напряжением систему шнн I. Если 2ТТ (рис. 18) будут подключены к токовым цепям избирательного комплекта системы шин II, а ITT будут отключены от схемы токовых цепей дифференциальной защиты шин и вторичные обмотки ТТ будут замкнуты накоротко (например, при разрыве цепей испытательным блоком 1ИБ), то к. з. на системе шии I будет внешним для дифференциальной защиты шин и она действовать не будет (токн к. з. не будут проходить через обмотку реле ЗТ).
Обслуживание дифференциальной защиты шин. В процессе эксплуатации защиты шин дежурный должен помнить, что ошибки персонала и неправильные операции с гэтой защитой могут привести к полному обесточению объекта и аварии. Поэтому при обслуживании защиты шин нужно быть очень осторожным и внимательным.\
В местной инструкции должны быть перечислены ОУ . (накладки) в схеме защиты шин и должно быть отмече- :но, какие из них замкнуты в нормальном режиме и разомкнуты при выводе из действия защиты шин с указанием причины ее вывода (неисправность защиты, ее проверка и т. д.). Оперативный персонал должен неуклонно руководствоваться этими указаниями. С целью боле& быстрого восстановления питания потребителей (например, при успешном действии устройства автоматического повторного включения шии) трансформаторы и линии электропередачи, находящиеся в режиме тупикового пи- гтания, могут не отключаться при действии защиты шии. |В этом случае под режимом тупикового питания понима- Гется такой режим, при котором не может быть подпитки [места к. з. через эту линию илн трансформатор от генерн- ^рующих источников.
Периодически в сроки, установленные местной инструкцией, дежурный измеряет миллиамперметром mA (рис. 18) ток небаланса в нулевом проводе токовых цепей защиты шнн. Если ток небаланса превышает значение, оговоренное в местной инструкции и отмеченное- красной чертой на шкале миллиамперметра, дежурный немедленно запрашивает у вышестоящего диспетчера разрешение на вывод из действия дифференциальной защиты шин и сообщает об этом в службу РЗАИ. Следует учитывать, что возрастание тока небаланса может быть вызвано повреждением токовых цепей защиты шин и в. дальнейшем может привести к неправильному действии* .защиты.
: Для сохранения устойчивости работы энергосистем на некоторых объектах при отключении дифференциальной ; защиты шин по распоряжению диспетчера персонал служ- , бы РЗАИ или дежурный вводит ускоренные защиты (на- tпример, на ШСВ), а также в некоторых случаях ускоряет : действие резервных защит питающих трансформаторов. Иногда при этом по распоряжению диспетчера дежурный персонал других объектов ускоряет действие резервных защит линий, связанных с объектом, где отключена быстродействующая защита шин.
При появлении сигнала «Неисправность защиты шин» дежурный отключает защиту шин и пытается разблокировать устройство контроля целости цепей защиты шин кратковременным нажатием кнопки 2К (рис. 18). Если при этом устройство контроля сработало повторно (не исчез сигнал неисправности защиты), дежурному не следует измерять ток небаланса миллиамперметром mA (миллиамперметр ие рассчитан на ток небаланса, превышающий ток срабатывания реле 4Т0). Только при успешной разблокировке устройства контроля дежурный измеряет ток небаланса нажатием кнопки 1К, шунтирующей миллиамперметр, и сообщает вышестоящему диспетчеру и персоналу местной службы РЗАИ о появлении сигнала неисправности защиты шин, обстоятельствах, сопровождающих появление этого сигнала (например, о «толчке» в первичной сети), значении тока небаланса в цепях защиты шин и т п.
Включение дифференциальной защиты шин производится после этого только по специальному разрешению персонала местной службы РЗАИ, записанному в журнале по релейной защите и автоматике. При отключенном положении защиты шин следует воздерживаться от производства работ, могущих вызвать повреждение в зоне действия защиты шин (ремонтные работы вблизи шин, операции с выключателями, разъединителями н другими устройствами).
Перед производством переключений в первичной схеме объекта, вызывающих нарушение принятой фиксации распределения присоединений по системам шин, дежурный прежде всего включает иа панели защиты шин рубильник нарушения фиксации (Р иа рис. 18) и убеждается в появлении сигнала «Нарушена фиксация присоединений в защите шин». Операции с устройствами релейной защиты при производстве переключений в первичной цепи рассмотрены в гл. 6.
При опробовании системы шин включением ШСВ или секционного выключателя СВ надлежит не только убедиться в том, что дифференциальная защита шин введена с нарушенной фиксацией и что введено замедление действия защиты шин на отключение всех присоединений, кроме ШСВ (СВ) при его дистанционном включении (отключено ОУ, показанное на рис. 18), но и включить защиты ШСВ (СВ). Если опробуемая система шин не введена в зону действия защиты шин ТТ (ШСВ (СВ), относящиеся к избирательному комплекту защиты опробуемой системы шин, 64
отключены от схемы токовых цепей защиты шин), то следует специально убедиться, что введены защиты ШСВ (СВ), действующие без выдержки времени.
При опробовании системы шин включением присоединения объекта, находящегося под напряжением (включенного с противоположного конца), следует иметь в виду, что предварительно персоналу местной службы РЗАИ надлежит отключить вторичные обмотки ТТ включаемого присоединения от токовых цепей защиты шин или, в крайнем случае, вывести из действия дифференциальную защиту шин. Иначе при к. з. на опробуемой системе шии дифференциальная защита шин может подействовать на отключение всех присоединений объекта.
Релейная защита шиносоединительных и обходных выключателей. Устройства релейной защиты на шиносоединительных выключателях (ШСВ) могут использоваться:
для разделения систем шнн объекта при к. з. на прилегающих присоединениях в целях сохранения в работе одной из систем шин, когда отказывает в действии релейная защита поврежденного присоединения или выключатель этого присоединения (при отсутствии УРОВ);
для разделения систем шин при к. з. на одной из иих в условиях, когда отсутствует или1 отключена дифференциальная защита шин;
для защиты от к. з. опробуемой напряжением системы шнн или другого оборудования при подаче напряжения на эту систему шин (оборудование) через ШСВ;
для защиты от к. з. присоединения, выключатель которого выведен в ремонт и заменен шиносоединительным, когда все другие присоединения включены на одну систему шин (при отсутствии обходной системы шнн н обходного выключателя).
Учитывая, что использование устройств РЗА ШСВ зависит от режима его работы, оперативный персонал всех смей должен тщательно проверить соответствие отключающих устройств и настройки защитных устройств (по записям в журнале) режиму работы ШСВ после его изменения.
Для каждого из перечисленных выше режимов устройства релейной защиты ШСВ должны быть соответственно отрегулированы службой РЗАИ. Для третьего режима (опробование напряжением системы шин) на ШСВ должны быть введены защиты, действующие без выдержки времени при к. з. на опробуемом оборудовании.
5—3300 65
Следует заметить, что в последнем, четвертом, режиме на ШСВ используют сложные устройства (дистанционная защита от междуфазных к. з. в сочетании с многоступенчатыми направленными максимальными токовыми защитами от к. з. на землю) в отличие от одно- двухступенчатых, как правило, ненаправленных максимальных токовых защит, которыми оснащается ШСВ при использовании их в первых трех режимах.
На некоторых объектах ШСВ в нормальном режиме находятся в резерве (при раздельной работе систем шин или при работе всех присоединений через одну рабочую систему шин, когда вторая система шин является резервной). При этом устройства релейной защиты на ШСВ должны быть включены и отрегулированы так, чтобы ток срабатывания устройств был больше максимального тока нагрузки, который может проходить через ШСВ при возможных режимах его включения, а выдержка времени устройств была бы равна нулю.
Устройства релейной защиты на обходных выключателях (ОВ) используются, как правило, для защиты от к. з. присоединения, включенного через ОВ и обходную систему шин (либо для ремонта выключателя этого присоединения, либо для проверки устройств его релейной защиты), а также для защиты от к. з. опробуемой напряжением через ОВ обходной системы шин. Устройства релейной защиты на ОВ столь же сложны, как и резервные защиты линий ни данном объекте.
Вопросы для самопроверки
Принципы действия газовой защиты трансформатора.
Для чего применяют схему самоудерживания выходного промежуточного реле газовой защиты и как эти схемы выполняются?
Каковы обязанности оперативного персонала по обслуживанию газовой защиты в нормальном режиме?
Каковы действия оперативного персонала прн срабатывания сигнального элемента газовой защиты?
Каковы действия -оперативного персонала при срабатывании газовой защиты на отключение трансформатора?
В каких случаях переводят действие газовой защиты с «Отключения» трансформатора «На сигнал»?
Каково назначение дифференциальной защиты шин?
Как осуществляется избирательность действия дифференциальной защиты шин с фиксированным распределением присоединений при к. з. на одной из систем шин (использовать схему рис. 18)?
Каковы действия оперативного персонала при увеличенном токе небаланса в нулевом проводе токовых цепей защиты шин’
Каковы действия оперативного персонала при появлении сигнала «Неисправность дифференциальной защиты шин»?
Что необходимо проверить перед'опробованием системы шин напряжением через шиносоединительный (секционный) выключатель? ; 12. Какие изменения в схеме дифференциальной защиты шин -надлежит выполнить персоналу службы РЗАИ при опробовании сн- ' стемы шин включением присоединения объекта?
Каково назначение релейных защит ШСВ и обходного выключателя н какая выдержка времени защиты ШСВ должна быть обеспечена для третьего режима?
ГЛАВА ПЯТАЯ
УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ Я ИХ ОБСЛУЖИВАНИЕ
[ В этом разделе рассмотрены устройства автоматиче- ieKoro повторного включения (АПВ) линий, трансформаторов, автотрансформаторов и шин, устройства автоматического включения резервного питания (АВР) и автоматической частотной разгрузки (АЧР).
Устройства АПВ. Опыт эксплуатации линий электропередачи, трансформаторов, автотрансформаторов и шин показал, что зачастую повреждения, вызвавшие отключение этих элементов, самоустранялись за короткое время перерыва в подаче напряжения, что позволяло произвести ^спешное повторное включение повреждавшихся элементов К таким повреждениям относятся: перекрытие изоляции, возникшее вследствие атмосферных осадков, загрязненная атмосфера, набросы и схлестывание проводов при сильном ветре и т. д. В этих случаях, а также при кратковременных перегрузках и ошибочных отключениях быстрейшее включение выключателей значительно уменьшает или предотвращает аварийные последствия перерыва электроснабжения потребителей и поэтому в Правилах [7] предусматривается обязательное применение АПВ линий электропередачи и широкое применение АПВ трансформаторов (автотрансформаторов) и шин. Согласно статистическим данным о работе различных устройств АПВ успешность их действия (т. е. восстановление электропитания или нормальной схемы) достигает 50—90% всех действий АПВ [14]. Эти данные подтверждают исключительную роль АПВ в обеспечении надежности электроснабжения и необходимость квалифицированного обслуживания этих устройств. На объектах применяются 5* 67
как механические, так и электрические устройствахАПВ.
В механических устройствах АПВ автоматическое включение выключателя производится за счет энергии падения предварительно поднятого груза илн за счет энергии предварительно заведенной пружины. Для операции включения выключателя механическим устройствам АПВ не требуется источника оперативного тока, что является его некоторым преимуществом, и поэтому АПВ этого вида широко применялись в ранее выпускавшихся грузовых и пружинных приводах типов УГП-51, ПГ-10, ПГМ-10, УПГМ и ППМ-10 (старого образца). Сложность и недостаточная надежность механизма привода и малая бесто- ковая пауза обусловили прекращение выпуска приводов с механическими АПВ. Современные директивные материалы, учитывая недостатки механических устройств АПВ, не рекомендуют их применение. Однако некоторое количество механических устройств АПВ еще находятся в эксплуатации на менее ответственных тупиковых линиях электропередачи, и поэтому оперативному персоналу, обслуживающему линии, на которых еще имеются такие АПВ, следует знать особенности нх эксплуатации.
Груз механического устройства АПВ для обеспечения безопасности персонала имеет сплошное ограждение, не мешающее свободному движению груза.
Расстояние между дном коробки, ограждающей груз, и нижней кромкой груза в опущенном положении должно быть не менее 5—6 см. Оперативный персонал обязан следить за тем, чтобы на дне ограждения не было посторонних предметов и периодически очищать дно коробки от снега, льда и грязи, выполняя очистку при опущенном грузе и выведенном из действия автоматическом моторном редукторе (АМР), если это устройство имеется в приводе. АМР устанавливается в приводе для автоматического подъема груза, илн завода пружины после АПВ, или дистанционного включения выключателя. Состоит АМР из электродвигателя и редуктора (зубчатой передачи). Ремонт выключателя должен выполняться при опущенном грузе или незаведепных включающих пружинах В холодное время года привод выключателя, установленного б неотапливаемом помещении, должен иметь подогрев. При операциях, связанных с вращением штурвала выключателя, следует обязательно пользоваться резиновыми перчатками. Если требуется опустить груз при включенном выключателе, нельзя допускать резкого опускания груза во избежание повреждения привода и отключения выклю- 68
чателя; в этом случае нужно крепко удерживать штурвал и плавно опускать груз. При операции включения выключателя с грузовым или пружинно-грузовым приводом следует соблюдать осторожность, чтобы не получить удара грузом или штурвалом. Механическое устройство АПВ следует считать введенным в действие только при поднятом грузе или заведенной пружине, а также при соответствующем положении рукоятки АПВ (на приводе ПМГ в сторону надписи «с АПВ», на приводе УГП-51 и УГМП должна быть видна черта, нанесенная краской). После оперативного включения выключателя должен быть произведен подъем груза нли завод пружины (вручную или при помощи АМР), а затем введено устройство АПВ, если при оперативном включении выключателя устройство АПВ выводилось. Прн АПВ выключателя оперативный персонал должен выяснить положение выключателя. При успешном АПВ (выключатель включен) и отсутствии АМР дежурному необходимо вручную поднять груз нли завести пружину.
Электрическое устройство АПВ отличается от механического тем, что пуск АПВ производится не механическим устройством, предусмотренным в приводе, ц вспомогательными контактами аппаратуры. В схеме электрического устройства АПВ в зависимости от его назначения используются различные реле: реле времени, создающее выдержку времени перед замыканием цепи на включение выключателя, реле, проверяющее отсутствие или наличие напряжения на включаемом элементе (на линии электропередачи нли шинах), реле, проверяющее синхронизм напряжений с двух сторон от автоматически включаемого выключателя, и т. д. Прн необходимости в схеме электрического устройства АПВ можно выполнить любую электрическую блокировку или контроль напряжения, синхронизма, угла между векторами напряжений и т. п.
В качестве примера электрического устройства АПВ на переменном оперативном токе на рис 19 приведена развернутая схема устройства однократного АПВ с ,выдержкой времени для выключателя с пружинным приводом и АМР На схеме положение вспомогательных контактов выключателя, контактов реле и концевого выключателя КВ соответствует включенному выключателю и заведенной пружине его привода, поэтому контакт выключателя в цепи отключения ВКО замкнут, импульсный контакт реле времени РВ разомкнут, контакт готовности привода КГП замкнут, контакты выключателя ВКВ в цепи обмотки реле времени разомкнуты и концевой выключатепь КВ автоматического моторного редуктора разомкнут (концевой выклю-
чатель размыкается при полном натяжении пружины, разрывая цепь электродвигателя ДМР). В цепи включения выключателя имеется специальный контакт привода ВКА Этот контакт замкнут, когда выключатель включен. При отключении выключателя от защиты он остается замкнутым, а при отключении выключателя от ключа управления КУ он размыкается, разрывая цепь включения выключателя и предотвращая действие АПВ.
Рис. 19. Схема устройства АПВ с выдержкой времени на переменном оперативном токе для выключателя с пружинным приводом и АМР
При отключении выключателя от защиты замыкаются контакты выключателя ВКВ и ВКД, контакт ВКА остается замкнутым, срабатывает реле РВ, импульсный контакт которого с установленной При наладке выдержкой времени кратковременно замыкает цепь электромагнита включения ЭВ выключателя. При срабатывании ЭВ освобождается механизм зацепления, удерживающий пружину в заведенном состоянии. Пружинный привод приходит в действие и включает выключатель Одновременно размыкается контакт КГП и замыкается концевой выключатель 2(5, включая электродвигатель АМР, который вновь заводит пружину привода По окончании завода пружины концевой выключатель КВ размыкается, отключая электродвигатель. Однократность АПВ в данной схеме достигается тем, что суммарное время повторного действия релейной защиты, отключения выключателя и замыкания импульсного контакта реле времени РВ выбирается меньшим, чем минимальное время полного натяжения пружины привода двигателем АМР до замыкания контакта КГП. При выполнении этого условия после повторого автоматического отключения выключателя (при неуспешном АПВ) к моменту повторного кратковременного замыкания импульсного контакта реле РВ контакт КГП будет еще разомкнут и, следовательно, цепь обмотки ЭВ также будет разомкнута. К моменту, когда пружина привода полностью заведется и контакт КГП замкнется, импульсный контакт
РВ в цепи обмотки ЭВ будет надежно разомкнут.
В этом случае (при неуспешном АПВ) обмотка реле времени РВ будет находиться под напряжением до момента квитирования ключа управления дежурным персоналом, после чего разомкнется контакт ВКА в цепи обмотки РВ В связи с этим в схеме применено термически устойчивое реле времени Действие АПВ сигнализируется указательным реле РУ (или счетчиком срабатываний АПВ), обмотка которого имеет малое сопротивление.
Рис 20 Схема устройства АПВ масляного выключателя линии с двусторонним питанием с использованием реле РПВ j Положение ключа управления КУ: О — «Отключить», Oi — «Отключено» , В — «Включить»; Вх — «Включено»; А — контакт выходного реле защит, запрещающих действие устройства АПВ; РЗ—контакт реле защиты
В качестве примера электрического устройства АПВ на постоян-' ном оперативном токе на рис. 20 приведена схема АПВ масляного выключателя линии электропередачи с двусторонним питанием, с применением комплектного устройства типа РПВ-58. На схеме контакты ВКВ и ВКО масляного выключателя показаны при его отключенном состоянии В схеме предусмотрены два контроля допустимости АПВ: реле контроля напряжения на линии электропередачи РН, размыкающий контакт которого замкнут при отсутствии напряжения на линии, и реле контроля синхронизма РКС, размыкающий контакт которого замкнут прн наличии синхронизма между напряжениями иа линии и на шинах. При включенном 2ОУ устройство АПВ действует ! контролем отсутствия напряжения на линии; при включенном ЮУ । отключенном 2ОУ устройство АПВ действует с контролем наличия ржидания) напряжения на линии и наличия (ожидания) синхрониз-
ма между напряжениями линии и шин подстанции. При включении ?ОУ, отключении 2ОУ и установке перемычка, показанной на схеме штриховой линией и шунтирующей контакты реле РКС, устройство АПВ действует без проверки синхронизма с контролем наличия (ожидания) напряжения на линии электропередачи Устройство ЗОУ служит для отключения устройства АПВ (перевода действия устройства АПВ иа сигнал).
Устройство АПВ приходит в действие при возникновении несоответствия между положением выключателя и его ключа управления, т. е. тогда, когда ключ управления находится в положении В\ — «Включено» (цепь через контакты 5—6 ключа замкнута), выключатель аварийно отключился и его контакт ВКВ замкнулся. В этом случае замыкается цепь обмотки реле РПО (реле положения «Отключено»), реле срабатывает и замыкает свой контакт в цепи обмотки реле времени РВ. При замкнутых контактах реле контроля допустимости АПВ (размыкающем контакте РН или контакте РКС н замыкающем контакте РН) пускается реле РВ Размыкающий контакт РВ при этом размыкается и вводит в цепь обмотки РВ резистор R1, чем достигается термическая устойчивость реле времени РВ при длительном прохождении тока через его обмотку. Второй контакт реле времени, замыкающийся с заданной выдержкой времени АПВ, создает цепь разряда конденсатора С через рабочую обмотку РП^Р) двухобмоточного выходного реле АПВ. Ток разряда конденсатора С вызывает срабатывание реле РТЦР), в связи с чем замыкается цепь обмотки контактора включения КП через удерживающую обмотку РП{У) выходного реле, которая удерживает это реле в сработанном состоянии до размыкания цепи включения контактом ВКВ. Контактор КП срабатывает, что приводит к автоматическому включению выключателя. Блокировка от многократного включения выключателя с реле РБМ рассмотрена в § 2.
Назначение резистора R2 в устройстве РПВ-58— создание необходимого времени заряда конденсатора С до значения, обеспечивающего срабатывание реле РП, т е до готовности устройства АПВ к повторному действию. Сопротивление резистора R2 принято таким, чтобы спустя примерно 20 с после начала заряда конденсатора С устройство АПВ было готово к действию. Суммарное время действия релейной защиты и реле времени РВ при включении выключателя на к. з. обычно меньше 20 с, и поэтому при неуспешном АПВ конденсатор С при втором срабатывании реле РВ будет повторно шунтирован цепью с обмоткой РП(Р) в момент времени, когда емкость конденсатора недостаточна для срабатывания реле РП. Когда замкнута цепь разряда через обмотку РП{Р), конденсатор зарядиться не может. Такое положение будет сохраняться до тех пор, пока реле РВ находится в сработанном положении, т. е. пока, дежурный персонал не сквитирует ключ управления (не поставит его в поло- 72
жеиие «Отключено») и тем самым не разорвет цепь обмотки реле времени РВ. Этим обеспечивается однократность АПВ при устойчивом к. з. Суммарное сопротивление последовательной обмотки РП (У) н обмотки реле РУ (в цепи контактора АЯ) мало и не препятствует надежному срабатыванию контактора прн замыкании этой цепи.
Резистор РЗ обеспечивает быстрый разряд конденсатора С при подаче контактом А «минуса» оперативного тока к зажиму 8 устройства РПВ-58, что используется при необходимости запрета АПВ при действии некоторых защит, например, защит от внутренних повреждений в трансформаторе, когда трансформатор имеет с линией общий выключатель.
При отключении выключателя 8 надежно замыкают цепь ка ключ управления находится в положении «Отключено» нли «Отключить». Поэтому при отключении ключом управления выключателя, имеющего устройство АПВ с комплектным реле РПВ-58, РПВ-258 или РПВ-358, ие следует отключать это устройство АПВ, если ие будут вестись какие-либо работы на отключенном выключателе.Для питания обмотки реле РН н одной из обмоток реле РКСПри отключении выключателя 8 надежно замыкают цепь ка ключ управления находится в положении «Отключено» нли «Отключить». Поэтому при отключении ключом управления выключателя, имеющего устройство АПВ с комплектным реле РПВ-58, РПВ-258 или РПВ-358, ие следует отключать это устройство АПВ, если ие будут вестись какие-либо работы на отключенном выключателе.Для питания обмотки реле РН н одной из обмоток реле РКСключом управления контакты 7— разряда конденсатора на все время, по-ключом управления контакты 7— разряда конденсатора на все время, по-Линия электропередачиЛиния электропередачиРис. 21. Схема устройства отбора напряжения с линии электропередачи с помощью конденсатора связиРис. 21. Схема устройства отбора напряжения с линии электропередачи с помощью конденсатора связи
При отключении выключателя 8 надежно замыкают цепь ка ключ управления находится в положении «Отключено» нли «Отключить». Поэтому при отключении ключом управления выключателя, имеющего устройство АПВ с комплектным реле РПВ-58, РПВ-258 или РПВ-358, ие следует отключать это устройство АПВ, если ие будут вестись какие-либо работы на отключенном выключателе.
Для питания обмотки реле РН н одной из обмоток реле РКС
При отключении выключателя 8 надежно замыкают цепь ка ключ управления находится в положении «Отключено» нли «Отключить». Поэтому при отключении ключом управления выключателя, имеющего устройство АПВ с комплектным реле РПВ-58, РПВ-258 или РПВ-358, ие следует отключать это устройство АПВ, если ие будут вестись какие-либо работы на отключенном выключателе.
Для питания обмотки реле РН н одной из обмоток реле РКС
ключом управления контакты 7— разряда конденсатора на все время, по-
ключом управления контакты 7— разряда конденсатора на все время, по-
Линия электропередачи
Линия электропередачи
Рис. 21. Схема устройства отбора напряжения с линии электропередачи с помощью конденсатора связи
Рис. 21. Схема устройства отбора напряжения с линии электропередачи с помощью конденсатора связи
широко применяется устройство отбора напряжения с линии электропередачи (^УОН)—рис. 21. Высокочастотный заградитель ВЧЗ, конденсатор связи С/ и фильтр присоединения ФП устанавливают на объекте для передачи по проводу линии электропередачи высоко- Ьастотиых сигналов, используемых для высокочастотной связи, релей- Кой защиты, противоаварийной автоматики и телемеханики. Для отбора напряжения с линии электропередачи добавляется конденсатор Втбора С2, дроссель Др, трансформатор отбора напряжения ТОН к разрядник Р. Заземляющий разъединитель ЗР предназначен для Вывода из действия устройства отбора напряжения и фильтра при- ЕЬединення и для обеспечения безопасности работы в цепях этих устройств, разрядник Р — для защиты аппаратуры от перенапряжений. Дроссель Др значительно снижает токи высокой частоты, про- ходящие через обмотку ТОН, так как сопротивление дросселя для
73736—3300
73
73
токов высокой частоты очень велико Токи промышленной частоты определяются в основном значением емкостного сопротивления конденсатора С1, так как для тока промышленной частоты сопротивления дросселя Др и обмотки ТОН во много раз меньше сопротивления конденсатора С1 Ко вторичной обмотке ТОН подключается нагрузка 2Й — обмотка реле РН и одна из обмоток реле РК.С (см рис 20), вторая обмотка реле РКС подключается к трансформатору напряжения шии объекта
Автоматическое повторное включение трансформаторов подстанции На подстанциях с односторонним питанием и одним трансформатором АПВ этого трансформатора является обязательным При наличии двух или нескольких трансформаторов АПВ их целесообразно выполнять в том случае, когда отключение трансформатора может привести к обссточению части потребителей При повреждении внутри трансформатора АПВ может привести к расширению повреждения, поэтому при действии дифференциальной или газовой защиты действие устройства АПВ трансформатора, как правило, блокируется (запрещается). Это выполняется следующим образом при действии защиты от внутренних повреждений трансформатора к зажиму 8 устройства РПВ-58 (рис 20) подводится «минус» оперативного тока, что приводит к мгновенному разряду конденсатора С Иногда запрет АПВ трансформатора осуществляют при срабатывании только сигнального элемента газовой защиты [15], основываясь на том, что сигнальный элемент срабатывает при всех внутренних повреждениях трансформатора, а его неправильные действия происходят реже, чем v отключающего элемента. Такое выполнение запрета АПВ обеспечивает действие устройства АПВ при ложном срабатывании дифференциальной защиты или отключающего элемента газового реле, а также обеспечивает действие устройства АПВ и восстановление нормальной работы трансформатора при неустойчивом к. з на выводах трансформатора в зоне действия его дифференциальной защиты При таком выполнении запрета АПВ выдержка времени АПВ должна быть такой чтобы обеспечить падежную блокировку устройства АПВ при внутренних повреждениях трансформатора, т е обеспечить запрет АПВ от срабатывающего с замедлением сигнального элемента газовой защиты до момента подачи от устройства АПВ команды на включение выключателей
АПВ ишн подстанции позволяет восстановить питание при неустойчивых повреждениях на шинах или при неправильном действии защиты шин. В качестве примера рас- 74
^MoipUM, как дейс1Вует yetpohctso А1Ш шйй, если диффе- зенциальная защита шин отключает все элементы, питаю* дне шины. На одной из питающих линии, помимо пуска устройства А11В линии с контролем отсутствия напряжения на линии или контролем синхронизма, предусматривается пуск этого же устройства АНЬ также с контролем отсутствия напряжения на шинах подстанции. При ооесто- чении шин сраоатывает устройство Allb этой линии и □ри успешном действии восстанавливает напряжение на шинах подстанции. После этою на других питающих линиях сраоатывают устройства АНЬ с контролем синхронизма (реле контроля синхронизма до этою ие могли работать из-за отсутствия напряжения на одной из обмоюк реле). В результате этих действии при синхронности напряжении может быть автоматически восстановлена нормальная схема подстанции. На тех присоединениях, автоматическое включение которых после действия защиты шин нежелательно, выполняется запрет А11В подачей контактом выходного реле защиты шин «минуса» оперативного тока к зажиму а устройства РПВ-бЬ (рис. 20).
исооенности обслуживания электрических устройств АП а. Следует иметь в виду, что напряжение относительно земли в месте присоединения устройства отбора напряжения к конденсатору связи и в цепях отбора напряжения (см. рис. zi) может иметь значение от сотен вольт (при исправном состоянии цепей ЮН, ФП и заземления их иомоток) до десятков киловольт (например, при обрыве заземляющей цепи). Поэтому конденсатор связи С1 и подключенные к нему элементы обычно отраждены или расположены на высоких опорных конструкциях. Доступ внутрь ограждения и к цепям устройства отбора производится только после включения заземляющего разьедипи- теля ЗР. Желательно следить за тем, чтооы шинка, идущая от разьединителя ЗР к контуру заземления, не имела механических повреждений и была надежно присоединена к заземляющему контуру подстанции, чтобы ошиновка между конденсатором связи, заземляющим разъединителем, дросселем и фильтром присоединения, а также шинка, соединяющая эти элементы с «землей», были выполнены так, чтобы при отсоединении от конденсатора связи устройств фильтра присоединения или отоора напряжения ие нарушалось соединение конденсатора связи с заземляющим разъединителем.
Подключение и отключение приборов в схеме отбора напряжения от линии электропередачи разрешается про- 6е 75
изводить только при наглухо заземленной с помощью заземляющего разъединителя ЗР иижней обкладке конденсатора связи (рис. 21). Включение заземляющего разъединителя ЗР должно производиться штангой. При грозе работы в устройствах отбора напряжения должны быть прекращены.
При обнаружении неисправности конденсатора связи (течь масла, повреждение фарфоровых покрышек) необходимо немедленно сообщить вышестоящему оперативному персоналу и совместно с ним принять меры к быстрейшему отключению поврежденного конденсатора от линии электропередачи.
При выводе из работы конденсатора связи линии электропередачи ее устройство АПВ с проверкой напряжения иа линии или с проверкой синхронизма должно быть отключено (выведено из действия).
При неуспешном АПВ, сопровождающемся тяжелым отключением к. з., вызвавшим выброс масла из бака выключателя, или видимыми повреждениями, устройство АПВ может быть оставлено включенным только по указанию вышестоящего оперативного лица. Об этом указании делается запись в оперативном журнале.
Оперативному персоналу следует следить за количеством отключений к. з., произведенных выключателем после его капитального ремонта. Если выключатель произвел таких отключений на одно меньше, чем для него допустимо, то устройство АПВ с разрешения вышестоящего оперативного лица должно быть отключено, с тем чтобы при устойчивом к. з. выключатель не произвел двух отключений. После капитального ремонта выключателя устройство АПВ снова вводится в действие. При включении под напряжение присоединения объекта, длительно находившегося без напряжения, не нужно предварительно отключать его устройство АПВ, если оно выполнено с использованием комплектного реле РПВ-58, РПВ-258 или РПВ-358. Такие устройства АПВ не могут повторно включить выключатель после его неуспешного включения на к. з. При отключенном выключателе конденсатор устройства РПВ-58 (рис. 20) разряжен через контакты 7—5 ключа управления; при включении выключателя на к. з., последующем действии защиты и срабатывания реле времени РВ к моменту замыкания контакта этого реле емкость конденсатора еще недостаточна и реле РП ие срабатывает.
Отключение АПВ перед включением под напряжение присоединения необходимо только в случаях, когда схема 76
устройства AtlB выполнена с йускоМ от защиты прнсоедй- иения. Такие устройства АПВ появились в первый период осуществления автоматического повторного включения и в настоящее время имеются в энергосистемах в ограниченном количестве.
Автоматическое включение резервного питания (АВР). На шинах собственных нужд электростанций и на большинстве подстанций эксплуатируются различные устройства АВР, значительно повышающие надежность электроснабжения. Многолетний опыт и статистические данные о действиях устройств АВР подтверждают, что примерно в 90—95% случаев отключения основного источника питания устройства АВР предотвращали аварии и нарушения нормального режима [14].
Устройства АВР должны удовлетворять следующим основным требованиям:
при отключении рабочего источника питания по любой причине устройство АВР должно незамедлительно включить резервный источник питания, при этом действие АВР должно быть однократным, чтобы исключить повторное включение на неустраненное короткое замыкание;
при исчезновении напряжения иа шинах, питающих рабочий источник питания, схема АВР должна действовать с некоторой выдержкой времени (для обеспечения возможности восстановления напряжения действием АПВ или по другим причинам) и после проверки наличия напряжения на резервном источнике питания отключить выключатели рабочего источника питания, чтобы предотвратить включение резервного источника питания на короткое замыкание в схеме рабочего источника питания;
при аварийном отключении присоединения действием устройства АЧР должно запрещаться действие устройства АВР;
схемы устройства АВР выполняются двух видов: с автоматическим возвратом к доаварийной схеме или без него; при использовании последней схемы после восстановления рабочего источника питания оперативный персонал должен незамедлительно привести первичную схему присоединения к нормальному доаварийному режиму и ввести в работу устройство АВР.
Учитывая, что в первом издании книги [16] рассмотрена схема АВР для подстанции с переменным оперативным током, на рис. 22 помещена упрощенная принципиальная схема АВР питательного электронасоса, приходящая в действие при аварийном отключении выключателя, а так-
Рис, 22. Принцип выполнения АВР питательного электронасосаРис, 22. Принцип выполнения АВР питательного электронасосаРД— реле давления, замыкающее контакт при снижении давления в питательной линии, реле 2П показано в сработавшем состоянииРД— реле давления, замыкающее контакт при снижении давления в питательной линии, реле 2П показано в сработавшем состоянииже при недопустимом Пб* нижении давления питательной воды в напорных линиях.
Рис, 22. Принцип выполнения АВР питательного электронасоса
Рис, 22. Принцип выполнения АВР питательного электронасоса
РД— реле давления, замыкающее контакт при снижении давления в питательной линии, реле 2П показано в сработавшем состоянии
РД— реле давления, замыкающее контакт при снижении давления в питательной линии, реле 2П показано в сработавшем состоянии
Автоматическая частотная разгрузка (АЧР). Аварийное отключение крупного генератора, отдельной электростанции или линии электропередачи, по которой передается в энергосистему значительная мощность, может привести к дефициту активной мощности в энергосистеме. Этот дефицит при отсутствии ре
зерва мощности вызывает снижение частоты. Чтобы снижение частоты ие достигло
критического значения, при котором происходит резкое снижение производительности механизмов собственных нужд электростанций, ведущее в свою очередь к дальнейшему лавинообразному снижению частоты и полному расстройству работы энергосистемы, применяют устройства АЧР.
При снижении частоты до заданного уровня устройства АЧР отключают часть менее ответственных потребителей, что в подавляющем большинстве случаев приводит к автоматической ликвидации дефицита активной мощности и восстановлению нормальной частоты.
В качестве примера на рис, 23 приведена схема устройства АЧР. Реле частоты Ч питается от TH / или II системы шин подстанции в зависимости от положения переключателя Р. При пони-
сигналсигнал6z~x6z~xчастоте,частоте,ной мойной мойБ — блокировка тывания АЧРБ — блокировка тывания АЧР-% От TH ^ИСШ-% От TH ^ИСШЗапрет ТАП& выключателейЗапрет ТАП& выключателейНа отключение выключателей.На отключение выключателей.от сраба- при понижен- поддерживае-от сраба- при понижен- поддерживае-ОтТН»I СШ^ОтТН»I СШ^Рис 23 Принципиаль-ная схема устройстваодной очереди АЧР
сигнал
сигнал
6z~x
6z~x
частоте,
частоте,
ной мой
ной мой
Б — блокировка тывания АЧР
Б — блокировка тывания АЧР
-% От TH ^ИСШ
-% От TH ^ИСШ
Запрет ТАП& выключателей
Запрет ТАП& выключателей
На отключение выключателей.
На отключение выключателей.
от сраба- при понижен- поддерживае-
от сраба- при понижен- поддерживае-
ОтТН»
I СШ^
ОтТН»
I СШ^
двигателямм нагрузки
кении частоты до уставки, отрегулированной на реле Ч, оно замы- сает свой контакт, вызывая срабатывание реле времени В, которое установлено для того, чтобы не допустить срабатывания устройства' АЧР из-за кратковременного замыкания контактов реле частоты при фатковременном понижении или исчезновении напряжения на под- ланции. Замыкание контакта реле времени В вызывает срабатыва- 1ие указательного реле У и промежуточного реле П. Замыкание контактов реле П приводит к отключению выключателей части нагрузки тодстанции и к запрету действия устройств АПВ этих выключателей, автоматическое включение которых обычными устройствами трехфаз- {ого АПВ после АЧР недопустимо.
В некоторых схемах устройств АЧР применяют блокировку от ножного срабатывания при аварийном кратковременном перерыве питания подстанции с восстановлением питания от действия устройств АПВ или АВР. В этом случае неправильная работа устройств АЧР может быть вызвана тем, что во время перерыва питания подстанции синхронные и асинхронные двигатели нагрузки могут некоторое время поддерживать напряжение на шинах подстанции, частота которого резко снижается, что вызывает срабатывание реле частоты и отключение потребителей. Чтобы не допускать неправильного действия устройства АЧР, к схеме, изображенной па рис. 23, добавляется реле направления мощности М (показано штриховой линией), кон-- такт которого включен последовательно в цепь питания обмотки реле П. Токовая обмотка реле мощности подключается к ТТ линии электропередачи или трансформатора, питающих подстанцию. В нормальном режиме и при общем снижении частоты в энергосистеме направление мощности, передаваемой через линию электропередачи илн трансформатор, остается неизменным н направлено в сторону подстанции, при этом вращающий момент на подвижной части реле , М действует на замыкание контакта и схема устройства АЧР не блокируется. При отключении подстанции от источников питания контакт реле мощности под действием возвратной пружины размыкается, выводя из действия устройство АЧР. При к. з. на питающей линии электропередачи изменится направление мощности, так как электродвигатели нагрузки будут некоторое время посылать ток к месту к. з, что также приведет к размыканию контакта реле мощности и выводу из действия устройства АЧР.
Многие устройства АЧР дополняют специальными устройствами АПВ, действующими после АЧР, или, как их обычно называют, устройствами частотного АПВ (ЧАПВ). Эти устройства при восстановлении частоты до значения, близкого к нормальному, производят автоматическое включение выключателей, отключенных устройствами АЧР, что значительно ускоряет восстановление питания потребителей. В первую очередь устройства ЧАПВ применяют на подстанциях, питающих ответственные потребители, а также на подстанциях, где
^ 5П ЮУ^ 5П ЮУ6П6П
^ 5П ЮУ
^ 5П ЮУ
6П
6П
отсутствует постоянный обслуживающий персонал. На рис. 24 приведена схема устройств АЧР и ЧАПВ, разработанная институтом Энергосетьпроект.
Ключ КУ подключает реле частоты первой (14) н второй (24) очередей устройства АЧР к TH первой (1ШНа, 1ШНЬ) или второй (2ШНа, 2ШНЬ) системы шин, через стабилизатор напряжения СН (рнс. 24,а). Реле времени переменного тока ЗВ (например, типа ВС-10) подключается к нестабилизированному напряжению и используется в схеме устройства ЧАПВ Это реле имеет несколько контактов, замыкающихся поочередно с интервалами времени в несколько се-
+ ? >' -1 единений от АЧР
£)I очереди
30У_ I Отключение присо / ЧОУ ( единений от'АЧР
* 4J И очереди
ЗОВ присоединений Д^4
Рис. 24, Прянципиальнан схема устройств двух очередей АЧР иЧАПВ:
а—схема цепей напряжений; б —схема цепей постоянного тона; в —схема запрета действия АПВ присоединений, отключаемых устройст-вом АЧР
кунд. Уставкн выдержек вршёйй дд зйЫЫканйй к&ждого кдмтакта регулируются независимо друг от друга. На рис. 24,6 приведены цепи постоянного тока двух очередей устройства АЧР н устройства ЧАПВ.
При понижении частоты до уставки срабатывания первой очереди АЧР замыкается контакт 14, срабатывает реле ЗП, а затем реле 1В и двухпозиционное реле 1П (например, типа РП-8). При срабатывании реле Ш его якорь перебрасывается в другое положение, замыкаются контакты 1—2, 3—4, 5—6, 7—8 и размыкается контакт этого реле 9—10. Через замкнувшийся контакт 3—4 реле Ш «плюс» оперативного тока поступит на шинку A4PI, что приведет к отключению через контакты 5П присоединений, подлежащих отключению от А4Р первой очереди. Одновременно размыкаются контакты реле 5/7 в цепях устройств АПВ отключаемых присоединений (рис. 24,в), вследствие чего эти устройства не действуют в течение всего времени замкнутого состояния контакта 3—4 реле Ш. Замыканием контакта 7—8 реле Ш (рнс. 24,а) частота возврата реле 14 становится близкой к нормальной.
Если после действия устройства А4Р произойдет повышение частоты до значения, равного частоте возврата реле 14, контакт этого реле разомкнется и разорвет цепь обмоткн реле ЗП. Это приведет к замыканию контакта 3—4 реле ЗП в цепи питания реле ЗВ (рнс. 24,а), и, так как контакт 5—6 реле 1П в этой цепи замкнулся ранее, реле ЗВ придет в действие, с установленной выдержкой времени замкнется его контакт 3—4, и двухпозиционное реле Ш перебросит свой якорь в первоначальное положение. При этом замкнутся контакты 5П в цепях устройств АПВ присоединений, отключенных первой очередью устройства АЧР, я произойдет автоматическое включение (ЧАПВ) этих присоединений (из-за несоответствия положений ключей управления н выключателей). Одновременно разомкнется контакт 7—8 реле Ш н восстановится нормальная частота срабатывания и возврата реле 14, а также разомкнется цепь питания реле ЗВ, если ранее не произошло также срабатывание второй очереди АЧР.
При снижения частоты до частоты уставкн срабатывания второй очереди АЧР, элементы схемы, принадлежащие ко второй очереди АЧР (27, 4П, 2В, 2У, 6П), срабатывают идентично элементам схемы первой очереди АЧР,
Следует отметить, что в схеме рис. 24 отсутствуют недостатки, "Присущие некоторым схемам устройств ЧАПВ. Контроль частоты, при Которой разрешается ЧАПВ, обеспечивается в течение всего цикла работы реле времени ЗВ; если частота за это время снизится ниже нормальной, контакт реле частоты снова замкнется и реле 877 (4П) I разомкнет цепь питания реле ЗВ, вследствие чего ЧАПВ не произой- 1 дет. При понижении напряжения на подстанции до нуля произойдет возврат реле ЗВ из-за отсутствия питания его обмотки н ЧАПВ также не состоятся (в некоторых других схемах возврат реле частоты
йрй Исчёзнбвёийи напряжения йрйВбДИл К срабатыванию устройств ЧАПВ).
Особенности обслуживания устройств АВРиАЧР. При необходимости отключения TH, от которого питаются цепи пуска устройства АВР, дежурный предварительно выводит из действия АВР для предотвращения его неправильного действия. При снятии напряжения с резервного источника питания дежурный также отключает устройство АВР.
При появлении сигнала неисправности в цепях напряжения, от которых питаются устройства АВР (АЧР), оперативный персонал выводит из действия эти устройства, а затем принимает меры к устранению неисправности. При выводе в ремонт элемента, на отключение или включение которого действует устройство АВР (АЧР, ЧАПВ), дежурный отключает соответствующие накладки в схеме АВР (АЧР, ЧАПВ) для предотвращения опасного для ремонтного персонала автоматического включения или отключения ремонтируемого выключателя. При переводе с одной системы шин на другую присоединений, отключаемых от устройства АЧР, необходимо перевести ключом или переключателем питание цепей напряжения реле частоты этого устройства на TH другой системы шин. Оперативному персоналу следует помнить, что неправильное действие устройства АЧР может привести к отключению значительного количества присоединений подстанции.
Вопросы для самопроверки
Каковы особенности обслуживания механических устройств АПВ?
Принципы действия электрических устройств АПВ.
Каково назначение элементов устройства отбора напряжения с линии электропередачи?
Каковы особенности обслуживания электрических устройств АПВ?
Принципы действия устройств АВР.
Проверьте на схеме рис. 22, как обеспечивается однократность действия АВР при отключении выключателя рабочего питательного насоса (оперативный «плюс» через замкнутый контакт выключателя Подведен к воспринимающему органу реле /Л).
Принципы действия устройств АЧР и ЧАПВ.
Каковы особенности обслуживания устройств АВР и АЧР?
ГЛАВА ШЕСТАЯ6
ОПЕРАЦИИ С РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТОЙ И АПВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ
В ПЕРВИЧНОЙ СХЕМЕ ОБЪЕКТА
Для обеспечения безаварийного и надежного проведения переключений в распределительном устройстве объекта должна быть предусмотрена последовательность операций с устройствами РЗА и операций в первичной схеме. При этом преследуются следующие основные цели:
не допустить отсутствия быстродействующей илн ускоренной защиты даже иа незначительном участке шин или ошиновки (тем более, что в распределительном устройстве работают люди);
ие допустить неправильных действий устройств РЗА в процессе изменении первичной схемы.
Чтобы исключить ошибки при производстве повторяющихся переключений, эти переключения следует выполнять по заранее составленным программам типовых операций в первичных и вторичных цепях, утвержденным вышестоящей организацией.
При производстве переключений в первичных цепях следует учитывать, что отсутствие ясного представления об особенностях переключений и последовательности операций в первичных цепях и устройствах релейной защиты, отсутствие осторожности, притупление бдительности, невнимательность и рассеянность могут привести к несчастному случаю и аварии. Перед началом переключений оперативный персонал знакомится с текстом распоряжения или утвержденной заявки, с программой или бланком переключений, а также с программой типовых операций (если она имеется). По крайней мере, в одном из этих документов должна быть подробно описана последовательность всех операций в первичных цепях и устройствах РЗА применительно к схемным, конструктивным и иным особенностям объекта. При производстве переключений дежурный последовательно отмечает в программе или бланке переключений каждую выполненную операцию, что уменьшает возможность нарушения последовательности операций и других ошибок. В условиях эксплуатации наблюдались ошибочные действия оперативного персонала при производстве операций с испытательными блоками. В большинстве случаев это происходило из-за недостаточности инструктажа или из-за отсутствия должного внимания со стороны оперативного персонала и приводило к ложным
или излишним действиям устройств РЗА. Поэтому операции с испытательными блоками в цепях дифференциальной защиты шин (ДЗШ) и устройств резервирования прн отказе выключателей (УРОВ) в распределительных устройствах напряжением 330 кВ и выше, а также при производстве изменения фиксации присоединений по системам и секциям шин распределительных устройств любого напряжения должны выполняться только персоналом службы РЗАИ [6]. При вводе выключателя в работу после его ремонта операции с испытательными блоками в цепях ДЗШ и УРОВ рекомендуется поручать персоналу службы РЗАИ, так как при этом значительно выше вероятность неисправностей в указанных цепях.
Допускается операции, связанные с вводом выключателя после его ремонта, поручать специально обученному оперативному персоналу.
В распределительных устройствах напряжением 220 кВ включительно оперативный персонал может выполнять переключения, связанные с переводом присоединений на работу через обходной или шиносоединительный выключатель, а также с выводом в ремонт выключателей при условии выполнения этих операций на испытательных блоках. При этом оперативный персонал, которому поручаются указанные операции, должен пройти специальное обучение и проверку знаний, получить инструктаж о всех предусмотренных вариантах операций, последовательности и характере их проведения. Кроме того, он должен уметь пользоваться средствами контроля исправности токовых цепей ДЗШ объекта [6].
Таким образом, в соответствии с изложенным операции в токовых цепях ДЗШ и УРОВ в рассмотренных случаях выполняет либо персонал службы РЗАИ, либо оперативный персонал.
Ниже в качестве примеров рассмотрены содержание н последовательность операций при некоторых повторяющихся переключениях в распределительных устройствах с двойной системой шнн и фиксированным распределением присоединений по системам шин, защищенных ДЗШ с избирательными комплектами (рис. 18).
Следует отметить, что в приведенном далее материале не рассмотрены операции с устройствами противоаварий- ной и режимной автоматики (выполнение которых отличается большим разнообразием решений), а также со сложными относительно редко применяемыми устройствами релейной защиты.
84
Переключение присоединений объекта с одной системы шин на другую. В энергосистемах имеются как объекты с присоединениями, включенными на обе системы шии, так и объекты, все присоединения которых включены на одну систему шнн (другая система шнн в резерве).
При работе присоединений на обеих системах шин перед началом операций дежурный включает на панели ДЗШ рубильник Р «Нарушение фиксации» (рис. 18) и после этого снимает оперативный ток с привода шиносоединительного выключателя (ШСВ). Эта операция необходима для того, чтобы исключить возможность отключения ШСВ во время последующего производства переключений присоединений (без нх отключения) шинными разъединителями, так как отключение ШСВ может привести к размыканию шинным разъединителем тока нагрузки присоединения. При переключении сначала включают разъединитель той системы шин, куда переводится присоединение, а затем отключают разъединитель системы шин, на которую было включено присоединение.
Если цепи напряжения устройств релейной защиты присоединений переключаются с TH одной системы шин на TH другой системы шин не реле-повторителями шинных разъединителей, а переключателями (вручную), то для того, чтобы эти цепи не остались без напряжения, дежурный по окончании операций с разъединителями (до отключения ШСВ) переключает цепи напряжения устройств РЗА присоединений на TH той системы шин, куда переключены присоединения. При этом на время переключения дежурный отключает дистанционную защиту линий электропередачи, цепи напряжения которой переключаются.
По окончании переключения дежурный подает оперативный ток на привод ШСВ.
Если после переключения присоединений надлежит изменить фиксацию присоединений по системам шин, то, как указано выше, этн изменения выполняет персонал службы РЗАИ. После окончания этой работы и соответствующей записи'в оперативном журнале дежурный должен убедиться в исправности токовых цепей ДЗШ, используя средст ва контроля, имеющиеся на объекте, а затем на панели ДЗШ разомкнуть рубильник «Нарушение фиксации».
При работе всех присоединений объекта на одной системе шин сначала нужно опробовать напряжением свободную систему шнн, на которую будут переключаться присоединения. Опробование производится либо от рабо-
U
МюшеЙ системы шин через ШСВ, либо от присоединений, находящегося под напряжением о другой стороны.
Рассмотрим случай опробования системы шин напряжением через ШСВ. При этом необходимо, имея в виду возможность включения на к. з„ обеспечить отключение ШСВ как от защит ШСВ. так в некоторых случаях и от ДЗШ. Следчет заметить, что основными при этом являются зашиты ШСВ. действующие без выдержки времени.
Дифференциальная зашита шин используется для отключения ШСВ без выдержки времени, если в ее схеме имеется замедление отключения всех присоединений кпп- ме ШСВ, используемое только в момент включения ШСВ.
Таким образом, пеоед опробованием системы шин напряжением через ШСВ дежурный включает мгновенные зашиты ШСВ и убеждается, что включен пуск УРОВ от этих зашит.
Если ДЗШ имеет замедление при включении ШСВ, то дежурный допотнителыго вводит это замедление (отключает накладку ОУ — рис. 18), если оно не было введено ранее, проверяет или обеспечивает отсоединение токовых цепей обоих избирательных комплектов ДЗШ от ТТ ШСВ.
Если ДЗШ ие имеет устройства замедления при включении ШСВ, то дежурный дополнительно вводит на короткое время (если это записано в местной инструкции) оперативное ускорение резервных защит некоторых присоединений объекта, а затем отключает ДЗШ.
После выполнения указанных подготовительных операций дежурный включает ШСВ и, убедившись, чго на опробуемой системе шин появилось напряжение, включает ДЗШ и выводит из действия оперативное ускорение резервных зашит некоторых присоединений объекта. Последующие операции, связанные с переводом присоединений на другую систему шип, производятся так же, как и при работе присоединений на обеих системах шин.
Вывод в ремонт выключателя присоединения при замене этого выключателя шиносоединительным. Если надо вывести выключатель какого-либо пписоединения и оставить в работе само присоединение (ОВ отсутствует), присоединение включают чепез ШСВ. При этом сначала на устройствах защиты ШСВ персонал службы РЗАИ настраивает уставки для заводимого через ШСВ присоединения. Еспи на Ш<^В имеются такие же защиты, как ня заводимой через ШСВ линии, то уставки зашит ШСВ должны повторять уставки защит линии. Если же защиты 86
ШСВ не могут полноценно заменить защиты линии, на защитах ШСВ настраивают временные уставки, обеспечивающие дейсгвие защит при к. з. любого вида в любом месте липни. В последнем случае считается обязательным частичный или полный перевод на ШСВ устройств защит
ЛИННИ.
Затем присоединение с выводимым в ремонт выключателем включается на одну из систем шнн, например на I, а все остальные присоединения — на другую, например на II (последовательность операций см. выше). Следует за-
‘ кдзш‘ кдзш■1СШ нет■1СШ нетСпуЬкиСпуЬкиВременнаяперемычкаВременнаяперемычка-иКзйщите ШСВ
‘ кдзш
‘ кдзш
■1СШ нет
■1СШ нет
СпуЬки
СпуЬки
Временнаяперемычка
Временнаяперемычка
с К защителинийс К защителинийZ ^ -КизБирательна- $му комплекту
с К защителиний
с К защителиний
4 дзш
ътнп- с ✓
Кизбирательному KQM- плектиТОШI АЗШ Кизбирательному KQM- плектиТОШI АЗШте /г линии fте /г линии fРис. 25. Схема вывода в ремонт масляного выклю-чателя линии с заменой его шиносоединительнымвыключателем
Кизбирательному KQM- плекти
ТОШ
I АЗШ
Кизбирательному KQM- плекти
ТОШ
I АЗШ
те /г линии f
те /г линии f
метить, что предварительно включенный рубильник «Нарушение фиксации», установленный на панели ДЗШ, остается включенным на все время работы присоединения через ШСВ, До отключения присоединения персонал службы РЗА проверяет настроенные защиты ШСВ под нагрузкой.
Далее оперативный персонал отключает присоединение (линию), у которого выводится в ремонт выключатель, проверяет у диспетчера, что линия отключена с другой стороны, разбирает схему присоединения разъединителя* i ми, устанавливает защитные заземления, а также отклю- h Чает ШСВ (снимает напряжение с выделенной системы k шин) и снимает с его привода оперативный ток. Для вы* кв?
вода в ремонт выключателя присоединения, например линии, отсоединяют спуски с выключателя этой линии и, если необходимо по условиям техники безопасности, спуски с линейного разъединителя (рис. 25). Затем пофазно устанавливают Т1еремычки, шунтирующие выключатель присоединения н, если необходимо, линейный разъединитель. В это время персонал службы РЗАИ:
отсоединяет токовые и оперативные цепи ДЗШ и защит линии от ТТ выводимого в ремонт выключателя;
отсоединяют в схеме ДЗШ токовые цепи избирательного комплекта отключенной системы шин от ТТ ШСВ (рис. 25), при этом отсоединенные вторичные обмотки ТТ должны быть закорочены;
проверяет ДЗШ под нагрузкой присоединений, подключенных к работающей системе шин;
переключает токовые и оперативные цепи устройств защиты линии на ШСВ и его ТТ, когда защиты ШСВ не могут полноценно заменить защит линии; когда линия, кроме дистанционной защиты и защиты от замыканий на землю, имеет еще и основную, например высокочастотную, защиту, последнюю обязательно по всем цепям переводят иа ШСВ;
опробует действие на отключение ШСВ всех переведенных на ШСВ защит (для этого снимают разъединителем напряжение с ШСВ, подают иа его привод оперативный ток и на время опробования отключают пуск УРОВ от опробуемых устройств защиты);
подготавливает устройство АПВ ШСВ с теми же блокировками и уставками, что и устройство АПВ линии.
Кроме того, оперативный персонал снимает действие всех устройств РЗА иа отключение и включение выводимого в ремонт выключателя. Это необходимо, чтобы исключить возможность автоматического включения или отключения выключателя во время производства ремонтных работ.
Перед включением линии с выведенным в ремонт выключателем оперативный персонал включает заранее подготовленные и проверенные устройства защиты ШСВ, отключает все переключенные на ШСВ защиты линий (высокочастотная защита линии должна быть отключена со всех сторон линии) и пуск УРОВ от них и выводит из действия замедление ДЗШ при включении ШСВ — включает ОУ (см. рис. 18).
После включения линии под нагрузку персонал службы РЗАИ проверяет под нагрузкой переведенные иа ШСВ 88
защиты линии; оперативный персонал после этого вклЮ» чает эти защиты н пуск УРОВ от них (высокочастотная защита включается со всех сторон линии), отключает ранее включенные защиты ШСВ с временными уставками и пуск УРОВ от них (если они были включены) и включает устройство АПВ ШСВ.
Переключение присоединения через обходной выключатель. При наличии на объекте обходной системы шин вывод в ремонт выключателя одного из присоединений значительно облегчается. В этом случае не требуется переключения всех присоединений объекта на одну систе* му шин, не нужно устанавливать перемычки для исключения из схемы выводимого в ремонт выключателя, сохраняется фиксация распределения присоединений по системам шин. Содержание и последовательность операций при переключении питания присоединения через ОВ зависит от количества и расположения комплектов вторичных обмоток ТТ ОВ, от наличия и вариантов выполнения дифференциальной. защиты шин, а также от конструктивных особенностей объекта. Поэтому, приступая к переключению питания присоединения через ОВ, оперативный персонал должен ознакомиться с бланком переключений или программой типовых операций (инструкцией), составленной для такого переключения, и выполнять очередность всех операций, строго придерживаясь этих документов.
Рассмотрим примерную последовательность этих операций. Обычно ОВ оборудован устройствами релейной защиты, которые полноценно могут'заменить дистанционную защиту и защиту от замыканий на землю любой линии. Если на линии имеется основная быстродействующая, например высокочастотная, защита, то при переключении питания линии через ОВ эта защита обязательно должна по всем цепям переключаться на ОВ и его ТТ.
Предварительно персонал службы РЗАИ настраивает уставки устройств защиты ОВ, повторяющие уставки устройств защиты присоединения, переключаемого через ОВ.
Оперативный персонал проверяет включение настроенных персоналом службы РЗАИ устройств защиты ОВ (в том числе и защиты без выдержки времени) и включение иа панели ДЗШ, если оии имеются, цепей замедления отключения выключателей всех присоединений, кроме ОВ при его дистанционном включении (идентичного замедлению, вводящемуся при дистанционном включении ШСВ), Если на переключаемой через ОВ линии имеется высокочастотная защита типа ДФЗ, оперативный персонал от- 7—3300 89
ключает ее со всех сторон линии во избежание ее непра- вильного действия в момент переключения линии через выключатель ОВ.
При этом оперативные цепи этой защиты переводят на ОВ и прн необходимости производят опробование действия этой защиты на отключение ОВ с отключением пуска УРОВ от защиты ДФЗ на время опробования. Защита типа ДФЗ остается отключенной. Затем оперативный персонал проверяет отсоединение от ТТ ОВ токовых цепей ДЗШ и отключение ОВ, включает разъединители ОВ к обходной системе шин н к той системе шин, на которую включено присоединение, подлежащее переключению питания линии через ОВ, и дистанционно включает ОВ для опробования напряжением обходной системы шин. После этого отключением ОВ снимается напряжение с обходной системы шин и выводится из действия замедление ДЗШ при включении ОВ.
Далее оперативный персонал сам нлн с помощью персонала службы РЗАИ подсоединяет оперативные и токовые цепи ДЗШ к ОВ н его ТТ. При необходимости ДЗШ проверяется под нагрузкой (с отключением или без ее отключения). Чтобы переключение питания присоединения через ОВ произвести без отключения присоединения, оперативный персонал снова подает напряжение на обходную систему шин включением разъединителя этого присоединения, затем включает ОВ и после проверки наличия тока в фазах ОВ по щнтовым приборам отключает выключатель присоединения, выводимый в ремонт.
После этого с отключением или без отключения ДЗШ отсоединяют токовые цепи ДЗШ от ТТ отключенного в ремонт выключателя и проверяют ДЗШ под нагрузкой. Затем переключают токовые цепи защиты ДФЗ линии, переключаемой через ОВ, эту защиту проверяют под нагрузкой и включают со всех сторон линии. Вторичные обмотки ТТ выключателя, выведенного в ремонт, отсоединяют от цепей устройств РЗА и закорачивают (рис. 26). Отключают разъединители с обеих сторон выключателя, выведенного в ремонт.
Следует заметить, что в процессе производства операций при каждом отключении ДЗШ необходимо вводить оперативное ускорение защит некоторых работающих присоединений, если это записано в инструкции.
Переключение присоединений с ШСВ на «собственный» выключатель (после его ремонта). Опыт эксплуатаций свидетельствует о том, что наиболее опасные ошибки про* 90
Исходят при переключении присоединения с ШСВ или ОВ на собственный выключатель и особенно при операциях в токовых цепях ДЗШ и УРОВ, связанных с этим переключением.
Поэтому оперативный персонал н персонал службы РЗАИ должны быть особенно внимательны и осторожны при выполнении операций, перечисленных в соответствующих типовых и местных программах, строго соблюдая содержание и последовательность каждой операции.
шсвшсвРис 26. Схема переключения присоединения через обходной выключатель в распределительном устройстве с воздушными выключателями (положение коммутационной аппаратуры и цепей устройств защиты соответствует отключенному положению выключателя присоединения)Рис 26. Схема переключения присоединения через обходной выключатель в распределительном устройстве с воздушными выключателями (положение коммутационной аппаратуры и цепей устройств защиты соответствует отключенному положению выключателя присоединения)
шсв
шсв
Рис 26. Схема переключения присоединения через обходной выключатель в распределительном устройстве с воздушными выключателями (положение коммутационной аппаратуры и цепей устройств защиты соответствует отключенному положению выключателя присоединения)
Рис 26. Схема переключения присоединения через обходной выключатель в распределительном устройстве с воздушными выключателями (положение коммутационной аппаратуры и цепей устройств защиты соответствует отключенному положению выключателя присоединения)
Предполагается, что во время работы присоединения через ШСВ не заменялись ТТ и не ремонтировались их вторичные цепи (отсоединение токовых цепей всех устройств РЗА от ТТ производилось только на испытательных блоках или испытательных зажимах).
Для снятия перемычек, шунтирующих выключатель, присоединение полностью отключается. Затем ошиновыва- ется выключатель, снимаются ранее установленная временная перемычка (см. рис. 25) и защитные заземления. Токовые и оперативные цепи защит присоединения переключаются на «собственный» выключатель, производится опробование действия этих защит на отключение выключателя присоединения с отключением пуска УРОВ от этих защит на время опробования. Все защиты на выключате- 7* 91
ле присоединения остаются отключенными. Схема присоединения с отремонтированным выключателем собирается на свободную систему шин. Отключается устройство АПВ ШСВ. Затем присоединение включается через ШСВ и отремонтированный выключатель, последовательно включенные через свободную систему шин. При этом на ШСВ должны быть введены все устройства защиты, которые были на нем введены в процессе подключения присоединения через ШСВ (см. выше).
Далее все устройства защиты присоединения проверяют под нагрузкой и включают в работу. Включается также пуск УРОВ от них и устройство АПВ присоединения.
После этого отключают ДЗШ (с вводом по инструкции оперативного ускорения защит некоторых присоединений). Токовые и оперативные цепи ДЗШ подключают к выключателю присоединения и его ТТ, а также к ТТ ШСВ (избирательный комплект выделенной системы шин). Дифференциальная защита шнн проверяется под нагрузкой и включается в работу с включенным рубильником «Нарушение фиксации». Отключают устройства защиты ШСВ, которые были включены в связи с заменой выключателя присоединения шиносоединительным выключателем.
Затем либо присоединение с отремонтированным выключателем переключают на рабочую систему шнн, где включены все другие присоединения, либо восстанавливается нормальная схема с работой присоединений на двух системах шин. После восстановления нормальной схемы отключают иа панели ДЗШ рубильник «Нарушение фиксации».
Переключение присоединения с ОВ на «собственный» выключатель (после его ремонта). При этом имеется в виду, что во время ремонта выключателя ремонтировались или заменялись ТТ выключателя или вторичные цепи этих ТТ с полным отсоединением вторичных кабелей от ТТ.
При такой ситуации включение после ремонта выключателя линии под нагрузку может быть произведено только при условии полной исправности и правильной сборки токовых цепей устройств релейной защиты, включенных на ТТ выключателя линии. Такие сложные защиты, как дистанционная, защиты, имеющие орган направления мощности, и некоторые другие могут быть надежно проверены только на линии, находящейся под нагрузкой. Поэтому на отремонтированном выключателе линии до ее отключения должны быть подготовлены и надежно проверены (например, первичным током от постороннего источника) только 92
простейшие токовые защиты, к которым могут быть отнесены, иапример, резервная защита линии от к. з. на землю— токовая защита нулевой последовательности с выведенным нз действия органом направления мощности н временно включаемая («подставная») максимальная токовая ненаправленная защита от междуфазных к. з.
Работы по переключению на «собственный» выключатель начинаются с подключения персоналом РЗАИ токовых н оперативных цепей резервных защит линии, а также «подставных» устройств защиты к ТТ и выключателю линии и оперативных цепей ДЗШ к этому выключателю. При этом должны остаться отключенными (от ТТ выключателя лнннн) ДЗШ и переведенная на ОВ основная быстродействующая защита линии, чтобы не вызвать излишних отключений при включении на к. з. в процессе опробования напряжением ячейки вводимого после ремонта выключателя. Далее персонал РЗАИ проверяет правильность сборки токовых цепей защит, подключенных к ТТ выключателя линии (например, первичным током от постороннего источника тока) и опробует действие этих защит на отключение выключателя линии с отключением пуска УРОВ от этих защит на время опробования.
После этого оперативный персонал включает только что проверенные резервные и «подставные» защиты линии с выведенными из действия органами направления мощности, отключает заземления с двух сторон отремонтированного выключателя. Персонал РЗАИ убеждается в том, что вторичные обмотки ТТ выключателя линии, предназначенные для ДЗШ и основной быстродействующей защиты линии, отключены от токовых цепей этих защит и закорочены.
Затем оперативный персонал производит опробование ячейки выключателя линии напряжением путем включения линейного разъединителя и ОВ при отключенном и при включенном выключателе линии (см. рис. 26).
Непосредственно перед переключением линии на «собственный» выключатель оперативный персонал отключает с двух сторон основную быстродействующую защиту линии, включает пуск УРОВ от резервных н «подставных» защит линии, отключает выключатель линии и включает его линейный и шинный разъединители. Затем включает выключатель линии, проверяет по щитовым приборам прохождение через него тока нагрузки и отключает ОВ.
Далее оперативный персонал отключает ДЗШ (по местной инструкции может потребоваться предварительный
93
Ввод оперативного ускорения устройств защиты некоторых присоединений). Персонал РЗАИ отсоединяет токовые и оперативные цепи ДЗШ от ОВ и его ТТ, подсоединяет токовые цепи ДЗШ к ТТ выключателя линии, проверяет ДЗШ под нагрузкой и включает ее в работу, после этого отключает оперативное ускорение устройств защиты некоторых присоединений.
Затем персонал РЗАИ переключает цепи напряжения, токовые и оперативные цепи основной быстродействующей защиты линии с ОВ на выключатель линии, проверяет эту защиту под нагрузкой, после чего опа включается в работу с обеих сторон линии.
Далее отключают резервные защиты линии, персонал службы РЗАИ вводит в действие органы направления мощности этих защит, проверяет эти защиты под нагрузкой и включает резервные защиты линии в работу. Включает пуск УРОВ от резервных защит линии.
Отключают «подставные» защиты линии и пуск УРОВ от них. После этого отключается устройство АПВ ОВ.
Цепи напряжения устройства АПВ ОВ отключают от устройства отбора напряжения линии, к этому устройству подключают цепи напряжения устройства АПВ линии, после чего устройство АПВ включается в работу.
Далее отключают пуск УРОВ от защит ОВ, проверяется отключенное положение ОВ и отключается разъединитель линии от обходной системы шин.
Вопросы для самопроверки
Для каких целей должна выдерживаться жесткая последовательность и очередность операций в первичной схеме и вторичных цепях при производстве переключений в первичных цепях объекта^»
Каковы содержание и последовательность операций при переводе всех присоединений объекта с одной системы шин на другую?
Зачем отключается оперативный ток с цепей управления и защиты ШОВ и сохраняется в действии дифференциальная защита шин При переключении присоединения с одной системы шин на другую?
Каковы содержание и последовательность операций при замене выключателя присоединения шиносоединительным выключателем^
Каковы содержание и последовательность операций при переключении присоединения с шиносоединительного на «собственный» выключатель?
Каковы содержание и последовательность операций при заме- Re выключателя присоединения обходным выключателем?
Каковы содержание и последовательность операций при переключении линии с обходного на «собственный» выключатель после окончания его ремонта?
ГЛАВА СЕДЬМАЯ
ФИКСИРУЮЩИЕ ПРИБОРЫ
И АВТОМАТИЧЕСКИЕ ОСЦИЛЛОГРАФЫ
Фиксирующие приборы. Назначение этих приборов — в момент к. з. зафиксировать значение тока и напряжения, дающие возможность определить, на каком расстоянии от объекта произошло повреждение. Квалифицированное обслуживание этих приборов значительно облегчает н ускоряет работу обходчиков линии передачи, а также ускоряет восстановление нормального режима работы сети и электроснабжения потребителей. В связи с тем, что длины участков сетей ПО кВ и выше намного превышают длины участков сетей более низкого напряжения, наибольшее количество фиксирующих приборов установлено на объектах с напряжением 110 кВ н выше. Вследствие того, что свыше 80% повреждений в этих сетях являются к. з. на землю, наиболее распространен способ включения фиксирующих приборов в выходные цепи фильтров тока и напряжения нулевой последовательности (З/о и 3£Л).
В настоящее время на объектах эксплуатируются фиксирующие приборы различных типов; наиболее распространены приборы типов ФИП-1 и ФИП-2. Учитывая, что в первом издании этой книги рассмотрены принцип действия и особенности обслуживания фиксирующих приборов ФИП-1, ниже рассмотрим приборы только типа ФИП-2.
Эти приборы состоят из измерительного блока и блока отсчета и управления. Измерительный блок — импульсное полупроводниковое устройство, в котором ток или напряжение преобразуются в импульсы, пропорциональные измеренному значению и отсчитываемые блоком отсчета и управления. Каждый прибор снабжается градуировочной таблицей для перевода числа импульсов в первичные значения тока З/о или 3(/о. Измерительный блок прибора ФИП-2А имеет диапазон измерений от 0,2 до 100 А, диапазон измерений прибора ФИП-2В — от 5 до 250 В. Верхние,пределы диапазона измерений соответствуют приблизительно 100 импульсам.
Две счетные декады запоминают число импульсов, поступивших от измерительного блока. При нажатии кнопки «Измерение» подается питание на две индикаторные лампы и на световом табло блоке отсчета и управления зажигаются соответствующие цифры поступивших импульсов. При нажатии кнопки «Сброс измерения» происходит сброс Показаний н возврат схемы фиксирующего прибора в исходное по* йожейие. Кнопка «Контргль» предназначена для опробований прибора Й процессе эксплуатации. При йажатни этой кнопки на световом Табло блока отсчета и управления появляется показание, приведенное в ГрадуИровоЧной таблице прибора.
При замыканий на Землю В контролируемой сети срабатывай! внутренний орган прибора ФИП-2 и происходит запоминание измеренного значения. Для селективного срабатывания прибора ФИП-2 используются внешние вспомогательные контакты выключателя линии, для которой предназначен прибор ФИП-2. Пуск прибора ФИП-2В выполняется от контактов приборов ФИП-2А, что обеспечивает одновременное измерение тока З/о поврежденного присоединения и напряжения 3£/0 на шинах объекта. Время фиксации измеряемого значения ие превышает 0,1 с, что обеспечивает его запоминание до отключения поврежденной линии. При неселективном использовании прибора ФИП-2А внешние вспомогательные контакты не используются.
После срабатывания фиксирующий прибор ие реагирует на повторные к. з. и сохраняет в памяти число импульсов, поступивших к блоку отсчета и управления. При сквозных к. з. и достаточном значении З/о и 3(/о срабатывают внутренние пусковые органы приборов и, если при этом не работают внешние пусковые органы, то через 2 с после исчезновения 3/0 и 3t/0 происходит автоматический возврат схемы блоков в исходное положение. При неселективном использовании прибора ФИП-2А схема возвращается в исходное положение только после нажатия кнопки «Сброс измерения».
Для работы приборов ФИП-2 необходимо наличие питания постоянным током как при пуске прибора, так и при ■измерениях. В случае потерн питания постоянным током после срабатывания приборов ФИП-2 блок отсчета и управления сбрасывает показания, хранившиеся в схеме памяти, и они в дальнейшем не могут быть восстановлены.
При срабатывании фиксирующих приборов должны появиться сигналы «Фиксирующие приборы» и «Блиикер ие поднят»; при исчезновении постоянного тока на фиксирующих приборах — «Отсутствие питания постоянным током» и «Фиксирующие приборы».
Обслуживание приборов ФИП-2. Оперативный персонал должен знать устройство и назначение всех фиксирующих приборов, установленных иа объекте, и должен быть обучен производству измерений и записи показаний приборов. На пульте должны храниться градуировочные таблицы для каждого прибора и журнал для записи показаний. Все фиксирующие приборы должны быть введены в действие; вывод приборов из действия может быть произведен только по заявке.
” В установленное на объекте время Персонал должен опробовать работу приборов ФИП-2А нажатием кнопки 96
«Контроль», произвести отсчет и запись показаний блока отсчета и управления в журнал и сравнить эти показания с предыдущими записями опробования. Изменение числа импульсов более чем на два свидетельствует о неисправности прибора, о чем необходимо сообщить персоналу службы РЗАИ н произвести запись в журнале дефектов, вернуть опробуемый прибор в нормальное положение нажатием кнопки «Сброс измерений» и сквнтнровать все появившиеся сигналы.
При появлении сигнала «Фиксирующие приборы» дежурный должен немедленно подойти к панели приборов и выяснить причину появления сигнала. На сработавших приборах горит сигнальная красная лампа. Поочередно произвести отсчет и запись показаний всех сработавших приборов нажатием кнопок «Измерение». Затем, проверив правильность записи, нажать кнопку «Сброс измерений» и сквнтнровать все появившиеся сигналы. Все записи надлежит произвести немедленно, чтобы быстрее обеспечить готовность приборов к действию. Необходимо записать в журнал причину пуска приборов, перевести показания блоков отсчета в значение тока (кА) и напряжения (кВ) по градуировочным таблицам, сообщить диспетчеру причину срабатывания приборов и измеренные значения тока и напряжения.
Если одновременно с сигналом пуска фиксирующих приборов появится сигнал «Земля на постоянном токе», необходимо сначала произвести запись показаний приборов ФИП-2, а потом снять напряжение оперативного тока для нахождения места замыкания на землю. Своевременный возврат фиксирующих приборов в нормальное состояние необходим, так как в процессе эксплуатации бывали случаи появления повторных к. з. на линиях передачи до возврата в нормальное положение сработавших фиксирующих приборов. Это приводило к ошибкам в определении места повреждения н необходимости поиска повреждения по всей длине линии.
Следует учесть, что на приборах типа ФИП-2, изготовленных в 1979 г. и позднее, для возврата прибора в нормальное состояние нужно одновременно нажать обе кнопки «Сброс измерений» и «Измерение».
Оперативному персоналу необходимо зиать принцип работы и особенности обслуживания всех типов фиксирующих приборов, установленных на объекте, и местные инструкции их обслуживания.
Автоматические осциллографы. В связи с ростом электрических сетей и усложнением устройств РЗА анализ протекания аварийных процессов и работы устройств РЗА иногда бывает крайне затруднен, если отсутствуют осциллограммы— записи процессов в сети при помощи автоматических осциллографов. Осциллограмма является одним из наиболее объективных и достоверных документов, с помощью которого во многих случаях удается проанализировать действия устройств РЗА. При пуске автоматические осциллографы записывают в определенном масштабе на фотобумаге или фотопленке кривые токов и напряжений отдельных присоединений объекта, иногда моменты отключения и включения отдельных выключателей, а за последнее время и работу отдельных элементов основиой дифференциально-фазной защиты линии (типа ДФЗ). При анализе аварийных отключений осциллограммы помогают определить последовательность и правильность действий устройств РЗА. Иногда осциллограммы помогают определить причину и место возникновения нарушения нормального режима и выявить неисправность устройства РЗА и других элементов.
Особенности обслуживания автоматических осциллографов. Один раз в смену дежурный производит внешний осмотр автоматических осциллографов и проверяет, что осциллографы находятся в рабочем положении. При появлении сигнала «Пуск осциллографа» дежурный поднимает выпавшие флажки указательных реле и производит запись в оперативном журнале. В записи должны быть указаны: дата, время и обстоятельства пуска (отключение или включение линии или какого-либо агрегата, понижение напряжения и т. д.), какие автоматические осциллографы пускались, какие указательные реле сработали на панели осциллографов и на панелях релейной защиты и автоматики, запас фотобумаги (фотопленки) по счетчику. При появлении сигнала «Неисправность осциллографа» дежурный должен сделать в оперативном журнале соответствующую запись, а затем постараться выяснить причину появления неисправности, руководствуясь местной инструкцией. В необходимых случаях дежурный отключает осциллограф и сообщает о случившемся местной службе РЗАИ и вышестоящему оперативному персоналу.
Все осциллограммы, связанные с автоматическими отключениями присоединений, должны быть проявлены и обработаны в кратчайший срок. Поэтому, если проявление осциллограммы производится вне территории объекта, 98
бйё^ИйЫшй йеребйал ДбЛ&ей йриййть меры Для быстрей- шеи отправки заснятой фотобумаги (фотопленки) на проявление. Если проявление и обработка осциллограмм производятся на самом объекте, то эти работы должны быть выполнены качественно и быстро квалифицированным, специально обученным персоналом в специально оборудованном помещении.
Вывод автоматического осциллографа из работы для проверки производится по утвержденной заявке.
Вопросы для самопроверки
Каково назначение фиксирующих приборов’
К каким последствиям приведет ошибка, допущенная в записи показания фиксирующего прибора’
Каковы действия дежурною после появления сигнала «Фиксирующие приборы»? Какие записи должны быть при этом сделаны оперативным персоналом и в каком журнале?
Каково назначение градуировочных характеристик, прилагаемых к приборам типа ФИП-1, ФИП-2’
К каким последствиям для обходчиков линии приведет повторное к з на землю на другой линии, отходящей от объекта, если фиксирующие приборы, сработавшие при первом к. з., не были возвращены в нормальное положение’
Каково назначение и принцип действия автоматического осциллографа’
Что необходимо проверить дежурному при ежедневном осмотре осциллографа?
Каковы действия оперативного персонала при появления скг- нала «Пуск осциллографа»?
П^ИЛОЖЁНИ!
ГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЙ В СХЕМАХ
Согласно требованиям инструкции [1] оперативный персонал должен уметь пользоваться принципиальными схемами устройств РЗА. На этих схемах показана взаимосвязь отдельных элементов защитного или автоматического устройства, осуществляемая при протекании электрического тока между ними.
Каждое реле состоит из воспринимающей и исполнительной частей, связь между которыми в большинстве случаев осуществляется электромагнитным воздействием. Реле и его части на схемах изображают условными символами. Положение контактов (исполнительной части реле) на схемах обычно соответствует нерабочему состоянию воспринимающей части реле (иное положение контактов должно быть оговорено). При изображении контактов реле принято считать, что при срабатывании они перемещаются сверху вниз (или слева направо). В книге помещены два вида принципиальных схем: совмещенные и развернутые.
В совмещенных схемах (рис. 17, 18 и др.) воспринимающую и исполнительную части совмещают в условном изображении реле (соответственно в нижней и верхней его частях). На схемах часто приводятся цепи оперативного тока и вторичные цепи измерительных трансформаторов, обеспечивающие взаимодействие отдельных элементов схемы, что способствует наглядности схемы. Аппараты на этих схемах изображают в соответствии с их фактическим количеством и размещением на панелях.
В развернутых схемах (рис. 7, 9 и др.) воспринимающую и исполнительную части реле изображают раздельно, каждый элемент маркируют, а при наличии у реле нескольких контактов им присваивают дополнительные индексы. Схема состоит из ряда горизонтальных и вертикальных строк, расположенных в порядке взаимодействия элементов схемы и прохождения тока от начала до конца электрической цепи (например, от одного полюса до другого полюса аккумуляторной батареи или от одного зажима до другого зажима измерительного трансформатора). Развернутые схемы выполняют отдельно для оперативных цепей и вторичных цепей ТТ и TH (рис. 7). Они облегчают проверку монтажа отдельных частей схемы, однако понять действие всей схемы без дополнительных разъяснений, зачастую, сложно.
Условные графические обозначения в книге соответствуют ГОСТ 2.755—74.
Условное обозначение
Наименование контакта реле
Замыкающий
Размыкающий
Переключающий (с размыканием цепи)
Переключающий (без размыкания цепи)
Им'пульсный (проскальзывающий), замыкающий цепь кратковременно при срабатывании воспринимающей части реле
JL
Замыкающий цепь с замедлителем, действующим при срабатывании восприни- * мающей части реле
А
Замыкающий цепь с замедлителем, действующим при возврате воспринимающей части реле
Размыкающий цепь с замедлителем, действующим при срабатывании воспринимающей части реле
V
Размыкающий цепь с замедлителем, действующим при возврате воспринимающей части реле
Условное обозначение
Название аппарата
Q
Реле
Выключатель высокого напряжения
яв=а>г»етяаа#вв«^*;?яС№^^
Разъединитель
Двухполюсный выключатель
Переключательлюсный
на два положения двухпо-
КУлотКУлотПереключатель цепи управления (ключ управления) на три положения с фиксацией переключающего механизма в нейтральном положении (0) Контакты переключателя замыкаются при повороте вправо (I) (зачерненная точка вблизи верхнего контакта) или влево (II) (замыкается нижний контакт) и размыка ются оба контакта после возврата переключателя в нейтральное положение (0)
КУлот
КУлот
Замыкающий контакт без самовозврата
Размыкающий контакт без самовозврата
Выключатель кнопочный, нажнмяой с размыкающим контактом
Контакт с автоматическим возвратом при перегрузке
Предохранитель плавкийПредохранитель плавкий
Предохранитель плавкий
Предохранитель плавкий
Название аппаратаНазвание аппаратаУсловное обозначение
Название аппарата
Название аппарата
Конденсатор
Резистор
Разрядник
Измерительный прибор- V—вольтметр, А— амперметр, mA —миллиамперметр
\
Трансформатор тока
Быстроиасыщающнися трансформатор тока
Измерительный трансформатор напряжения
Лампа накаливания
Аккумуляторная батарея с двойным эле. ментным коммутатором
ВыпрямительВыпрямитель
Выпрямитель
Выпрямитель
ЮЗ
Название аппаратаНазвание аппаратаУсловное обозначение
Название аппарата
Название аппарата
-«--«-Соединение контактное разъемное четырехпроводное (испытательный блок)
-«-
-«-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Голубев М. Л. Инструкция для оперативного персонала по обслуживанию устройств релейной защиты и электроавтоматики энергосистем.— М.: Союзтехэнерго, 1978.
Беркович М. А., Семенов В. А. Основы техники и эксплуатации релейной защиты. — 5-е изд.—М.: Энергия, 1971.
Чернобровое Н. В. Релейная защита. 5-е изд. — М.: Энергия, 1974.
Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей.— 13-е нзд. — М.: Энергия, 1977.
i 5; Правила техники безопасности при эксплуатации -электроустановок.— М.: Энергия, 1980.
Сборник директивных материалов по эксплуатации энергосистем (электротехническая часть).—2-е изд. — М.: Энергоиздат, 1981.
Правила устройства электроустаяовок. Раздел III-3. — М. Энергоиздат. 1981.
Сигнализация замыканий иа землю в компенсированных сетях: Сборник статей. Под ред. В. И. Иоэльсона. — М. — Л.: ГосэнергО- издат, 1962.
Борухман В. А., Кудрявцев А. А., Кузнецов А. П. Устройства для определения мест повреждения иа воздушных линиях электропередач 6—750 кВ. — 5-е изд.—М.: Энергия, 1980.
Гладышева Е. П. Инструкция по наладке и эксплуатации газовой защиты с реле РГЧЗ-66 —М.: СЦНТИ, 1971.
Сулимова М. И. Газовая защита с реле РГЧЗ-66. — М.: Энергия, 1976.
Инструкция по эксплуатации газовых реле BF 80/Q и струйных реле URF 25/10 защиты трансформаторов и устройств РПН/ Сост. М. И. Сулимова. — М: СПО Союзтехэнерго, 1979.
Шабад М. А. Защита трансформаторов распределительных сетей.— Л.: Энергоиздат, 1981.
Беркович М. А., Гладышев В. А., Семенов В. А. Автоматика энергосистем. — М.: Энергия, 1980
Богорад А. М., Назаров Ю. Г. Автоматическое повторное включение в энергосистемах. — М.: Энергия, 1969.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ'. 3
ГЛАВА ПЕРВАЯ. ОБЩИЕ ОБЯЗАННОСТИ ОПЕРАТИВНОГО ПЕРСОНАЛА ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ
ЗАЩИТЫ, ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ И ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ 5
ГЛАВА вторая, ВТОРИЧНЫЕ ЦЕПИ, ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ И ИХ ОБСЛУЖИВАНИЕ14
ГЛАВА третья. АППАРАТУРА, УСТРОЙСТВА И ЦЕПИ СИГНАЛИЗАЦИИ40.
глава четвертая. НЕКОТОРЫЕ УСТРОЙСТВА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И ИХ ОБСЛУЖИВАНИЕ50
ГЛАВА ПЯТАЯ. УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ И ИХ ОБСЛУЖИВАНИЕ 67
ГЛАВА ШЕСТАЯ. ОПЕРАЦИИ С РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТОЙ И АПВЛРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ В ПЕРВИЧНОЙ СХЕМЕ
ОБЪЕКТА83
ГЛАВА СЕДЬМАЯ. ФИКСИРУЮЩИЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ ОСЦИЛЛОГРАФЫ95
ПРИЛОЖЕНИЕ. ГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ В
СХЕМАХ'.100
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ104
Х.А. РЫБАК
ОБСЛУЖИВАНИЕ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ И ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ
[эд
Библиотека электромонтера
Выпуск 566
Х.А. РЫБАК
ОБСЛУЖИВАНИЕ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ И ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ
Издание второе, переработанное и дополненное
Ленинград
ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ Ленинградское отделение 1984
ПРЕДИСЛОВИЕПРЕДИСЛОВИЕ