2784.Электроснабжение предприятий Верхнекамского калийного месторождени

времени КТ1.2 и создаётся цепь для разряда конденсатора С1 на обмотку релeKSl.

Если АПВ было неуспешным и выключатель отключился вновь, то опять сработает реле КПО и запустит реле времени. В этом случае при за­ мыкании контакта КТ1.2 промежуточное реле KS1 не срабатывает, так как конденсатор С1 к этому времени не успеет зарядиться. Продолжая работать, реле времени замкнёт контакт КТ1.3. При этом конденсатор С2 разрядится на обмотку реле KS1, которое сработает, и начнётся второй цикл АПВ.

В схеме используются реле-повторители команд ключа управления: КО - реле команды «Отключить» и КВ - реле команды «Включить». Для предотвращения срабатывания АПВ при отключении выключателя защитой после включения его ключом управления на к.з. в схеме осуществляется разряд конденсаторов С1 и С2 через замыкающие контакты КВ1 и КВ2. С помощью контакторов Р3.2 и РЗ.З можно исключить действие АПВ други­ ми видами защит. В схеме предусмотрены также два отключающих устрой­ ства: Н1, выводящее из действия схему АПВ полностью, и Н2, исключаю­ щее второй цикл АПВ (установка накладки).

Для предотвращения многократного действия АПВ время заряда кон­ денсаторов С1 и С2 (через резисторы R2 и R4) должно превышать выдерж­ ки времени обоих циклов АПВ. В заводском комплекте АПВ время готовно­ сти к действию после второго цикла составляет 60-100 с.

Глава четырнадцатая. Перспективные устройства и системы в сетях электроснабжения

Появление в нашей стране такой элементной базы, как высоковольт­ ные тиристоры, вакуумные выключатели и микропроцессоры позволило создать ца их основе принципиально новые устройства и системы, улуч­ шающие качество, а также повышающие надёжность работы схем электро­ снабжения.

В настоящее время промышленным предприятиям предлагается для внедрения целый ряд современной техники, в частности, тиристорные ав­ томатические переключатели сети, тиристорные токоограничивающие уст­ ройства, тиристорные пусковые устройства и контакторы, системы быст­ родействующей релейной защиты и другие.

Рассмотрим часть из этих устройств, их характеристики и функцио­ нальные возможности.

Тиристорное устройство автоматического ввода резерва (ТАВР)

Тиристорное устройство автоматического ввода резерва предназна­ чено для установки на двухвводных промышленных подстанциях перемен­ ного тока напряжением 6 -10 кВ с преимущественно двигательной нагруз­ кой. ТАВР обеспечивает переключение нагрузки на резервный ввод при исчезновении напряжения на одном их вводов подстанции. Высокое быст­ родействие ТАВР позволяет применять его в системах электроснабжения с потребителями, предъявляющими жесткие требования к непрерывности электроснабжения.

ТАВР выполняет следующие функции:

автоматическое включение ТАВР при исчезновении питающего напряжения на одном из вводов подстанции; автоматическое включение секционного масляного выключателя, после включения ТАВР;

автоматическое отключение выключателя неисправного ввода; автоматическую блокировку ТАВР при аварийных режимах ко­ роткого замыкания на отходящих от станции присоединениях.

Принцип работы ТАВР основан на установке трёхфазного высоко­ вольтного тиристорного выключателя параллельно штатному секционному выключателю. Высокое быстродействие тиристорного выключателя позво­ ляет осуществить переход на резервный источник питания без гашения по­ ля возбуждения синхронных электродвигателей. На рис. 10.1 представлена схема включения оборудования ТАВР в состав подстанции. В шкаф управ­ ления ТАВР поступает информация о токах вводов, напряжениях на секци­ ях сборных шин и состоянии (включеяы/отключены) вводных масляных выключателей, защитного выключателя ТАВР и секционного выключателя подстанции. При возникновении аварийного режима работы на одном из вводов подстанции контроллер шкафа управления определяет режим неис­ правности и формирует алгоритм работы ТСВ, выключателей вводов и секционного МВ. Информация о работе ТАВР поступает в цепи телесигна­ лизации и записывается в памяти контроллера шкафа управления. На рис. 14.1 представлены осциллограммы работы ТАВР в составе двухввод­ ной подстанции при отключении ввода 1.

1Короткое замыкание ниже Работа ТАВР блокируется выключателя одного из вво­ дов

2Отключение одного из вво­ Определяется неисправный ввод.

Тиристорный автоматический переключатель сети ( ГАНС)

Тиристорные устройства автоматического переключения сети пред­ назначены для переключения критической нагрузки с основного ввода на резервный, а следовательно, для сохранения в работе электродвигателей 0,4 кВ технологических производств с непрерывным циклом работы, кри­ тичных к перерывам в питании. ТАПС выпускаются с номинальным током от 200 А до 800 А.

ТАПС обеспечивает:

переключение нагрузки на резервный ввод при снижении напря­ жения в одной из фаз основного ввода ниже 190 В; отключение основного ввода после включения резервного;

автоматический возврат на основной ввод после восстановления на нём напряжения с выдержкой времени 10 с; защиту тиристоров при коротких замыканиях в нагрузке;

блокировку включения резервного ввода при коротких замыкани­ ях в нагрузке; блокировку перехода на резервный ввод при снижении напряже­ ния на нём ниже 190 В;

защиту' электропотребителя при пробое тиристоров на одном из вводов; блокировку системы управления при исчезновении напряжения на обоих вводах.

Структурная схема и осциллограмма работы ТАПС приведены на рис. 14.2.

Тиристорные пусковые устройства (ТПУ)

ТПУ предназначено для плавного пуска асинхронных короткозамк­ нутых электродвигателей напряжением 6 кВ с ограничением пускового то-

Рис. 14.5. Схема включения ТОУ и осциллограммы работы ТОУ при ликвидации режима короткого замыкания на выходе подстанции

ка путем регулирования угла открывания параллельно включенных встреч­ ных тиристоров, а следовательно, действующего значения трёхфазного на­ пряжения питающего электродвигатель. Мощность электродвигателей - до 5000 кВт.

ТПУ для пуска одиночного электродвигателя размещается в отдель­ ном силовом шкафу с двухсторонним обслуживанием, в состав которого входят силовые тиристорные модули и вакуумные выключатели В1 и В2. На рис. 14.3 представлена схема включения ТПУ При наличии на подстан­ ции нескольких асинхронных электродвигателей, возможно использование одного ТПУ для плавного пуска всех электродвигателей. На рис.14.4 пред­ ставлена схема включения ТПУ для пуска группы электродвигателей.

Тиристорные токоограничивающие устройства (ТОУ)

Тиристорные токоограничивающие устройства шунтового типа (ТОУ) для промышленных подстанций 6 -10 кВ предназначены для повы­ шения коммутационной способности фидерных выключателей и увеличе­ ния надежности работы кабельных сетей.

Повышение коммутационной способности выключателей и кабель­ ных сетей происходит за счёт установки на каждой секции сборных шин 6 кВ подстанции системы токоограничения на основе ТОУ (рис. 14.5). При возникновении на любом фидере подстанции режима короткого замыкания

происходит включение ТОУ, которое снижает ударную волну тока в кон­ туре реального короткого замыкания. В момент отключения неисправным фидером тока короткого замыкания степень токоограничения составляет не менее 3-х раз.

ТОУ устанавливается в сетях электроснабжения любой конфигура­

ции.

ТОУ выполняют следующие функции:

автоматическое включение ТОУ при возникновении короткого замыкания на одном из присоединений подстанции; автоматическое отключение выключателя неисправного присое­ динения после включения ТОУ; автоматическое отключение ТОУ после ликвидации аварийного режима короткого замыкания.

Выключатели вакуумные трёхфазные

Выключатели вакуумные предназначены для коммутации электриче­ ских цепей при нормальных и аварийных режимах работы в сетях пере­ менного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 6 -10 кВ.

Вакуумные выключатели - это коммутационные аппараты нового по­ коления, в основе принципа действия которых лежит гашение возникаю­ щей при размыкании контактов электрической дуги в глубоком вакууме. Фиксация контактов вакуумных дугогасительных камер (ВДК) в замкнутом положении осуществляется за счёт остаточной индукции приводных элек­ тромагнитов (“магнитная защелка”).

Отличительная особенность конструкции вакуумных выключателей по сравнению с традиционными коммутационными аппаратами заключает­ ся в использовании принципа соосности электромагнита привода и ваку­ умной дугогасительной камеры в каждом полюсе выключателя, которые механически соединены между собой общим валом.

Оригинальность конструкции вакуумных выключателей позволила достичь следующих преимуществ по сравнению с другими коммутацион­ ными аппаратами:

высокий механический и коммутационный ресурс; малые габариты и вес; небольшое потребление энергии по цепям управления;

возможность управления по цепям постоянного, выпрямленного и переменного оперативного тока; простота встраивания в различные типы КРУ и КСО и удобство организации необходимых блокировок;

отсутствие необходимости ремонта в течение всего срока службы; доступная цена.

Благодаря своим преимуществам вакуумные выключатели широко применяются во вновь разрабатываемых комплектных распределительных устройствах (КРУ, КСО, КРН), а также для реконструкции ячеек КРУ, на­ ходящихся в эксплуатации и имеющих в своём составе на момент реконст­ рукции выключатели других конструкций, которые устарели морально и физически.

Устройство и работа выключателя.

Выключатель вакуумный состоит из трёх полюсов, установленных на общем основании. Все три полюса имеют одинаковую конструкцию, пред­ ставленную на рис. 14.6

Привод вакуумного выключателя состоит из электромагнитов (по од­ ному на каждую фазу) электрически соединённых между собой параллель­ но, и блока управления БУ

Механически якори 11 приводных электромагнитов выключателя (рис. 14.6) соединены между собой общим валом 14, который в процессе включения и отключения поворачивается вокруг своей продольной оси, и обеспечивает выполнение следующих функций:

управление указателем положения выключателя “Вкл - Откл”; ручное отключение выключателя при аварийных ситуациях; управление контактами для внешних вспомогательных цепей с помощью постоянного магнита; предотвращение срабатывания выключателя в, неполнофазном режиме.

Включение выключателя.

Исходное разомкнутое состояние контактов 1, 3 вакуумной дугогаси­ тельной камеры выключателя обеспечивается за счёт воздействия на под­ вижный контакт 3 отключающей пружины 7 через тяговый изолятор 5. При подаче сигнала “Вкл” блок управления выключателя формирует импульс напряжения положительной полярности, который прикладывается к ка­ тушкам 9 электромагнитов (см. осциллограммы процессов в приводе рис. 14.7). При этом в зазоре магнитной системы появляется электромаг­ нитная сила притяжения, по мере своего возрастания преодолевающая усилие пружин отключения 7 и поджатая 6. В результате этого под дейст­ вием разницы указанных сил якорь электромагнита 11 вместе с тяговым изолятором 5 и подвижным контактом 3 вакуумной камеры 2 в момент