Выбор контрольно-измерительных приборов

Контроль за соблюдением установленного режима работы подстанции, качества получаемой и отпускаемой электроэнергии и состояния изоляции осуществляется с помощью показывающих и регистрирующих измерительных приборов и счётчиков.

Выбранные КИП приведены в таблице 2.8.

Таблица 2.8.

Выбранные контрольно-измерительные приборы.

На электрических подстанциях применяют многочисленные вспомогательные устройства и механизмы, служащие для управления, регулирования режима работы, сигнализации, релейной защиты и автоматики. Все эти оперативные устройства и механизмы питаются электроэнергией от специальных источников — источников оперативного тока. Соответствующие электрические цепи, питающие названные устройства и механизмы, называют оперативными цепями, а схемы питания — схемами оперативного тока. Оперативные цепи и их источники должны быть надежны, так как нарушение их работы может приводить к отказам и серьезным авариям в электроустановках.

Вид оперативного тока определяется типами выбранных выключателей (приводов), а также схемами релейной защиты и автоматики. Для проектируемой подстанции применим выпрямленный оперативный ток, т.к. мы выбирали выключатели, которые снабжены мощными электромагнитными приводами и сложными быстродействующими защитами.

Выбор оперативного тока сделаем в пользу выпрямленного, так как подстанция оборудована приводами постоянного тока, а использование аккумуляторных батарей дорого и требует определенно больших затрат на их обслуживание.

Рис. 2.3 Схема питания оперативных цепей от централизованной выпрямительной установки

Схема питания оперативных цепей представлена на рисунке 2.3. В схеме имеются рабочее VS1 и резервное VS2 выпрямительные устройства, подключенные к разным секциям шин 220 В собственных нужд С1 и С2. Нормально шина постоянного тока питает рабочее выпрямительное устройство; при его повреждении или ремонте включают резервное устройство.

Контакторы переменного КМ1 и постоянного КМ2 тока позволяют дистанционно включать и отключать выпрямительные устройства.

Блоки питания представляют собой маломощные выпрямительные устройства, питаемые от ТТ (токовый элемент), от ТН или трансформаторов собственных нужд (элемент напряжения). Применяются блоки серии БП различной мощности. Для питания электромагнитов привода применяют БП-1002.

а — токовый элемент; б — элемент напряжения Рис. 2.4 Схема блока питания

Для надежности питания оперативных цепей одновременно используют оба элемента блока, объединяя их выходные цепи постоянного тока (на рисунке показаны пунктиром).

Для нормальной работы потребителей необходимо поддерживать определённый уровень напряжения на шинах подстанции. Выбранные трансформаторы снабжены устройством РПН (регулирование напряжения под нагрузкой), которое позволяет регулировать напряжение на работающем трансформаторе непосредственно под нагрузкой.

Регулирование напряжения на шинах подстанции осуществляется переключением ответвлений на трансформаторах. С этой целью у обмоток трансформаторов предусматриваются регулировочные ответвления, специальные переключатели ответвлений, при помощи которых измеряют число включённых в работу витков, увеличивая или уменьшая коэффициент трансформации.

Изменение коэффициента трансформации между обмотками высшего и низшего напряжений позволяет поддерживать на шинах НН напряжение, близкое к номинальному, когда первичное или вторичное напряжение отклоняется по тем или иным причинам от номинального.

Регулировочные ступени выполняются на стороне ВН, т.к. меньший по значению ток позволяет обеспечить переключающее устройство. Схематично это устройство изображено на рис. 2.5 (для одной фазы) В целях отпуска проектируемой ПС электроэнергии высокого качества предусматривается регулирование напряжения. В качестве средства регулирования используют устройства изменения коэффициентов трансформации (регулирования) под нагрузкой (РПН).

РПН позволяет переключать ответвления обмотки трансформатора без разрыва цепи. Регулировочные ступени выполняются на стороне высшего напряжения, так как меньший по значению ток позволяет облегчить переключающее устройство. Выбранный трансформатор ТДН-16 000/110 имеет по 9 ступеней регулирования по 1,78% каждая в сторону увеличения и в сторону уменьшения коэффициента трансформации.

Переход с одного ответвления регулировочной обмотки на другое осуществляется так, чтобы не разрывать ток нагрузки и не замыкать накоротко витки этой обмотки. Это достигается в специальных переключающих устройствах с реакторами и резисторами. Схема с резисторами обладает рядом преимуществ перед схемой с реакторами и получает всё более широкое применение.

Допустим, что трансформатор работает на ответвлении 5, ток нагрузки проходит через контакт К1, число витков необходимо уменьшить, то есть перейти на ответвление 4. Последовательность действий будет следующей: обесточенный избиратель И2 переводится в положение 4, затем отключается К1 и ток нагрузки кратковременно проходит по R1 и К2; затем замыкается К3, при этом половина тока нагрузки проходит по R1 и К2, другая половина по R2 и К3, кроме того, витки регулировочной обмотки 5−4 оказываются замкнутыми через R1 и R2, по ним проходит ограниченный по значению циркулирующий ток; затем размыкается К2 и замыкается К4, при этом ток нагрузки проходит по регулировочной обмотке на ответвление4, избиратель И2, контакт К4 к выводу 0.

Рис. 2.5 Устройство РПН трансформатора (схема с токоограничивающими сопротивлениями)

В переключателях данного типа используются мощные пружины, обеспечивающие быстрое переключение контактов контактора (<0,15 секунд), поэтому токоограничивающие сопротивления R1 и R2 лишь кратковременно нагружаются током нагрузки, что позволяет уменьшить их габариты. Контакторы размещаются в герметизированном баке с маслом. Управление РПН может осуществляться дистанционно со щита управления вручную или автоматически.