Выбор схемы дистанционного управления и сигнализации выключателя.

К системам дистанционного управления выключателями предъявляются следующие требования:

цепи управления должны допускать отключения выключателя, как со щита управления, так и по месту его установки;

на щите управления распределительного устройства должна быть предусмотрена сигнализация положения выключателя;

цепи управления (включения и отключения) должны иметь контрольные устройства, сигнализирующие об обрыве этих цепей;

управляющий импульс должен сниматься с исполнительного элемента после выполнения команды, так как обмотки электромагнитов приводов не предназначены для длительного обтекания током;

схема управления должна предусматривать блокировку от ”прыгания”, исключающую возможность при к. з. многократных включений выключателя при одном командном импульсе;

схема должна предусматривать возможность не только ручного управления, но и подачи соответствующего импульса от устройств релейной защиты и автоматики;

число жил контрольного кабеля, соединяющего устройства щита управления и выключатель, должно быть минимальным.

С учетом требований к дистанционным схема управления изложенным выше принимаем схему управления, приведенную на рис. 12.1.

Исполнительными элементами схем управления выключателей с электромагнитными приводами являются электромагниты включения YAC и отключения YAT. Электромагнит YAC должен развивать большое усилие, так как кроме перемещения контактной системы выключателя с его помощью необходимо взвести отключающие пружины. Поэтому такие электромагниты потребляют большой ток, их питание осуществляется от источника питания через специальные шинки питания привода ШП. Контакты ключа управления не рассчитаны на включение и отключение цепи YAC. Эту операцию выполняет своими контактами промежуточный контактор КM, катушка которого питается от шинок управления через замыкающиеся при подаче команды на включения контакты ключа.

Электромагнит YAT предназначен для освобождения защелки привода, после чего выключатель отключается под действием отключающихся пружин. Больших усилий при этом от электромагнита не требуется, он выполняется компактным и потребляет небольшой ток. Поэтому YAT питается от шинок управления непосредственно через контакты ключа или реле управления.

Подача ключом ПМОВФ команды на включения выключателя производится в два приема: из положения рукоятки «отключено» в положение «предварительно включено» и из положения положение «предварительно включено» в положения «включено». Выполнение команды в два приема снижается вероятность ошибочных действий персонала. После подачи команды и освобождения рукоятки ключа, последняя, под действием механизма возврата переходит в положение «включено».

При подаче к оманды «включить» образуется цепь: +ШУ, контакты 5 – 8 ключа управления, KBS1, замкнутые вспомогательные контакты выключателя В, обмотка промежуточного контактора КM, – ШУ. По обмотке КM протекает ток и YAC включается.

Аналогично происходит включения выключателя при действии устройств автоматики, выходные контакты которых включаются параллельно контактам ключа управления.

Команда на отключения выключателя выполняется с помощью ключа также в два приема: из положения рукоятки «включено» в положение «предварительно отключено» и из положения положение «предварительно отключено» в положения «отключено».

При подаче команды «отключить» образуется цепь: +ШУ, контакты 6 – 7 ключа управления, катушка реле KBS1, замкнутые вспомогательный контакт выключателя SQ (который замкнулся при включении), обмотка электромагнита YAT, – ШУ. Сердечник YAT втягивается, освобождает защелку привода и выключатель отключается.

Обмотки электромагнитов YAT и YAC рассчитаны на кратковременное прохождение тока. Кратковременность командного импульса обеспечивается введением в цепь управления вспомогательных контактов SQ, связанных с валом привода выключателя, размыкающих цепь управления после включения или отключения выключателя. Достаточно мощные вспомогательные контакты выключателя одновременно с разрывом цепи управления обеспечивают бестоковое размыкание контактов ключа управления или реле после выполнения управляющей команды, так как эти контакты не рассчитаны на разрыв тока катушек YAT и YAC.

Блокировка от «прыгания» выполнена с помощью специального реле KBS.

Реле KBS имеет две обмотки: последовательную KBS1 в цепи YAT и параллельную KBS2.

При включении выключателя на к. з. ключом управления или устройством автоматики срабатывает релейная защита данного присоединения, подавая команду на отключение выключателя. Создается положение, когда одновременно существуют две команды: на включение – контакты ключа (если оператор еще не успел отпустить рукоятку ключа) или от устройств автоматического включения и на отключения – контактами релейной защиты. Неправильная работа привода выключателя в этом случае блокируется с помощью реле KBS.

После включения выключателя на к. з. и срабатывания реле защиты создается цепь отключения: + ШУ, контакты релейной защиты, обмотка KBS1, вспомогательные контакты выключателя SQ, обмотка YAT, - ШУ. Происходит отключение выключателя и одновременное срабатывания реле KBS. Срабатывая, реле KBS размыкает контакты KBS1 в цепи команды «включить», и замыкает другую пару контактов в цепи самоудержания параллельной обмотки KBS2, что обеспечивает его подтянутое состояние после отключения выключателя в течение всего времени, пока сохраняется положение ключа «включить» или будут замкнуты контакты устройств автоматического включения. Контакты KBS1 реле KBS блокируют цепь включения и запрещает повторное включение выключателя. После снятие команды на включение схема управления возвращается в исходное положение.

Сигнализация положения коммутационных аппаратов служит для информации оперативного персонала о состоянии схемы электрических соединений в нормальном и аварийных условиях.

Сигнализация положения выключателей выполняется с помощью сигнальных ламп.

Сигнальные лампы располагают непосредственно у ключа управления или встраивают в мнемоническую схему щита.

В данной схеме подготовительные переключения в цепях сигнализации производятся контактами ключа одновременно с подачей команды, изменение положение выключателя фиксируются вспомогательными контактами выключателя. Питание сигнальных ламп производится от тех же шинок, что и питание цепей управления.

Если ключ находится в положении «отключено» и выключатель отключен, то образуется цепь: +ШУ, контакты 15–14 ключа, резистор R2, нормально замкнутый вспомогательный контакт выключателя SQ, зеленая лампа HLT,– ШУ. Зеленая лампа горит ровным светом. Цепь красной лампы HLC разомкнута.

Если ключ находится в положении «включено» и выключатель включен, то образуется цепь: + ШУ, контакты 23 – 21 ключа, резистор R1, вспомогательный контакт выключателя SQ (замкнется при включении выключателя), красная лампа HLC, – ШУ. Красная лампа горит ровным светом.

При положении ключа «включено» и отключенном выключателе образуется цепь: + ШМ, контакты 13 – 14 ключа, резистор R2, вспомогательные контакты выключателя SQ, лампа HLT, – ШУ. Зеленая лампа горит мигающим светом.

При положении ключа «отключено» и включенном выключателе образуется цепь: + ШМ, контакты 18 – 19 ключа, резистор R1, вспомогательные контакты выключателя SQ, лампа HLC, –ШУ. Красная лампа горит мигающим светом.

Зеленая лампа горит мигающим светом также при положении ключа управления «предварительно включено» и отключенном выключателе.

Красная лампа горит мигающим светом также при положении ключа управления «предварительно отключено» и включенном выключателе.

Данная схема позволяет четко фиксировать с пункта управления все положения выключателя и вести контроль за выполнением управляющих команд.

Предупреждающая сигнализация извещает персонал о ненормальном режиме работы контролируемых объектов и частей электроустановки или о ненормальном состоянии вторичных цепей защиты и автоматики.

Для контроля цепей управления использованы два промежуточных реле: реле положения «включено» KL3, фиксирующее включенное положение выключателя и контролирующее цепь отключения, и реле положения «отключено» KL2, фиксирующее отключенное положение выключателя и контролирующее цепь включения. В цепи этих реле устанавливаются дополнительные резисторы R для исключения ложного срабатывания контактора КM или YAT в случае закорачивания обмоток KL2 и KL3.

Запуск сигнализации обрыва цепей управления происходит через последовательное включенные размыкающие контакты реле KL3 и KL2. При исправном состоянии цепей управления обмотка одного реле обтекается током, а другого обесточена. В результате цепь подачи сигнала разомкнута. В случаи обрыва цепи последующей операции обмотки обоих реле обесточены и происходит запуск сигнализации.

Ри с. 10.1. Схема управления и сигнализации выключателя.

Заключение.

При выборе основного оборудования были выбраны силовые трансформаторы типа ТДТН-25000/150/35/10. При выборе принципиальной схемы предпочтение было отдано схеме по напряжению 150 кВ одна секционированная система шин с обходной с секционным и обходным выключателями, распределительное устройство на напряжении 35 кВ выполнено по схеме - одна секционная система шин, распределительное устройство на напряжении 10 кВ выполнено по схеме - одна секционная система шин. Собственные нужды ГПП запитались от С10 кВ. ТСН типа ТМ-100/10.

Результат выбора коммутационной аппаратуры.

На стороне150 кВ-выключатели ВГТ-220-40/2500У1, разъединители РНДЗ.2-150/1000 У1.

На стороне35 кВ-выключатели ВГБ-35 12,5/630У1, разъединители РНДЗ.2-35/1000 У1.

На стороне10 кВ-выключатели ВР1-10-20/1600-630.

Для защиты ТН 10 выбран предохранитель типа ПКТН 103-10-2-31,5У3.

Для защиты ТСН 10 выбран предохранитель типа ПКТ101-10-20-31,5У3.

Для защиты изоляции электрооборудования от атмосферных перенапряжений на стороне 150кВ выбираем ограничители перенапряжения ОПН 150/73/10/2УХЛ1 с U_н=150кВ.

Для защиты изоляции электрооборудования от атмосферных перенапряжений на стороне 35кВ выбираем ограничители перенапряжения ОПН1– 35/63/10/2УХЛ1 с U_н=35кВ.

Для защиты изоляции электрооборудования от атмосферных перенапряжений на стороне 10кВ выбираем ограничители перенапряжения ОПН1–10МУ3 с U_н=10кВ для установки в ячейках выключателей и ТН–10, для установки на ОРУ применяется ОПН–П1 10/10,5УХЛ1.

Для РУ 10 кВ выбираем изолятор типа ИО–10–3,75 У3. [1. стр. 282. табл. 5.7.].

Для РУ 35 кВ выбираем изолятор типа С4-200I УХЛ. [1. стр. 284. табл. 5.7.].

Для РУ 150 кВ выбираем изолятор типа С4-950I УХЛ. [1. стр. 285. табл. 5.7.], так же на ОРУ 150 и 35 кВ применим подвесные изоляторы.

При выборе измерительных приборов были выбраны:

Для силового трансформатора ТДТН-25000/150/35/10 на стороне 150 кВ и 35 кВ- трансформаторы тока типа ТВТ-150-II-300/5 встроенные в силовой трансформатор 150/35/10 и ТВ-35-II-600/5 и встроенные в ввода выключателя ВГБ-35 12,5/630У1, ТПЛ-10-II-1600/5, в ячейках вводных выключателей 10 кВ ВР1-10-20/1600.

Для выключателей ВГТ-220-40/2500У1 - ТОГ-150-II-I300/5.

Для выключателей ВГБ-35 12,5/630У1 - ТВ-35-II-600/5, встроенные в вводные выключатели.

Для выключателей ВГБ-35 12,5/630У1 - ТВ-35-II-300/5, встроенные в секционный выключатель.

Для выключателей ВГБ-35 12,5/630У1 - ТВ-35-II-200/5, встроенные в линейный выключатель.

Для выключателей ВР1-6-20/630 - ТПЛ-10-II-800/5, встроенные в ячейки секционного выключателя.

Для выключателей ВР1-6-20/630 - ТПЛ-10-II-200/5, встроенные в ячейки линейного выключателей.

Трансформаторы напряжения типа НОГ-150/50-У1 и НАМИТ – 35/50-У1 установленные на С110 и С35 кВ.

на стороне 10 кВ - трансформаторы напряжения НАМИТ – 10 – У4 с S_н=50.ВА.

Выбор токоведущих частей:

на стороне 110 кВ - были выбраны гибкие токопроводы на основе проводов марки АС, сборные шины АС-120/19 токопроводы АС-120/19 .

на стороне 35 кВ - были выбраны гибкие токопроводы на основе проводов марки АС, сборные шины АС-300/39 токопроводы АС-300/39.

на стороне 10 кВ - окрашенные алюминиевые шины прямоугольного сечения 80х8, токопроводы 3хАС-185/43.