Выбор аппаратов для схемы управления

Промежуточные реле.

 

Таблица 7.1

Обозначение на схеме	Параметры  выбора		Каталожные данные
	Uуст, В	Число контактов	Тип	Uh, В	Ih.koh, А	Число контактов
KL1	~220	2з + 2р	РП20М-217УЗ	~220	6	2з+2р
KL2	~220	1p	РП20М-217УЗ	~220	6	2з+2р
KL3	~220	1p	РП20М-217УЗ	~220	6	2з+2р
KL4	~220	1з	РП20М-217УЗ	~220	6	2з
KL5	~220	2з	РП20М-217УЗ	~220	6	2з

 

Потребляемая мощность включающей катушки при питании переменным током с числом контактов реле не более 4 не превышает 4 ВА.

Реле времени.

 

Таблица 7.2.

Обозначение на схеме	Параметры выбора		Каталожные данные
	Uуст, В	Выдержка с.	Тип	Uh, В	Диапазон выдержек, с
KТ1	~220	tAX » 1 c	ВЛ-59УХЛ4	~220	0, 1-100 с
KТ2	~220	T » 0, 9 c	ВЛ-59УХЛ4	~220	0, 1-100 с
KТ3	~220	tпуска » 20 c	ВЛ-59УХЛ4	~220	0, 1-100 с

Потребляемая мощность на переменном и постоянном токе не более 6 ВА.

  Контакторы и пускатели.

Таблица 7.3

Обозначение на схеме	Параметры выбора		Каталожные данные
	Uуст, В	Iм.р, А	Тип	Uh, В	Uh, В	Ih.kohА	Sв.кат, ВА
KМ1	=76	0, 03 × 275= 8, 25=	МК 1 - 10	=220	=220	40	40 Вт
KМ2	=76	275	КПВ – 602	=220	=220	630	-
KМ3	~220	60	ПМЛ - 410002	~220	~220	63	200
КМ4	~220	60	ПМЛ - 410002	~220	~220	63	200

 

Указательные реле.

Таблица 7.4

Обозначение на схеме	Параметры выбора	Каталожные данные Каталожные данные
	Uycт, B	Тип	Uh, b
КН1-КН7	~220	РЭУ 11-11	~220

 

Мощность, потребляемая реле переменного тока с катушкой тока не более 2ВА.

Каталожные данные для промежуточных реле, реле времени, контакторов и указательных реле взяты из справочной литературы [19].

Сигнальные лампы.

Обозначение на схеме HL1-HL5.

Выбираем светосигнальное устройство типа ACШB 035У2 [20]: U_н = 220B, f=50 Гц, Р_н = 10 Вт, светофильтр красный.

Кнопочные посты управления.

Обозначение на схеме: SB1-SB4.

Выбираем кнопочные посты управления ПКЕ 712-2 [20]: U_н = 220B, I_н = 6А.

Резисторы.

Разрядное сопротивление:

 

 

где U_bh - номинальное напряжение возбуждения, В;

I_вн - номинальный ток возбуждения, А.

Выбираем резистор, регулируемый проволочный типа ПЭВР с диапазоном регулирования 3 - 220 Ом.

Резистор регулятора возбуждения.

 

 

R_B = 2 × R_{B(при Iвн)} = 2 × 4, 2 = 8, 4 Ом.

Выбираем резистор, регулируемый проволочный типа ПЭВР с диапазоном регулирования 3 - 220 Ом.

Электроконтактный манометр.

Обозначение на схеме: SP.

Электроконтактный манометр типа ЭКМ-1У предназначен для измерения и сигнализации или позиционного регулирования избыточного давления нейтральных жидкостей и газов. В нашем случае, электроконтактный манометр контролируют давление жидкости (воды) в нагнетающем трубопроводе.

Напряжение манометра 220 В; разрывная мощность 10 ВА - класс точности 1, 5.

Верхние пределы измерения избыточного давления ЭКМ-1У [20]: 0, 1; 0, 16; 0, 25; 0, 4; 0, 6; 1, 0; 1, 6; 2, 5; 4, 0; 6, 0; 10, 0 МПа.

Реле контроля заливки.

Обозначение на схеме: SL.

Реле контроля заливки предназначено для контроля заполнения водой насоса. Выбираем реле контроля заливки типа РЗН-67.

Накладки контактные.

Обозначение на схеме: ХВ1, ХВ2.

Выбираем накладки контактные типа НКР-3.

Автоматический выключатель.

Обозначение на схеме: SF.

Максимальный расчетный ток:

 

 

Предварительно выбираем автоматический выключатель типа АП-50 [15].

Уставка тока срабатывания защиты:

I_расц ³ (1, 1-1, 3)I_м.р.

I_расц. ³ (2, 53 – 2, 99) А.

Принимаем уставку I_расц.н = 10 А.

I_{cp.aвт.КЗ.} = 10 × I_paц.н = 10 × 10 = 100 A.

Окончательно выбираем автоматический выключатель типа АП-50.

Типы реле, применяемые в схеме защиты СД.

Реле тока.

Таблица 7.5

Обозначение на схеме	Тип реле
КА	РТ-40
КА1-КА4	РТ-40
КА5	РТ-80
КА6	РТ-40
КА7	РЭВ-830
КА8	РЭВ-830

 

Реле напряжения.

 

Таблица 7.6

Обозначение на схеме	Тип реле
KV1, KV2	РН-50
KV3	РН-50
KV4	РН-50

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

При выполнении дипломного проекта «Электроснабжение и электропривод насосной станции» были произведены все необходимые расчёты для определения всей нагрузки насосной станции.

Согласно заданию была скомплектована насосная станция, которая состоит из машинного зала и мастерской. После проведения расчёта по выбору мощности, типа и количества насосов принято решение установить восемь насосов типа 800В –2, 5/63 единичной производительностью 2, 5 м³/с.

По ходу расчётов определено, что насосная станция будет получать питание от энергосистемы по схеме УВН с выключателем на стороне высшего напряжения ПГВ на напряжение 35 кВ. Выбор производился согласно технико-экономическому расчёту.

Электроснабжение насосной станции осуществляется по двум воздушным ЛЭП – 35 кВ, выполненных проводом АС-70 на железобетонных опорах.

Подстанция глубокого ввода расположена справа от главных ворот машинного зала.

На ПГВ установлены два двухобмоточных трансформатора типа ТДН – 16000/35. На стороне 10 кВ одинарная система шин, секционированная маслянным выключателем РУ – 10кВ. Распределительное устройство низкого напряжения выполнено ячейками КМ – 1 с выкатными тележками.

КТП расположена внутри машинного зала напротив главных ворот и укамплектована двухобмоточными трансформаторами на 160 кВА с вторичным напряжением 0, 4 кВ. От этой подстанции получают питание силовые пункты (СП1 – СП2, ЯБПУ), через которые в свою очередь запитывается всё электрооборудование насосной станции напряжением до 1000 В.

Рассмотрены схемы защиты и управления синхронного двигателя насоса. Для этих схем был произведён выбор аппаратов.

 

3.Разработка алгоритмов управление реактивной мощностью.

 

   На основе проведенного исследования методов и устройств компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения преобразовательных установок поставим задачу проектирования.

Необходимо синтезировать устройство компенсации реактивной мощности для систем электроснабжения преобразовательных установок на основе трехфазной группы индуктивных сопротивлений – реакторов – с тиристорными регуляторами тока и конденсаторной установки.

В разрабатываемом тиристорном компенсаторе реактивной мощности к шинам нагрузки параллельно подключены компенсирующие реакторы и силовые фильтры высших гармоник.

Тиристорный регулятор реактивного тока выполнен в виде тиристорно-реакторных групп, соединенных в треугольник. Каждая тиристорно-реакторная группа состоит из последовательно соединенных реактора и тиристорного ключа в виде встречно-параллельно включенных тиристорных вентилей.

Источником реактивной мощности в данном устройстве является конденсаторная установка силовых фильтров высших гармоник.

Конденсаторная установка состоит из конденсаторных батарей, соединенных в треугольник и включенных на линейное напряжение электрической сети.

Это устройство должно обеспечивать быстродействующую компенсацию реактивной мощности; осуществлять фильтрацию высших гармоник токов и напряжений, генерируемых приемником электроэнергии – преобразовательной установкой, компенсацию изменений напряжения, а также симметрирование напряжения сети; обладать достаточным диапазоном регулирования реактивной мощности.

Разработаем алгоритм функционирования проектируемого устройства, на основании которого обеспечивалось бы выполнение всех функций устройства, указанных в задании на проектирование.

Проектируемое устройство должно иметь структуру, которая обеспечила бы, прежде всего, проверку правильности работы всей системы и отключение устройства в случае сбоя. Устройство должно содержать узлы для контроля параметров сети электроснабжения, а также блоки для измерения значения коэффициента мощности в сети и коррекции величины генерируемой устройством реактивной мощности в случае, когда величина ее фактического значения выходит за заданные пределы.

После подачи питания на проектируемое устройство производится проверка напряжения в системе. Если величина напряжения не находится в пределах, заданных как норма, то выполняется диагностика функционирования системы. Если U_пит = 0, то осуществляется повторная подача питания в систему, а если же U_пит ¹ 0, то после вывода результатов диагностики устройство отключается от сети для проверки исправности функционирования блоков системы.

 

Если напряжение в системе не выходит за рамки нормируемой величины, то проводится контрольное тестирование элементов системы регулирования реактивной мощности, и в случае удовлетворительных результатов тестирования выполняется контроль параметров сети электроснабжения.

Если результаты тестирования окажутся неудовлетворительными, или же в сети обнаружится короткое замыкание, то после вывода результатов тестирования устройство отключается от сети.

После того, как тестирование системы и контроль параметров сети дадут удовлетворительные результаты (т.е. покажут, что устройство компенсации реактивной мощности работает не в аварийном режиме), производится ввод задающих воздействий на систему. Вводятся предельное значение напряжения и требуемое значение коэффициента мощности в системе электроснабжения.

Теперь устройство готово для выполнения своей основной задачи – компенсации реактивной мощности в системе электроснабжения.

Регулирование реактивной мощности, генерируемой в сеть, производится за счет изменения угла управления тиристоров a. При этом изменяется величина и длительность протекания тока через компенсирующие реакторы, т.е. потребление компенсирующими реакторами реактивной мощности при постоянстве реактивной мощности, генерируемой конденсаторными установками фильтров.

Работа устройства происходит следующим образом.

Измеряются мгновенные значения тока и напряжения в сети, и вычисляется фактическое значение коэффициента мощности в сети, которое сравнивается с заданным ранее требуемым значением.

Если фактическое значение коэффициента мощности равно (с учетом зоны нечувствительности) заданному значению cos j, то устройство не изменяет величину генерируемой в сеть реактивной мощности, а возвращается к контролю параметров сети для обнаружения возможного аварийного режима работы устройства или изменения величины потребляемой в сети реактивной мощности.

Когда же окажется, что фактическое значение cos j отлично от заданного, вырабатывается напряжение управления U_упр для блока управления системы импульсно-фазового управления (СИФУ) тиристорами. В СИФУ происходит формирование опорных напряжений и сравнение U_упр и U_оп. И, наконец, моменты переключения компараторов СИФУ преобразуются в импульсы управления тиристорами. Импульсы, подаваемые на тиристоры, смещены относительно моментов естественного отпирания тиристоров на угол a, значение которого зависит от величины U_упр.

Если значение угла управления a находится в разрешенных пределах, то формируемые СИФУ импульсы управления тиристорами изменяют интервал проводимости тиристоров и, соответственно, величину генерируемой в сеть реактивной мощности проектируемым устройством.

Если в результате регулирования реактивной мощности фактическое значение напряжения в сети превысит заданное граничное, то формируется управляющий сигнал нелинейного регулятора реактивной мощности. Приводится в действие нелинейный регулятор, чем снижается величина напряжения в сети до допустимого значения (не допускается перенапряжение в системе электроснабжения), даже если это достигается ценой уменьшения фактического значения коэффициента мощности в сети.

Разрабатываемый алгоритм должен позволять отключать устройство от сети не только в случае возникновения сбоев, перегрузок, аварийных режимов, но и по требованию потребителя. Для этого производится проверка наличия оснований для отключения устройства по требованию пользователя. Если с пульта управления компенсатором реактивной мощности поступила команда на отключение, то система производит тестирование устройства, выводит результаты тестирования в виде, удобном для пользователя, и отключает устройство от сети.

В том случае, когда команда на отключение не поступает, устройство продолжает циклически функционировать по описанному выше алгоритму.

На основании этих требований составляем алгоритм функционирования проектируемого устройства, блок-схема которого приведена на рисунке 35.

По составленному алгоритму функционирования синтезируем структурную схему проектируемого устройства, реализующую алгоритм.

Устройство содержит пульт оператора, позволяющий задавать значения напряжения, реактивной мощности и коэффициента мощности в сети в ручном или автоматическом режиме. Это осуществляется через соответствующие блоки задания.

Устройство содержит также блок дистанционного задания, с помощью которого можно установить требуемые значения контролируемых параметров сети электроснабжения предприятия, на котором устанавливается разрабатываемое устройство, используя ЭВМ.

Эти структурные элементы устройства на схеме объединены в блок задания предельного напряжения и cos j в электросети.

В разработанном устройстве для управления тиристорами, входящими в тиристорно-реакторную группу, применяется система импульсно-фазового управления. СИФУ осуществляется генерация отпирающих импульсов для тиристоров, смещение их по фазе относительно питающего напряжения силовой схемы.

Она позволяет преобразовать выходное напряжение блока управления U_упр в последовательность подаваемых на тиристоры отпирающих импульсов, момент формирования которых смещен относительно моментов естественного отпирания тиристоров на угол a, зависящий от значения U_упр.

В систему импульсно-фазового управления вводится опорное напряжение, взятое от источника, питающего силовую схему. Генерация отпирающего импульса для тиристора происходит на одном из фронтов соответствующего опорного напряжения в момент совпадения опорного с управляющим напряжением. При изменении управляющего напряжения импульс сдвигается относительно опорного и, следовательно, относительно напряжения силовой схемы.

При смещении отпирающих импульсов изменяется интервал времени, в течение которого через реактор, входящий в тиристорно-реакторную группу, протекает ток, изменяется среднее значение напряжения на реакторе. Следовательно, изменяется значение потребляемой реактором реактивной мощности.

Таким образом осуществляется регулирование коэффициента мощности и компенсация реактивной мощности в системе электроснабжения.

В работе используется синхронная многоканальная система импульсно-фазового управления, т.е. СИФУ, в которой выполняется отсчет угла a от моментов естественного отпирания для встречно-параллельно включенных тиристоров каждой фазы.

Система импульсно-фазового управления состоит из узла формирования опорных напряжений, компараторов, сравнивающих напряжение управления U_упр и опорные напряжения U_оп, узлов, преобразующих моменты переключения компараторов в импульсы управления тиристорами, узлов ограничения диапазона изменения угла a и выходных усилителей.

Под действием изменения времени проводимости тиристоров устройства изменяется генерируемая в сеть реактивная мощность, изменяются также значения напряжений и токов в сети.

Устройство содержит блоки измерения мгновенных значений тока и напряжения сети и узел определения фактического значения коэффициента мощности.

Эти блоки необходимы для определения фактического значения реактивной мощности в сети с целью подачи информационно-управляющих импульсов в блок управления компенсатора реактивной мощности.

В составе устройства предусмотрен блок формирования нелинейного закона регулирования реактивной мощности, который в случае появления в сети перенапряжений посылает в блок управления информационные импульсы, призванные исключить работу сети в аварийном режиме.

 

⇐ Предыдущая123456789

Поделиться: