Автоматика трансформаторов собственных нужб

Автоматическое включение резервного трансформатора ТСН2 происходит при от­ключении рабочего ТСН1. При этом исчезает напряжение на шинах СН 380/220 В и реле напряжения 1KV1, 1KV2 и 2KV1, 2KV2 обесточиваются. Контактами этих реле замыка­ются цепи 65—26, 67—26 промежуточного реле KL1 и цепи 69—28, 71—28 промежуточ­ного реле KL2. Реле KL1 и KL2 подают питание на реле времени КТ1 по цепи 61—24 и КТ2 по цепи 63—24, которые замыкают цепь 55—22 реле автоматического включения КСС2 трансформатора ТСН2. В этой цепи контакты переключателя автоматики включе­ния резерва SA в позиции В2 замкнуты, т.е. в резерве находится трансформатор ТСН2. Если в резерве находится трансформатор ТСН1, то переключатель SA в позиции В1 и при этом получает питание реле КСС1. При работе двух трансформаторов ТСН и от­ключенном секционном контакторе КМ переключатель SA в позиции В, реле КТ1 и КТ2 замыкают цепи 57—22 при отключении трансформатора ТСН1 или 59—22 при отключении трансформатора ТСН2. При этом получает питание реле КСС, которое замыкает цепь 21—8 секционного контактора КМ. Контактор включается, становится по цепи 23—8 на самоблокировку и подает напряжение на секцию шин СН, где оно исчезло при отключении трансформатора ТСН.

Если трансформатор ТСН2 находится в работе, а трансформатор ТСН1 — в резер­ве, то при отключении трансформатора ТСН2 по цепи 55—22 получит питание реле КСС1, которое своими контактами замыкает цепи 15—6 контактора КМ2, 27—10 кон­тактора КМ1 и 27—18 реле KQQ. При включении выключателя Q1 и контактора КМ2 в работу включается резервный трансформатор ТСН, на шинах СН появляется напряже­ние. Реле 1KV1, 1KV2, 2KVI, 2KV2 получают питание, отключают реле KLI и KL2, которые размыкают цепи 61—24 и 63—24. Реле времени КТ1 и КТ2 размыкают цепь 55—22 реле КСС1. На этом процесс автоматического включения резервного трансформатора заканчивается.

Вывод АВР из работы производится переключением SA в позицию 0 и отклю­чением реле КСС1, КСС2 и КСС, а также при размыкании цепи этих реле блокиро­вочным реле по напряжению KBV в результате исчезновения напряжения на шинах РУ-27, 5 кВ.

Автоматическое отключение ТСН осуществляют максимальная токовая защита и токовая отсечка. При КЗ в первичной обмотке ТСН1 срабатывают реле KA_a и КА_b от­сечки, замыкают цепи 37—14 и 39—14 промежуточного реле защит KL, которое стано­вится на самоподпитку по цепи 35—14 до отключения выключателя и размыкания этой цепи контактом повторительного реле KQT1. Если же токовая отсечка срабатывает сра­зу после включения трансформатора, то реле KL выполняет роль блокировочного реле, размыкая цепи 25—10 и 27—10 контактора КМ1 и становясь на самоблокировку по цепям 25—14 или 27—14, пока эти цепи не разомкнут контакты кнопки SBC1 или реле КСС1. Срабатывание токовой отсечки фиксирует указательное реле КН2.

Максимальная токовая защита срабатывает при КЗ во вторичной обмотке ТСН1, на первой секции шин СН или на присоединении ТСН1 к первой секции, а также при значительной перегрузке, опасной для трансформатора. При срабатывании реле КА1_Й, КА1_Л, КА 1_С замыкаются цепи 45—16, 47—16, 49—16 реле времени КТ, которое замыка­ет с выдержкой времени цепь 41—14 промежуточного реле KL защит трансформатора через указательное реле КНЗ.

Реле KL замыкает цепь 33—12 отключающей катушки выключателя YAT1. Другим своим контактом реле KL размыкает цепь 17—6 самоподпитки контактора КМ2. Таким образом, трансформатор отключается выключателем Q1 от шин 27, 5 кВ и контактором КМ2 от шин СН.

Автоматическое отключение трансформатора ТСН1 по цепи 43—14 происходит перед автоматическим включением трансформатора ТСН2 с помощью реле КСС2. Это необходимо, например, в случае исчезновения напряжения на секции шин 27, 5 кВ, к которой подключен трансформатор ТСН1, в результате чего исчезло напряжение на шинах СН и автоматика приступила к включению трансформатора ТСН2. Реле блоки­ровки KBV при сохранении напряжения на другой секции 27, 5 кВ, к которой подклю­чен трансформатор напряжения TV2 (см. рис. 5.7), не будет запрещать работу АВР. Реле КСС2 включает реле KL, которое становится на самоблокировку по цепи 55— 14, пода­ет питание на катушку отключения выключателя YAT1 и размыкает цепь 17—6 само­блокировки контактора КМ2. Отключение трансфоматора ТСН1 с помощью реле КСС2 фиксирует указательное реле КН4, катушка которого находится в цепи 43—14.

K_т — коэффициент трансформации преобразовательного трансформатора.

Для того, чтобы избежать лишних переключений, резервный преобразователь вклю­чается при максимальном токе срабатывания на первичной стороне преобразователя

I_{ср. мах}= 1, 07 I_кр, (5.2)

а отключается при минимальном токе срабатывания:

(5.3)

где 1, 07 — коэффициент надежности.

Если число переключений в сутки становится большим (десять и более), то вво­дятся задержки на переключения, которые обычно находятся в диапазоне от 3 до 10 мин и уточняются в каждом конкретном случае в зависимости от перегрузочных способно­стей преобразователей.

При срабатывании защиты и отключении рабочего преобразователя автоматика должна включать резервный и восстановить питание тяговой нагрузки. Эта операция осуществляется устройствами АВР.

Кроме указанных видов автоматики преобразователи оснащаются коммутацион­ной автоматикой, позволяющей осуществлять в заданном порядке включение и от­ключение быстродействующего выключателя QF и масляного Q преобразователя под­станции (рис. 5.8, а). Коммутационная автоматика вводится в работу ключом автома­тического управления SA2 (рис. 5.8, б). Включение преобразователя разрешает реле временной блокировки КВ, если в цепи 1—2 замкнуты следующие контакты: проме­жуточного реле земляной защиты KL₃₃ (земляная защита РУ-3, 3 кВ не действовала); заземляющих ножей разъединителя QSG2 (ножи отключены); заземляющего разъеди­нителя QSG1 (разъединитель отключен); реле постоянной блокировки KL (не одна защита преобразователя на это реле не действовала); реле блокировки лестницы транс­форматора SQ1 (лестница сложена); реле блокировки дверей SQ2, SQ3, SQ4 (закрыты двери шкафов кремниевого выпрямителя, ячейки быстродействующего выключателя QF и шкафов RC).

Автоматическое включение преобразователя осуществляется нажатием кнопки вклю­чения SBC. В цепи 3—4 получает питание реле автоматического включения КСС при условии, что реле КВ возбуждено и выключатель Q отключен, контакт повторительного реле KQC при этом замкнут. Реле КСС замыкает цепь 57—28 контактора включения быстродействующего выключателя КМ1. Последний собирает цепь 51—22 держащей катушки YA выключателя ВАБ-28, которая выполняет в этом случае роль включающей. Включившись, выключатель QF своим блок-контактом размыкает цепь 57—28 контак­тора КМ1, а другим блок-контактом QF замыкает цепь 57—26 блокировочного реле KBS1, которое становится на самоподпитку через свой контакт, а другим — размыка­ет еще раз цепь 57—28. Это необходимо для запрета повторного включения QF, если первое включение окажется неудачным, а контакт КСС в этой цепи еще некоторое время остается замкнутым.

После отключения контактора держащая катушка YA получает питание по цепи 53—24 через резисторы R3, R4, R6, которые ограничивают ток до величины, необхо­димой для удержания выключателя во включенном положении. После включения вык­лючатель замыкает своим блок-контактом QF цепь 61—30 повторительного реле KQF.

Контакт реле KQF замыкает цепь 17—6 контактора включения масляного выклю­чателя КМ, в которой контакты ключа SA2 предварительно включены (схема переведе­на на автоматическое управление). Контакты реле КСС в этой цепи также замкнуты, так как реле КСС находится на самоподпитке по цепи 7—4 после размыкания в цепи 3-4 контактов SBC кнопки включения. Контактор КМ возбуждается и замыкает цепь ка­тушки включения YAC выключателя Q, который включает преобразователь в работу.

При этом цепи 17—6 и 21—6 размыкаются блок-контактом выключателя Q, кон­тактор КМ и повторитель отключенного положения выключателя KQT теряет питание. Другой блок-контакт выключателя Q замыкает цепь 21—10 повторителя включенного положения KQC, который размыкает цепь 7—4, реле КСС отключается и процесс включения преобразователя на этом заканчивается.

Включение по телеуправлению преобразователя осуществляется путем замыкания контактом реле включения КСС1 цепи 5—4 от шины включения по телеуправлению +ЕС1. Далее процесс включения идет описанным выше путем.

Автоматическое отключение преобразователя осуществляется нажатием кнопки SBT в цепи 43—16 промежуточного реле команды отключения KLCT, которое замыкает цепь 47—18 реле автоматического отключения КСТ. Последнее своими контактами по цепи 29—10 подает напряжение на катушку отключения выключателя YAT. При отклю­чении выключателя Q его блок-контакты переключают цепи 21—6 и 21—10. Повтори­тель KQT получает питание и возбуждается, а реле KQC обесточивается. Ток в цепи 21—6 ограничен сопротивлениями резистора R1 и катушки KQT и недостаточен для включения контактора КМ.

Повторитель KQT замыкает цепь 65—32 промежуточного реле KL1, которое раз­мыкает цепь 53 — 24 держащей катушки YA быстродействующего выключателя QF. Дру­гими контактами реле KLI создает цепь 55—20, в результате чего меняется полярность подключения держащей катушки YA к шинам управления ЕС, что способствует быст­рому размагничиванию и отключению выключателя QF. При размыкании блок-контак­та QF его повторитель KQF в цепи 61—30 обесточивается.

Одновременно реле KLCT по цепи 39—14 отключает реле фиксации команды KQQ, которое возвращается в исходное состояние и размыкает цепь 39—14 своим контактом.

Отключение по телеуправлению преобразователя осуществляется путем замыкания контактом реле отключения КСТ1 цепи 45—16 от шины отключения по телеуправле­нию +ЕС2. Далее процесс отключения идет описанным выше путем.

Оперативное включение и отключение выключателей Q и QF необходимо при их ревизии и ремонте. Они могут управляться раздельно, каждый своими кнопками управления.

Включается быстродействующий выключатель QF при замыкании кнопкой SBC2 цепи 59—28 контактора КМ1, который замыкает цепь 51—22 держащей катушки YA и включает выключатель QF.

Отключение выключателя QF происходит при замыкании кнопкой SBT2 цепи 63—32 промежуточного реле KL1 при условии, что масляный выключатель О отключен и контакт его повторителя KQT в цепи 63—32 замкнут. Реле KL1, получив питание, меняет полярность подключения держащей катушки YA к шинам управления. При этом цепь 53—24 размыкается, а замыкается цепь 55—20, выключатель QF отключается.

Включается выключатель Q при замыкании кнопкой SBC1 цепи 15— 6 через кон­такт SQ5 тележки выключателя, который размыкает цепь при выкатывании тележки с выключателем из ячейки комплектного распределительного устройства. Контактор КМ, получив питание, замыкает цепь включающей катушки YAC, выключатель Q включа­ется. Одновременно другой контакт кнопки SBC1 замыкает цепь 35—12 включающей катушки реле фиксации KQQ, которое включается, фиксируя команду включения, и размыкает цепь 35—12 своим контактом.

Отключение выключателя Q происходит при замыкании кнопкой SBT1 цепи 25—10 катушки отключения YAT выключателя Q, который отключается. Блок-контакты О пере­ключаются в цепях 21 —6 и 21-10. Повторитель включенного положения КОС обесточива­ется, а повторитель отключенного положения KQT возбуждается, замыкая свой контакт KQT в цепи 63—32 и разрешая отключение быстродействующего выключателя QF.

Автоматическое отключение преобразователя от защит осуществляет реле KL, на которое действуют все защиты: по цепи 69—36 фильтровая с выдержкой времени, которая реагирует на токи обратной последовательности ТОП; по цепям 71—36 и 73—36 токовая без выдержки времени; по цепи 75—36 газовая зашита трансформа­тора преобразователя.

Токовые реле КА_a и КА_С токовой защиты и фильтровое реле токов обратной после­довательности KAZ подключаются к трансформаторам тока ТА_а и ТА_С (рис. 5.8, а). Сра­батывание фильтр-реле KAZ при несимметричном КЗ во вторичных обмотках транс­форматора приводит к замыканию цепи 67—34 (рис. 5.8, в) реле времени КТ, которое с выдержкой времени замыкает цепь 69—36 реле KL. Указательное реле КН1, обмотка которого находится в этой цепи, фиксирует срабатывание фильтровой защиты. Токовая защита реагирует на симметричные КЗ в преобразователе и на его недопустимые пере­грузки, в этом случае замыкаются цепи 71—36 и 73—36 реле KL через указательное реле КН2, фиксирующее срабатывание защиты. Газовое реле KSG при бурном газообразо­вании или понижении уровня масла в баке трансформатора замыкает цепь 75—36 реле KL через указательное реле КНЗ.

Таким образом, при срабатывании любой защиты получает питание реле KL, которое замыкает цепь 27—10 отключающей катушки YAT выключателя Q. При отклю­чении выключателя его повторитель KQT замыкает цепь 17—18, в которой контакты KQF замкнуты при включенном выключателе QF. Если схема на автоматическом управ­лении и контакты ключа SA2 замкнуты, реле автоматического отключения КСТ полу­чает питание, замыкает цепь 65—32 промежуточного реле KL1, которое отключает вык­лючатель QF. Реле фиксации KQQ при отключении преобразователя защитами остается включенным, фиксируя автоматическое отключение.

Автоматическое включение и отключение резерва (АВОР) включает в себя два вида автоматики: регулирования мощности (АРМ) и включения резерва (АВР) при аварийном отключении рабочего преобразователя. Включение АВОР в работу осуще­ствляется ключом SA1 (рис. 5.8, г), АРМ осуществляет непрерывный контроль за на­грузкой преобразователей. Датчиками нагрузки являются токовые реле KA_max, KA_min и КА2_тах. Реле КА_тах и КА2_тах контролируют нагрузку при работе одного преобразо­вателя и срабатывают, когда максимальный ток срабатывания нагрузки в первичной обмотке трансформатора тока превышает I_{ср тах} (выражение 5.2). Реле KA_min контро­лирует суммарную нагрузку двух преобразователей, катушки его электромагнита под­ключены к двум трансформаторам тока и создают вращающий момент, пропорцио­нальный суммарной нагрузке.

Срабатывание КА_тах или КА2_тах приводит к замыканию цепи 79—42 или 81—42, реле включения КСС2 получает питание и по цепи 89—48 запускает реле времени вклю­чения и отключения резерва КТСТ. Если нагрузка на преобразователь не снижается в течение 10 мин, то реле КТСТ замыкает цепь 9—4 реле автоматического включения преобразователя КСС. Реле КСС включается, становится на самоподпитку по цепи 7—4. Далее процесс включения резервного преобразователя идет описанным выше путем. После включения резервного преобразователя реле КА_тах или КА2_тах отключает реле КСС2, которое размыкает цепь 89—48 и 9—4.