1.3. Программа работы

Выполнить включение и отключение заданного присоединения.

Проверить архив сообщений АСУ ТП-Р, расшифровать сообщения и занести с необходимыми комментариями в отчет.

Составить таблицу цветов, ассоциированных с различными сообщениями, выводимыми на экран монитора.

Разработать инструкцию по включению АСУ ТП-Р после полного погашения подстанции.

Построить временные диаграммы работы элементов подстанции при возникновении аварийной или ненормальной ситуации на указанном преподавателем присоединении.

Выполнить эскиз размещения контроллера подстанции с указанием назначения отдельных плат.

Составить таблицу значений сигналов, индицируемых светодиодами для заданного контроллера модуля.

1.4. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

временную диаграмму работы АСУ ТП-Р для заданной ситуации;

расшифрованные сообщения из архива АСУ ТП-Р за указанный период;

инструкцию по включению АСУ ТП-Р после полного погашения подстанции;

таблицу значений световых сигналов для указанного контроллера;

выводы по результатам анализа общих принципов управления оборудованием тяговой подстанции.

2. Исследование релейно-контактной схемы управления фидера 10 кВ

2.1. Цель работы

Изучение схемы автоматического повторного включения АПВ и приобретение навыка анализа работы релейно-контактных схем.

2.2. Краткие сведения об элементах схем главной коммутации фидера и цепей управления выключателем

Изучаемая схема является типовой для фидера районной нагрузки. Она содержит средства управления выключателем, релейную защиту, устройство линейной автоматики и сигнализацию. В качестве релейной защиты установлена максимальная токовая защита МТЗ и токовая отсечка ТО, линейная автоматика представлена реле автоматического повторного включения АПВ. Схемы выполнены по стандартам, принятым до 1980 года.

Схема главной коммутации. Для фидера районной нагрузки схема главных цепей, совмещенная со схемой цепей релейной защиты и измерения, представлена на рис. 6.

Рис. 6. Схема главной коммутации фидера 10 кВ

Датчиками тока являются трансформаторы тока ТА. Измерительная часть релейной защиты представлена токовыми реле KA1, KA2, KA3 и KA4, соединенными по схеме неполной звезды. Токовые реле KA1 и KA2 максимальной токовой защиты имеют уставку, незначительно превышающую максимальный рабочий ток. Контакты реле МТЗ воздействуют на элементы схемы управления, отключающие масляный выключатель МВ с выдержкой времени. Токовые реле KA3 и KA4 токовой отсечи имеют уставку, соизмеримую с максимальным током КЗ, при достижении которой производится немедленное отключение МВ поврежденного фидера без выдержки времени.

Схемы управления, контроля и сигнализации приведены на рис. 7 и рис. 8. В схемах используются одностабильные электрические реле, срабатывающие при приложении воздействия на воспринимающую часть реле и возвращающиеся в исходное состояние при снятии этого воздействия. Контакты всех реле показаны для их начального состояния, когда отсутствует или недостаточно воздействие на воспринимающую часть реле. Схемы выполнены строчным способом с нумерацией строк арабскими цифрами по ГОСТ 2.702–75, единая система обозначений проводов и зажимов по ГОСТ 2.709–89 на данных схемах не применялась.

Схема предусматривает:

включение и отключение выключателя дежурным или оперативно-ремонтным персоналом подстанции в режиме местного управления;

включение и отключение выключателя по телеуправлению;

запрет многократных включений выключателя на повреждение;

однократное автоматическое повторное включение выключателя после отключения его релейной защитой;

запрет АПВ в случае оперативного отключения выключателя;

запрет АПВ при устойчивых коротких замыканиях и длительных перегрузках;

ускоренное действие максимальной токовой защиты при неуспешном АПВ;

сигнализацию положения выключателя и аварийную сигнализацию.

Оперативное управление масляным выключателем. Включение МВ дежурным или оперативно-ремонтным персоналом подстанции осуществляется нажатием кнопки включения КВ. Контактор соленоида включения КСВ, получив питание по цепи 25–12 (рис. 7), замыкает свои контакты в цепи 33–22 (рис. 8). Подаётся напряжение на соленоид включения СВ, и МВ включается. Отключение МВ происходит по цепи 19–10 (рис. 7) после нажатия кнопки отключения КО.

Для телемеханического управления МВ ключ КТУ переводится в положение ТУ, при этом его контакты в цепи 23 замыкаются.

Рис. 7. Схема управления и релейной защиты фидера 10 кВ

Рис. 8. Схема сигнализации фидера 10 кВ

Команда на включение обеспечивается замыкающим контактом исполнительного реле ВТ устройства телемеханики (цепь 23–12), а на отключение – замыканием контактов исполнительного реле ОТ в цепи 23–10.

Временные диаграммы. При анализе релейно-контактных схем полезным средством является диаграмма работы схемы, которая представляет собой состояния реле в зависимости от времени. В каждый момент времени реле находится либо в одном из стационарных состояний: конечном (возбужденном) или начальном (невозбужденом), либо в одном из состояний перехода: действие (из начального в конечное) или отпускание (из конечного в начальное). Переключение контактов производится в момент окончания состояния перехода.

На временных диаграммах стационарные состояния показывают горизонтальными линиями, состояния перехода – наклонными. Состояния перехода показываются качественно, без учета фактической длительности переходного процесса. В отдельных случаях учитывается последовательность срабатывания контактов. На рис. 9 дан пример временной диаграммы работы схемы управления, представленной на рис. 7 и рис. 8. Пример приведен для операции включения выключателя по телеуправлению. На временной диаграмме показаны также состояния конденсатора «C» из схемы автоматического повторного включения и световой сигнализации. Для катушек соленоида включения СВ и соленоида отключения СО отдельная диаграмма обычно не строится, поскольку эти катушки считаются входящими в состав выключателя. На диаграмме вертикальными линиями отмечены причинно-следственные связи. В схеме отмечены также события, послужившие причиной последующих изменений.

Рис. 9. Временная диаграмма включения выключателя фидера 10 кВ по телеуправлению

Блокировка от многократных включений. Блокировка выполнена с помощью двухобмоточного реле РБМ. При отключении МВ ток проходит через отключающий электромагнит СО и рабочую обмотку РБМ.Р. Реле переходит в конечное состояние, его переключающий контакт размыкает цепи 23, 25, 27–12 и замыкает цепи 23, 25, 27–14 (рис. 8). Если МВ автоматически отключается, а команда на включение по одной из цепей сохраняется, то реле РБМ остаётся в конечном состоянии благодаря удерживающей обмотке РБМ.У. КСВ не получает питания, а следовательно, МВ вторично не включается.

Фиксация последней команды. Для запоминания последней команды оператора в схеме управления рассматриваемого фидера используется реле РСМ. После включения выключателя через контакты реле ПМВ в цепи 37–28 возбуждается реле РСМ (рис. 8). После перехода его в конечное состояние реле самоудерживается через свой контакт в цепи 39–28, то есть запоминает команду «включить» и факт ее исполнения независимо от способа включения МВ. Самоудержание РСМ при управлении МВ дежурным или оперативно-ремонтным персоналом обеспечивается через размыкающие контакты кнопки отключения КО и ключа перевода на телеуправление КТУ, а при телеуправлении – через контакты КО и ТО.

При оперативном отключении МВ одновременно с подачей команды «отключить» разрывается цепь самоудержания РСМ и реле возвращается в начальное состояние. При автоматическом отключении МВ размыкается контакт реле ПМВ в цепи 37–28, но цепь самоудержания сохраняется и реле РСМ остается в конечном состоянии.

Автоматическое повторное включение. На фидере применено однократное АПВ выключателя с использованием комплектного устройства типа РПВ-58. В комплект входят: реле времени РВ, обеспечивающее заданную выдержку времени на включение; промежуточное двухобмоточное реле РП, выдающее импульс на включение выключателя при АПВ. Реле имеет рабочую обмотку (РП.Р), по которой осуществляется перевод реле в конечное состояние, и удерживающую обмотку (РП.У), по которой реле удерживается в конечном состоянии. Конденсатор C = 20 мкФ обеспечивает однократность действия АПВ; резистор R1 = 500 Ом предназначен для термической устойчивости реле времени; резистор R2 = 1,1 МОм обеспечивает заданное время заряда конденсатора; резистор R3 = 500 Ом создает цепь разряда конденсатора.

Для подготовки реле РПВ-58 к действию необходимо обеспечить заряд конденсатора С до расчетного напряжения (см. рис. 7). До включения МВ заряду конденсатора препятствует замкнутый контакт реле РСМ в цепи 31–20. После включения МВ готовность к действию устройства АПВ должна наступать не ранее, чем через 15–25 с, то есть после заряда конденсатора по цепи 31–18. Такая схема исключает возможность АПВ в случае включения на КЗ.

Пуск устройства АПВ после автоматического отключения МВ осуществляется по цепи 29–18 через контакты реле РСМ и ПМО. Принятый в данной схеме способ пуска обеспечивает действие АПВ во всех случаях автоматического отключения и запрет АПВ при оперативных отключениях выключателя.

После пуска устройства АПВ реле РВ срабатывает и замыкает свой контакт в цепи 31–18, подключая рабочую обмотку РП.Р реле РП к заряженному конденсатору С. Реле РП переходит в конечное состояние и своими контактом в цепи 27–12 подаёт команду включения МВ. Через этот же контакт и обмотку РП.У реле РП самоудерживается до окончания операции включения. Размыканием вспомогательного контакта МВ в цепи 21–12 обесточивается обмотка реле ПМО. Реле РВ возвращается в исходное состояние, так как разомкнулись контакты реле ПМО в цепи 29–18.

Если причина, вызвавшая отключение, устранена, то МВ останется во включённом положении. После размыкания контактов реле ПМО конденсатор С снова начинает заряжаться по цепи 31–18. Через 15–25 с схема АПВ будет подготовлена к новому действию.

Если повреждение оказалось устойчивым, то после АПВ выключатель снова отключится защитой. Составится цепь пуска АПВ и сработает реле РВ. Однако реле РП не перейдёт в конечное состояние, так как конденсатор разрядился при неуспешном АПВ, и второй попытки включения МВ не произойдёт. Более того, устройство АПВ окажется заблокированным потому, что цепь его пуска 29–18 сохраняется замкнутой и заряду конденсатора С препятствует замкнутый контакт РВ в цепи 31–18.

Ускоренные действия МТЗ при неуспешном АПВ. При включённом выключателе и нормальной работе линии цепь 15–10 ускоренного действия МТЗ разомкнута, так как реле РУ находится в начальном состоянии (цепь 7–6). После отключения выключателя устройством МТЗ по цепи 13–10, одновременно с пуском устройства АПВ, через замкнувшийся контакт реле ПМВ переходит в конечное состояние реле РУ и замыкает свой контакт в цепи 15–10. Далее действует устройство АПВ, включается выключатель, реле ПМВ замыкает цепь 7–6 обмотки РУ.

Но поскольку контакт реле РУ имеет замедление на отпускание, он остаётся в цепи 15–10 замкнутым ещё около 2 с. Следовательно, если включение МВ произошло на не устранившееся повреждение линии, то одно из токовых реле МТЗ переходит в конечное состояние и срабатывает реле РВМ. Его контакты без замедления и контакт РУ составляют цепь 15–10 без селективной выдержки времени МТЗ, и отключение МВ происходит ускоренно.

2.3. Программа и порядок выполнения работы

По приведенной принципиальной схеме собрать схему на макете.

Разработать протокол проверки схемы и выполнить проверку схемы при оперативном и автоматическом управлении выключателем.

Построить временные диаграммы операций включения и отключения выключателя при введенном АПВ для всех элементов устройства управления и контроля.

2.4. Содержание отчёта

Принципиальная схема с указанием номеров выводов реле и клемм макета.

Временные диаграммы для режимов, перечисленных в программе.

Протоколы проведения проверки работоспособности схемы.

Выводы по работе.