В брошюре рассматриваются принципы построения схем управления и сигнализации выключателей на постоянном оперативном токе Приводятся и подробно разбираются схемы управления и сигнализации воздушных и масляных выключателей с электромагнитным приводом. Даются рекомендации по их наладке и эксплуатации, а также по усовершенствованию защиты электромагнитов управления. Библиотека электромонтера. Выпуск 319.

Конструктивные элементы схем управления и сигнализации
Способы выполнения общих и специальных требований к схемам управления и сигнализации
Схемы управления и сигнализации воздушных выключателей
Схемы управления и сигнализации масляных выключателей
Защита цепей управления и сигнализации выключателей от коротких замыканий
Наладка и эксплуатация цепей управления и сигнализации выключателей

Содержание

1. Общие сведения

Для включения и отключения цепей высокого напряжения под нагрузкой и при коротких замыканиях наибольшее распространение в электроэнергетике получили масляные и воздушные выключатели.
В масляных выключателях в качестве дугогасящей и изолирующей среды применено специальное электроизоляционное масло.
Операция включения, удержание во включенном положении и отключение масляного выключателя обеспечиваются посредством привода.
В зависимости от способа .выполнения операции включения различают несколько разновидностей приводов: ручные, грузовые, пружинные, электромагнитные, электродвигательные и др.
Для отключения выключателя в качестве отключающего элемента используются электромагниты отключения, которые только освобождают в приводе удерживающее приспособление, а отключение механизма выключателя происходит под действием специальных отключающих пружин.
Команда на включение масляных выключателей во всех типах приводов прямая, за исключением электромагнитного привода, у которого команда на электромагнит включения подается косвенно, через промежуточный контактор. Такое «усиление» включающего импульса необходимо вследствие большой мощности, требуемой для производства операции включения.
У воздушного выключателя для гашения электрической дуги и управления подвижными элементами выключателя используется сжатый воздух, приготовленный в специальной компрессорной установке. Исполнительными органами для включения и отключения выключателя служат электромагниты, управляющие пневматическими клапанами.

2. Конструктивные элементы схем управления и сигнализации

Электромагниты управления воздушным выключателем. Электромагниты включения и отключения по конструкции не отключаются друг от друга. В настоящее время выключатели комплектуются электромагнитами двух типов: ВВ-400-15 и ВВ-400-15А, отличающимися только количеством блок-контактов. Электромагнит ВВ-400-15 имеет два блок-контакта, а ВВ-400-15А — четыре (рис. 2).
Для улучшения дугогашения под контактной пластиной каждого блок-контакта устанавливаются постоянные магниты. Обмотка электромагнита состоит из двух последовательно включенных секций, одна из которых, основная, создает намагничивающую силу, вторая, намотанная бифилярно, нормально зашунтирована размыкающим блок-контактом электромагнита и выполняет лишь роль добавочного сопротивления.

3. Способы выполнения общих и специальных требований к схемам управления и сигнализации

Электрическая блокировка выключателя от многократных включений на короткое замыкание (блокировка от «прыгания»). Импульс на включение выключателя может длительное время сохраняться из-за приваривания контактов выходного реле устройства АПВ, из-за задержки подаваемой команды на включение оператором и по другим причинам. При отсутствии специальной блокировки включение выключателя на устойчивое короткое замыкание приводит к его «прыганию»: выключатель будет отключаться действием релейной защиты и вновь включаться на короткое замыкание до тех пор, пока не будет снята команда на включение. Это может привести к повреждению выключателя и к развитию аварии. Блокировка от «прыгания» выполняется в двух вариантах. Схема на рис. 1, а (применительно к масляным выключателям) построена па использовании блок-контактов электромагнитов отключения (ЭО). При отключении выключателя релейной защитой электромагнит отключения срабатывает и при наличии включающего импульса самоудерживается, разрывая цепь контактора включения (КП).
При длительной подаче команды на включение, например в случае приваривания контактов выходного реле автоматики, возможно повреждение электромагнита отключения от перегрева. Другим недостатком блокировки, выполненной на блок-контактах ЭО, является недостаточно надежная конструкция контактов, в результате чего случаются обрывы цепи включения, а в приводах масляных выключателей — застревания якоря СО в промежуточном положении. Поэтому блокировку от прыгания на блок-контактах применять не рекомендуется.

4 Схемы управления и сигнализации воздушных выключателей

5. Схемы управления и сигнализации масляных выключателей

Схема управления для выключателей с трехфазным приводом. Схема для выключателя с общим приводом на при фазы показана на рис. 22. Электромагнит включения ЭВ через предохранители и промежуточный контактор КП подключен к силовым цепям постоянного тока + ШП и -ШП.
Блокировка от многократных включении выключателя на короткое замыкание осуществляется с помощью реле РБМ. Им же обеспечивается и подхват командных импульсов цепи отключения.

6. Защита цепей управления и сигнализации выключателей от коротких замыканий

Цепи управления и сигнализации выключателей от возможных коротких замыканий, вызываемых чаще всего повреждением обмоток реле и аппаратов, нару-
шением изоляции проводов и жил контрольных кабелей на «землю» и между собой, ошибками персонала во время работы в действующих цепях и т. п., защищаются предохранителями и максимальными автоматами с электромагнитными расцепителями.
Силовые цепи выключателей защищаются, как правило, предохранителями.
От правильного выбора плавких вставок предохранителей и уставок электромагнитных расцепителей автоматов зависит надежность работы не только выключателей, но и всей электроустановки в целом. Уставки защитных элементов цепей управления должны удовлетворять следующими основным условиям:
а) обеспечивать надежное включение и отключение выключателей с учетом действия устройств автоматики;
б) обеспечивать быстрое отключение коротких замыканий во всех точках защищаемого участка сети;
в) удовлетворять требованиям селективности в работе защитных элементов, включенных последовательно;
г) длительно выдерживать номинальный ток нагрузки.
Заниженный ток срабатывания защитных элементов может привести к ложному обесточению цепей управления в процессе проведения нормальных операций включения или отключения выключателей. И наоборот, их недопустимое загрубление повышает вероятность отказа защиты при коротких замыканиях в удаленных точках защищаемого участка цепей.
Нарушение требования селективности приводит к необоснованному полному обесточению сети оперативного тока нескольких участков при коротком замыкании в пределах одного из них.
Рассмотрим выбор уставок автоматов и токов плавких вставок в цепях управления, сигнализации, силовых цепях и цепях питающих участков сети оперативного постоянного тока.

7. Наладка и эксплуатация цепей управления и сигнализации выключателей

Анализ принципиальных и проверка монтажных схем.
В комплект технической документации входят принципиальные н монтажные схемы панелей управления и сигнализации, шкафов зажимов, приводов выключателей, ряды зажимов с подключением жил проводов и контрольных кабелей, схемы кабельных связей и кабельные журналы.
Анализ начинают проводить с изучения и проверки принципиальных схем. Работа схемы должна быть ясна во всех деталях. При этом обращают внимание на то, что установленные защитные предохранители и максимальные автоматы удовлетворяют требованиям селективности и обеспечивают надежную защиту цепей от коротких замыканий, а релейная и другая аппаратура соответствуют номинальным параметрам тока и напряжения (обмотки промежуточных и сигнальных реле, коммутирующая способность контактов реле, соответствие сопротивлений по величине и мощности, соответствие сигнальных ламп и т.п. ). Принятое сечение жил контрольных кабелей должно обеспечивать нормальное напряжение на зажимах токоприемников.
При анализе работы принципиальных схем убеждаются в отсутствии возможных ошибок, ложных связей и обходных цепей, способных нарушить нормальное действие схемы.