Пристрій резервного захисту трансформаторів РЗТ
Рис 2.36. Структурна схема захисту від підвищення напруги зворотної послідовності U 2. ФОП - фільтр зворотній послідовності, ВП1, ВП2 - випрямлячі, IP - джерело живлення, ІОН - джерело опорного напруги, ФНЧ - фільтр нижніх частот, НУ - нормуючий підсилювач напруги, ФУ U2, ФУ TU2 - формувачі уставок напруги і часу відповідно, К1, К2 - компаратори, і - інтегратор, Sv1 - запам'ятовує ключ, Sv2 - ключ, Р - реле.
Пристрій резервного захисту трансформаторів (РЗТ), зовнішній вигляд якого представлений на рис.2. 37, призначене для відключення пошкодження в трансформаторах при відмові пристроїв захисту або комутаційного апарату з боку ВН трансформатора, шляхом дії на відключення іншого (при можливості) комутаційного апарату.
При цьому допускається дію захисту на відділювач трансфор-
матора, незважаючи на те, що при цьому він може бути пошкоджений
струмами КЗ. Виник після перекриття отделителя КЗ буде
відключено захистом живлячої лінії.
РЗТ має можливість дії з деяким інтервалом на два
комутаційних апарату: в найбільш поширеною схемою з
короткозамикачем і віддільником - спочатку діє на корот-
козамикатель, а потім, в разі його відмови, на відділювач; або на 2
вимикача. На замовлення може бути виконано дію захисту
на 3 вимикача. Інтервал часу між діями на раз-
ні апарати складає 0.4 - 0.6 с. При наявності на ПС вимикати
отримувача, пристрій може діяти на них повторно або на
відділювач (мається на деяких підстанціях). напрямок
дії визначається в кожному конкретному випадку окремо.
Слід мати на увазі, що захист може діяти на електро-
магніт з струмом не більше 1 А, при ємності конденсатора 100 мкФ.
На замовлення може бути встановлений конденсатор ємністю 230 мкФ,
який може бути застосований для вимикача або трьох пофаз-
них отделителей (на 154 кВ) з струмом електромагнітів відключення
Ріс.2.37. пристрій РЗТ
По можливості, РЗТ має включатися на трансформатори струму, окремі від інших пристроїв захисту. Бажано підключення на виносні трансформатори струму. Схема з'єднання трансформаторів струму - трикутник. Для двофазного пристрої захисту схема з'єднання - трикутник забезпечує рівну чутливість захисту до всіх видів двухфазного короткого замикання на стороні НН трансформатора, обмотка якого з'єднана в трикутник. На триобмоткових трансформаторах, при двофазних коротких замикань на стороні СН, ток в двох фазах захисту дорівнюватиме 1/2 струму, що знижує чутливість захисту в двофазному виконанні, але оскільки струм КЗ боку СН, як правило, більше, ніж струм на НН, то втрата чутливості може бути незначна. При необхідності можна замовити трифазне виконання РЗТ.
Захист РЗТ встановлюється на відкритому повітрі біля агрегатного шафи силового трансформатора.
Резервна захист трансформаторів РЗТ забезпечує:
- двухфазную максимальний струмовий захист (МТЗ) з незалежної характеристикою спрацьовування;
- можливість установки загальних для двох фаз уставок струму і часу спрацьовування захисту максимального струму;
- захист діє безперервно до моменту зменшення вхідного струму нижче значення уставки струму, після спрацьовування МТЗ по наступного циклу:
- такт 1 - підключення зарядженого до напруги 350 В ± 10% конденсатора С1 на навантаження, з'єднані з клем 1А, 3А колодки Х1;
- такт 2 - відключення конденсатора С1 від навантаження;
- такт 3 - підключення зарядженого до напруги 350 В ± 10% конденсатора С2 на навантаження, з'єднані з клем 1А, 3А колодки Х2 (додаток 2);
- такт 4 - відключення конденсатора С2 від навантаження;
- такт 5 - одночасний заряд конденсаторів С1, С2 до напруги 350 В ± 10%;
- індикацію заряду конденсаторів С1, С2. Світиться індикатор КОНДЕНСАТОРИ заряджений означає, що напруга на конденсаторах С1, С2 одно:
- (100-140) В - для робітника (неаварійного) режиму;
- 350 В ± 10% - для аварійного режиму.
- індикацію перевищення вхідним струмом значення уставки струму (світлодіод "I> I у").
Діапазон уставок струму спрацювання МТЗ в залежності від схеми підключення пристрою 1. 4,15 і 4. 16,6 А.
Дискретність уставки струму - 0,05 А - для діапазону 1. 4,15 А і 0,2 А - для діапазону 4. 16,6 А. - 0,2 А - для діапазону 4. 16,6 А.
Діапазон уставок витримки часу 2,0. 17,5 с; дискретність витримки часу 0,5 с. Вхідний опір при вхідному струмі 5 А не більше:
- 0,8 Ом - якщо відбувається заряд конденсаторів С1, С2;
- 0,4 Ом - якщо конденсатори заряджені.
Сумарна тривалість тактів 1. 4 (п. 3.1) - 0,5. 0,9 с.
Тривалість такту 5 (заряд конденсатора) залежить від значення вхідного струму і приведена в табл. 2.9. (Для вхідних струмів, значенням до 5 А).
Примітка: 1ф - при однофазному вхідному струмі; 2ф - при двофазному вхідному струмі.
Опис конструкції і роботи
Захист РЗТ конструктивно виконана в металевому прямокутному корпусі 220 × 367 × 100 мм 3 з герметичними звареними швами. Корпус закривається кришкою за допомогою гвинтів через гумовий ущільнювач. Під головки гвинтів підкладені ущільнювальні шайби, які запобігають потраплянню води через отвори всередину корпусу. Для захисту від прямого попадання крапель на кришку пристрій закритий додатково захисним щитком.
Підведення зовнішніх кабелів здійснюється через дві втулки знизу корпусу.
Зовнішня клема заземлення розміщена на нижній стінці корпусу між втулками підведення кабелів. Усередині корпусу розміщена плата з радіоелементами, яка закріплена на кронштейнах гвинтами. Зовнішня поверхня плати захищена ізоляційною панеллю з написами. У правому верхньому куті через пази в ізоляційної панелі виведені колонки для подпайкі об'ємних перемичок, якими задаються уставки струму і витримки часу.
У початковому стані всі перемички, якими проводиться зміна уставок запаяні, що означає мінімальну уставку за часом і максимальну по току. Для виконання потрібної уставки, частина перемичок потрібно випаять. Це проводиться згідно таблиці уставок, наявної в заводській документації. Відмова від застосування перемикачів диктується вимогами надійності, тому що Ви знаходитесь на відкритому повітрі. Якщо буде потрібно зміна уставок, частина перемичок можливо доведеться перепаять знову.
Функціональна схема РЗТ приведена на рис. 2.38. Захист складається з:
- двухфазной максимального струмового захисту (МТЗ) з незалежної витримкою часу (Т1, Т2,
С3, С4, ВП1, ВП2, R1, R2, УН1, УН2, ФНЧ1, ФНЧ2, ПК, ФУt, ФУi, І, К1, К2);
- двох накопичувальних конденсаторів (С1, С2);
- циклічного пристрої заряду-перемикання конденсаторів С1, С2 (Т3, Т4, ВП3, ВП4, S1. S5,
- чотирьох переключающих (по два для кожного вимикача або отделителя) силових діодів
(VD5, VD7, VD9, VD10);
- чотирьох обмежувальних діодів (VD3, VD4, VD6, VD8);
- джерела живлення ІП;
- джерела опорного напруги ІОН.
МТЗ забезпечує видачу на циклічне пристрій заряду-перемикання конденсаторів С1, С2 двох сигналів:
- миттєвого сигналу перевищення вхідним струмом значення уставки струму (з виходу компаратора
- затриманого на час, що дорівнює значенню уставки часу, сигналу перевищення вхідним струмом значення уставки струму (з виходу компаратора К2).
Вхідний струм, залежно від обраного діапазону, надходить на відповідні висновки первинної обмотки трансформаторів струму Т1, Т2. Випрямлячі ВП1, ВП2 перетворять змінний струм частотою 50 Гц в випрямлений пульсуючий струм частотою 100 Гц.
Резистори R1, R2 перетворять пульсуючий струм в пульсуючу напругу частотою 100 Гц, яке посилюється підсилювачами УН1, УН2 і перетворюється фільтрами ФНЧ1, ФНЧ2 в постійну напругу, пропорційну вхідному струму "своєї" фази.
З виходів ФНЧ1, ФНЧ2 напруги надходять на переключающий компаратор ПК, який порівнює вхідні напруги і подає на вхід формувача уставок струму ФУi більше з вхідних напруг.
Пристрій для формування уставок струму ФУi масштабує напруга з ПК пропорційно обраної уставки струму і подає його на один з входів компаратора напруги К1. На інший вхід компаратора К1 надходить опорна напруга з ІОН (-Uоп).
При досягненні вхідним струмом значення уставки струму спрацювання напруга на виході ФУi зрівняється з напругою ДОН. Компаратор К1 миттєво спрацює, подасть на перший вхід схеми управління СУ миттєвий керуючий сигнал і запустить інтегратор І. Напруга на виході інтегратора І почне зростати. Швидкість зростання залежить від обраної уставки часу ФУt. ко-
гда напруга на виході інтегратора досягне значення - Uоп (ІОН) спрацює компаратор К2 і подасть на інший вхід схеми управління СУ затриманий керуючий сигнал.
Накопичувальні конденсатори С1, С2 призначені для накопичення достатньої кількості електричної енергії, необхідної для надійного спрацьовування виконавчих механізмів, що підключаються до РЗТ. Ємність кожного конденсатора дорівнює 100 мкФ.
До моменту перевищення вхідним струмом РЗТ значення уставки струму на конденсаторах підтримується напруга (100-140) В, що сприяє збільшенню їх терміну служби.
У разі виникнення аварії після формування компаратором К1 (п. 4.2.1) миттєвого сигналу конденсатори дозаряджати до напруги 350 В ± 10%.
Захист РЗТ має світлодіодний індикатор "КОНДЕНСАТОРИ заряджений" (додаток 4), який світиться, якщо напруга на конденсаторах С1, С2 відповідає необхідним значенням (100 - 140 В - для неаварійного режиму; 350 В ± 10% - для аварійного режиму).
Циклічне пристрій заряду-перемикання конденсаторів С1, С2 забезпечує:
а) в робочому (неаварійному) режимі - підтримка на накопичувальних конденсаторах С1, С2 напряже-
ня (100-140) Вольт;
б) в аварійному режимі після появи на вході СУ миттєвого сигналу від компаратора К1 - дозаряд конденсаторів С1, С2 до робочої напруги 350 В ± 10%; в) в аварійному режимі, після появи на вході СУ затриманого сигналу від компаратора К2 до
моменту зменшення вхідного струму нижче значення уставки струму, пристрій безперервно забезпечує цикл роботи, зазначений вище.
У робочому (неаварійному) режимі схема управління СУ безперервно контролює напругу на конденсаторах С1, С2. Якщо напруга стає менше зазначеного в пп. а), СУ видає сигнал на розмикання ключа S1. Відкриваються діоди VD1, VD2 і конденсатори заряджаються. При зростанні напруги на С1, С2 до значення 100-140 В СУ видає сигнал на замикання ключа S1. Діоди VD1, VD2 закриваються, заряд конденсаторів припиняється.
Аналогічно пристрій працює і в разі пп. б), з тією відмінністю, що конденсатори заряджаються до
напруги 350 В ± 10%.
ключі S2, S3 знаходяться в положенні "на додачу" в такті 3 і в положенні "на заряд" в тактах 1, 2,
- ключі S4, S5 знаходяться в положенні "на додачу" в такті 1 і в положенні "на заряд" в тактах 2. 5. Чотири силових переключающих діода (КД 226Д) дозволяють подавати в навантаження як напруга конденсаторів С1, С2 РЗТ, так і зовнішня напруга від інших захистів. Це може знадобитися в разі. якщо РЗТ діє на той же соленоїд відключення, що і інші захисту.
Джерело живлення ІП забезпечує схему РЗТ двохполярним напругою живлення значенням ± (7- 8) В.
При досягненні вхідним струмом значення (0,2-0,3) струму мінімальної уставки на виході джерела живлення ІП з'являється достатня для нормальної роботи схеми напруга живлення.
Джерело опорного напруги ІОН формує стабільну напругу значенням приблизно мінус 2 В. Обмежувальні діоди обмежують викиди напруги під час тактів 2, 4.
Мал. 2.38. Функціональна схема РЗТ.
Пристрій дугового захисту ПД -01
Пристрій ПД-01, зовнішній вигляд якого наведено на ріс.2.39, призначене для прискореного відключення шафи комплектних розподільних пристроїв (КРУ) б - 10 кВ при виникненні в них електричного дугового замикання, шляхом впливу на вступні та секційні вимикачі з забороною дії АПВ та АВР . Чутливість до струму дугового короткого замикання волоконно-оптичного датчика довжиною (700 ± 50) мм на відстані (500 ± 50) мм від дуги - не менше 500 А.
Технічні характеристики ПД-01