Меню

Схема сигнализации положения выключателя

Схема управления и сигнализации выключателя с ключом управления без фиксации

В данной статье я хотел бы вас познакомить с типовой схемой управления и сигнализации выключателя с ключом управления без фиксации. Данная схема применяется на объектах без постоянно дежурного персонала. Здесь ключи управления квитировать некому, поэтому применяют ключи без фиксации положений, то есть когда мы подали команду на включение или отключение при отпускании рукоятки переключателя, ключ вернется в нейтральное положение под действием возвратной пружины.

Рис.1 — Схема управления и сигнализации выключателя с ключом управления без фиксации

Для сигнализации аварийных отключений в схеме используется двухпозиционное реле фиксации включённого положения выключателя KQQ. С помощью реле KQQ мы создаем цепь несоответствия при аварийном отключении выключателя. При включении выключателя, срабатывает реле положения «Включено» KQC через свои контакты оно подает напряжение на реле фиксации KQQ. Своими контактами реле подготавливает цепь несоответствия в цепи сигнализации аварийного отключения выключателя через шинку аварийной сигнализации ЕНА и через шинку мигания (+)ЕР. Чтобы реле KQQ вернулось в исходное положение, нужно чтобы прошла команда на отключение, тем самым предотвращается образование сигнала аварийного отключения.

Цепи лампы «Включено» для присоединений без автоматического включения выключателя показаны сплошными линиями, для присоединений с автоматическим включением (например, от АВР) штриховыми. Последние обеспечивают мигание сигнальной лампы при автоматическом включении.

Особенностью схемы является также наличие шинки «темного» плюса (обозначена плюсом в кружочке), напряжение на которую подается специальным переключателем, оно может быть снято оперативным персоналом при уходе с объекта.

Другая особенность заключается в наличии указательного реле КН1 (энергонезависимой памяти) сигнализации обрыва цепей управления. Все эти важные моменты реализованы и в цифровых терминалах.

Вот в принципе и все важные моменты в схеме управления выключателя с ключом управления без фиксации.

Источник

Принципиальная схема управления и сигнализации выключателем

Общие положения

Средства дистанционного управления коммутационными аппаратами (в основном выключателями) необходимы при ведении оперативных переключений в нормальных режимах и при ликвидации аварийных состояний. Подача управляющей команды осуществляется вручную оператором или от автоматических устройств, которые применяются для выполнения переключений в аварийных ситуациях (ликвидация КЗ, нарушений устойчивости параллельной работы генераторов и т.д.).

Действие системы управления сопровождается работой устройств сигнализации, которые дают оперативному персоналу необходимую информацию о состоянии оборудования и срабатывании защиты и автоматики. Для предотвращения неправильных операций предусматриваются специальные блокировки.

Устройства управления, сигнализации и блокировок с соответствующими источниками питания образуют на электростанциях и подстанциях систему вторичных цепей. К этой системе также относят схемы автоматики, релейной защиты и технологического контроля [1, стр.545].

Дистанционное управление выключателями

Основные требования к системам дистанционного управления выключателями:

— цепи управления должны допускать отключение выключателя, как со стороны щита управления, так и по месту его установки;

— на щите управления и в распределительном устройстве должна быть предусмотрена сигнализация положения выключателя;

— цепи управления (включения и отключения) должны иметь контрольные устройства, сигнализирующие об обрыве их цепей;

— управляющий импульс должен сниматься с исполнительного элемента после выполнения команды, так как обмотки электромагнитов приводов не предназначены для длительного обтекания током;

— схема управления должна предусматривать блокировку от «прыгания», исключающую возможность при КЗ многократных включений выключателя при одном командном импульсе;

— схема должна предусматривать возможность не только ручного управления, но и подачи соответствующего импульса от устройств релейной защиты и автоматики;

— число жил контрольного кабеля, соединяющего устройства щита управления и выключатель, должно быть минимальным.

Схема управления выключателем показана на рисунке 14. Подробное описание работы схемы в [2, с.551].

Рисунок 14. Схема управления выключателем с электромагнитным приводом и ключом ПМОВФ

Сигнализация выключателей

Действие системы управления сопровождается работой устройств сигнализации, которые дают оперативному персоналу необходимую информацию о состоянии оборудования и срабатывании защиты и автоматики. В общем случае на щитах управления должны предусматриваться следующие виды сигнализации: положения коммутационных аппаратов, аварийная, предупреждающая и командная.

Сигнализация положения коммутационных аппаратов служит для информации оперативного персонала о состоянии схемы электрических соединений в нормальных и аварийных условиях.

Сигнализация аварийного отключения выключателей применяется для извещения персоналом об отключении выключателя релейной защитой и выполняется сочетанием светового и звукового сигнала.

Предупреждающая сигнализация извещает персонал о ненормальном режиме работы контролируемых объектов и частей электроустановки или о ненормальном состоянии вторичных цепей защиты и автоматики.

Для предотвращения неправильных операций предусматриваются специальные блокировки. Различают два основных вида блокировок: блокировки безопасности и оперативные.

Блокировками безопасности называют устройства, предупреждающие вход лиц эксплуатационного или ремонтного персонала в камеры распределительных устройств или испытательного оборудования, в которых не исключена возможность прикосновения или опасного приближения к токоведущим частям или к частям оборудования, находящегося под напряжением. Часто в качестве блокирующих устройств таких камер применяют электрические замки, которые можно отпереть только лишь при снятии напряжения с оборудования.

Оперативные блокировки представляют собой устройства, препятствующие неправильным действиям персонала при осуществлении переключений в схемах электрических соединений.

Наиболее характерным видом оперативных блокировок являются блокировки от неправильных операций разъединителями.

Читайте также:  Втулка изолирующая для выключателя

Устройства управления, сигнализация и блокировок с соответствующими источниками питания образуют на электростанциях и подстанциях систему вторичных цепей. К этой системе относят также схемы автоматики, релейной защиты и технологического контроля.

Примем для проектируемой станции общую схему управления и сигнализации выключателя (рис. 26). Для контроля цепей управления использованы два промежуточных реле: реле положения «включено» KQC, фиксирующее включенное положение выключателя и контролирующее цепь отключения, и реле положения «отключено» KQT, фиксирующее отключенное положение выключателя и контролирующее цепь включения. В цепи этих реле устанавливаются дополнительные резисторы R для исключения ложного срабатывания контактора KM или электромагнита отключения в случае закорачивания обмоток KQT и KQC.

Запуск сигнализации обрыва цепей управления происходит через последовательно включенные размыкающие контакты реле KQC и KQT. При исправном состоянии цепей управления обмотка одного реле обтекается током, а другого обесточена. В случае обрыва цепи последующей командой управления обмотки обоих реле оказываются обесточенными, и происходит запуск сигнализации [1, стр. 554-567].

Рис. 26. Общая схема управления и сигнализации выключателя с ключом ПМОВФ

Защита окружающей среды

В нашей стране преимущественное применение получило комбинированное тепло- и электроснабжение городов от ТЭЦ. Комбинирован­ная выработка электроэнергии и тепла позволяет су­щественно сократить расход топлива на энергоснабже­ние, сократить тепловые сбросы в водные бассейны, обеспечить наиболее совершенные методы сжигания, очистки и выброса дымовых газов в высокие слои ат­мосферы, что недостижимо при наличии многочислен­ных котельных и бытовых печей. Вместе с тем энерго­снабжение от ТЭЦ увеличивает количество топлива, сжигаемого в зоне расположения города, и требует специальных мероприятий по снижению концентраций вредностей в дымовых газах с учетом фоновой загазо­ванности от других источников.

Неотъемлемой частью общей проблемы охраны окружающей среды является рациональное использование и охрана водных ресурсов. Основная проблема при охране водоемов в настоящее время связана с ухудшением качества воды вызванным сбросом как промышленных, так и бытовых сточных вод в естественные водоемы. При этом огромное количество чистой воды расходуется на разведение до предельно допустимых концентраций (ПДК) примесей, сбрасываемых в водоемы.

При сжигании твердого топлива наряду с окислами основных горючих элементов — углерода и водорода в атмосферу поступают летучая зола с частицами недо­горевшего топлива, сернистый и серный ангидриды, окислы азота, некоторое количество фтористых соедине­нии, а также газообразные продукты неполного сгора­ния топлива. При сжигании сернистых мазутов с дымо­выми газами в атмосферу поступают сернистый и серный ангидриды, окислы азота, газообразные и твердые продукты неполного сгорания, соединения ванадия, соли, натрия, а также отложения, удаляемые с поверхностей нагрева котлов при чистке. Большинство этих компонен­тов относятся к числу токсичных и даже в сравнитель­но невысоких концентрациях оказывают вредное воз­действие на природу и человека.

Для улучшения использования водных ресурсов наиболее рациональны следующие мероприятия: совершенствование применяемых технологических процессов и разработка новых с целью резкого умень­шения количества сбрасываемых примесей; совершенствование технологии очистки сточных вод, включая их утилизацию и извлечение из них ценных веществ; отказ там, где это возможно, от применения воды в технологических процессах и максимального применения оборотного и повторного использования воды на промышленных предприятия. Задачи по охране внешней среды от вредных выбросов должны решаться специалистами всех направлений, работающими на промышленном предприятии. В условиях электростанций состояние окружающего района вблизи ТЭЦ зависит от вида используемого топлива и организации его сжигания, работы пылегазоулавливающих установок, устройств для эвакуации дымовых газов в атмосферу, организации эксплуатации оборудования и других условий, связанных с организацией работы энергетических установок. Поэтому специалисты по тепловым электростанциям должны не только иметь общие представления о важности предпринимаемых мер по охране среды, но должны уметь правильно выбирать оборудование и обеспечивать рациональную его эксплуатацию с точки зрения снижения до минимума внешних выбросов, уметь контролировать состояние окружающей среды.

Список используемой литературы:

1. Коломиец Н.В., Пономарчук Н.Р., Шестакова В.В. Электрическая часть электростанций и подстанций: учебное пособие. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2007. – 143 с.

2. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов.- 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 с.: ил.

3. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб.пособие для вузов. – 4 – е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.: ил.

5. Балаков Ю.Н., Н.Ш. Мисхриванов, А.В. Шунтов. Проектирование схем электроустановок: Учебное пособие для вузов – М:Издательский дом МЭИ, 2006. – 288с.

Источник



Обслуживание устройств управления и сигнализации коммутационных аппаратов на подстанциях

Схемы управления и сигнализации

На подстанциях широко применяется дистанционное и автоматическое управление выключателями и другими аппаратами. Суть этих способов управления заключается в том, что с пункта управления (центрального или местного щита управления) подается по кабельной линии связи сигнал, воздействующий на исполнительный орган того аппарата (например, выключателя), положение которого требуется изменить.

Этот сигнал может быть подан оператором, устройствами релейной защиты, автоматики и др. При этом с помощью светового и звукового сигналов контролируется положение коммутационной аппаратуры в нормальных условиях, сигнализируется аварийное отключение электрооборудования и т. д. Чтобы получить необходимое представление о том, как действуют подобные устройства, ниже рассматриваются схемы работы некоторых из них, с помощью которых осуществляется:

Читайте также:  Выключатель автоматический 160f 36ka 3p 160a easypact cvs

• управление различной коммутационной аппаратурой (выключателями, разъединителями и др.),

• сигнализация технического состояния электрооборудования в нормальных, аварийных и других эксплуатационных условиях.

При ознакомлении с приведенными далее схемами управления и сигнализации следует иметь в виду, что в них положение всех контактов указывается для отключенного положения аппаратуры и при обесточенном состоянии обмоток реле и контакторов.

Устройства управления и сигнализации масляных выключателей

На рис. 1 показана в качестве примера упрощенная схема управления и сигнализации масляного выключателя, со световой сигнализацией положения выключателя и световым контролем цепей управления. При необходимости аварийного отключения какого-либо присоединения в связи с возникшим повреждением командный сигнал подается от релейной защиты с помощью контакта РЗ (рис. 1).

Если же необходимо осуществить через непродолжительное время (как это принято в электрических сетях) повторное включение линии или трансформатора после их отключения защитой (причина повреждения или отключения могла за это время исчезнуть), то командный сигнал на включение выключателя подается от устройства АПВ, замыкающего контакт РА.

Рис 1. Схемы управления выключателя со световым контролем цепей управления: а — схема управления и сигнализации, б — схема мигающего устройства

Сигнализация положения выключателя (или другого аппарата) может осуществляться световым сигналом, а сигнализация изменения его положения — звуковым сигналом.

Источником питания схемы управления является постоянный ток от аккумуляторной батареи. Приведенная схема позволяет контролировать исправность цепи последующей операции и соответствует отключенному состоянию выключателя и положению О «Отключено» ключа управления КУ. При этом замкнуты контакты 11 и 10 ключа КУ. На панели управления лампа ЛЗ, включенная последовательно с добавочным резистором R1 и обмоткой промежуточного контактора КП, горит ровным светом, что указывает на целость цепи включения и включенное положение автоматического выключателя АП.

Контактор КП при этом не может включиться, так как ток в его обмотке, ограниченный сопротивлениями резистора R1 и лампы ЛЗ, недостаточен для приведения его в действие. Резисторы в цепи ламп ЛЗ и ЛК включены для того, чтобы при их повреждении не происходило ложного включения или отключения выключателя. Чтобы включить выключатель, ключ КУ переводят в положение В1. Лампа ЛЗ получает питание от шинки (+) ШМ (так называемый мигающий плюс) и начинает мигать. Прежде чем проследить дальнейшие операции с ключом КУ, рассмотрим, почему происходит в этом случае мигание лампы.

Дело в том, что к шинке (+) ШМ подключается специальное устройство, называемое пульс-парой, схема которого изображена на рис. 1,б. При несоответствии, т. е. при нахождении выключателя в отключенном положении, а его ключа управления КУ в положении В1 контакт реле РП2.1 в цепи обмотки РП1 замкнут, создается цепь: шина +ШС, контакт РП2.1, реле РП1, шинка (+) ШМ, контакты 9—10 ключа КУ (рис. 1, а), лампа ЛЗ, резистор R1, вспомогательный контакт выключателя Б1, обмотка контактора КП, шинка — ШУ.

Лампа ЛЗ будет гореть неполным накалом. Сработает реле РП1, у которого оба контакта замыкаются без выдержки времени. Один из них (РП1.1) замкнет обмотку своего реле РП1, и лампа ЛЗ загорится полным накалом, другой (РП1.2) замкнет цепь реле РП2, что вызовет размыкание его контакта в цепи РП1, которое разомкнет свои контакты с выдержкой времени, лампа ЛЗ погаснет. После этого реле РП2 обесточится, а его контакт РП2.1 в цепи РП1 замкнется с выдержкой времени, после чего лампа ЛЗ вновь загорится.

Благодаря такой схеме пульс-пары лампа загорается с определенным интервалом времени, т. е. мигает. Это будет продолжаться до тех пор, пока не будет закончена операция по включению выключателя, что приведет к соответствию положения выключателя и ключа КУ.

Продолжим рассмотрение схемы, показанной на рис, 1, а. Из положения B1 ключ переводят в положение В2, Лампа ЛЗ гаснет, а обмотка КП получает полное напряжение через контакты 5—8 КУ. Контактор включается и замыкает цепь электромагнита включения выключателя. После этого ключ КУ переводится в положение В («Включено»), После включения выключателя вспомогательный контакт Б1 размыкается и размыкает цепь включения. Другой вспомогательный контакт Б2, находящийся в цепи отключения, замыкается, в результате чего лампа ЛК через контакты 13—16 начинает гореть ровным светом, сигнализируя, что выключатель и автоматические выключатели АП включены и цепи отключения в исправности.

Для отключения выключателя ключ КУ переводится из положения В («Включено») в положение О1 («Предварительно отключено»), при этом замыкаются контакты 13—14. Лампа ЛК горит мигающим светом. Затем ключ переводится в положение О2 («Отключить»), и замыкаются контакты 6—7.

Замкнутая лампа ЛК гаснет, выключатель отключается электромагнитом отключения ЭО, а вспомогательный контакт Б2, находящийся в цепи отключения, размыкается, разрывая цепь отключения. Лампа ЛЗ загорается ровным светом. В то же время вновь подготавливается цепь включения выключателя, так как в этой цепи при отключении выключателя замыкается вспомогательный контакт Б1. Ключ КУ возвращается в положение О.

Читайте также:  Автоматический выключатель трехполюсный 25а номинальное напряжение

При рассмотрении этой схемы следует учитывать следующие возможные варианты:

1. после отключения выключателя он может быть включен какими-либо автоматическими устройствами (АПВ, АВР и др.) замыкающими свои контакты РА,

2. при включенном положении выключателя он может быть отключен контактами РЗ устройств релейной защиты. При этом в положении несоответствия ключа управления КУ и выключателя будет происходить мигание лампы ЛК или ЛЗ до тех пор, пока ключ КУ не будет переведен (сквитирован) в положение О или В.

В схеме положение несоответствия используется для подачи звукового сигнала об аварийном отключении выклю¬ателя благодаря тому, что в положении В ключа управления контакты 1—3 и 17—19 замкнуты, а вспомогательный контакт Б3 самого выключателя замкнется при его отключении от защиты. Вследствие этого замыкается цепь звукового аварийного сигнала от шины ШЗА, сирена (или гудок) подаст звуковой сигнал, который будет продолжаться до тех пор, пока ключ КУ не будет возвращен в положение О.

Эти схемы выполняются с ключами фиксации положения выключателя («Включено», «Отключено») на подстанциях с постоянным дежурством, однако при большом количестве присоединений персонал может не заметить погасания красной или зеленой лампы, сигнализирующей об обрыве цепей включения и отключения. В этих случаях применяются схемы со звуковым контролем исправности этих цепей.

На подстанциях, где нет постоянного дежурства, применяются ключи без фиксации положения выключателя. Такие ключи, показанные на рис. 2, имеют всего три положения: В — «Включить», О — «Отключить», Н —«Нейтральное положение», в которое ключ возвращается всякий раз после поворота в положение В или О.

Рис. 2. Схема управления и сигнализации выключателя с одновременным использованием оперативного переменного, выпрямленного и постоянного тока: В – вспомогательные контакты выключателя.

Схемы управления и сигнализации положения выключателей применяются в различных вариантах в зависимости от типа выключателя и его привода, использования автоматики или телемеханики для управления выключателями и других условий. При этом изменяются схемы цепей оперативного тока, а также аппаратура управления.

Таким образом, при наличии телеуправления выключателями (на подстанциях без постоянного дежурства) нельзя применять схему с сигнализацией несоответствия положения ключа управления и положения выключателя, так как эта схема требует приведения ключа управления в соответствие с положением выключателя после каждого изменения его положения. При телеуправлении выключателями необходимо, кроме контроля цепей включения и отключения, применять также отдельные реле для подачи на ДП или дежурному на дому предупреждающих сигналов о неисправности, наличии замыканий на землю и т. д.

На том же рис. 2 приведен еще один пример схемы управления выключателем, характерный тем, что в качестве источника оперативного тока одновременно применены переменный, постоянный и выпрямленный токи. Схема показана для выключателя с электромагнитным приводом. Дистанционное управление выключателем осуществляется от шинок переменного тока ШУ1 и ШУ2. От этих же шинок питается устройство УЗ-401, предназначенное для получения выпрямленного тока и заряда батарей конденсаторов С1 и С2.

При срабатывании релейной защиты (замыкании ее контактов) предварительно заряженная батарея конденсаторов С2 разряжается на электромагнит отключения ЭО. При этом выключатель отключается. Энергия батареи конденсатора С1 используется для приведения в действие автоматических устройств.

Поскольку зарядное устройство УЗ-401 действует на две батареи конденсаторов (их может быть и больше), то в схеме предусмотрены диоды В1 и В2, обеспечивающие подачу энергии только в ту цепь, где возникла необходимость заряда конденсаторов в связи с работой релейной защиты и автоматики. Как и в предыдущей схеме, питание электромагнита включения ЭВ производится от шин постоянного тока, поскольку для этого требуется значительный ток. Система сигнализации питается от источника переменного тока.

Сделаем к схеме несколько пояснений:

1. дистанционное включение выключателя производится ключом КУ. Поскольку в отключенном положении выключателя и при наличии напряжения на шинах ШУ реле РП1 будет в сработавшем состоянии, то его контакт РП1 цепи реле РП замкнут. При повороте ключа КУ в положение В реле РП срабатывает и своими контактами включает контактор КП, в результате чего на электромагнит ЭВ подается напряжение, он срабатывает и выключатель включается.

2. В схеме показано двухпозиционное реле РП2. При включении выключателя реле РП2 замыкает свой контакт в цепи аварийной сигнализации, так что при отключении выключателя релейной защитой (или при самопроизвольном отключении) реле РУ1 срабатывает, замыкая свой контакт, тем самым приводится в действие звуковая аварийная сигнализация (от шинок ШЗА).

3. При неисправности зарядного устройства УЗ (замыкается контакт реле УЗ, контролирующего исправность устройства) срабатывает указательное реле РУ2 и подается звуковая предупредительная сигнализация (через шинки ШЗП). Световая сигнализация положения выключателя лампами ЛЗ («Отключено»), ЛК («Включено»), ЛС («Аварийное отключение выключателя и неисправность зарядного устройства») осуществляется через шинки ШС.

4. Реле РП1 служит для блокировки выключателя от многократных включений на КЗ. При включении на КЗ выключатель отключается релейной защитой, и в дальнейшем включение на КЗ становится невозможным, так как реле РП1 окажется замкнутым своими контактами.

Источник