Реконстиукция подстанции

При включении выключателя замыкается вспомогательный контакт выключателя 3 – 4 и через контакт 5 – 7 реле РПА подается напряжение на обмотку реле времени РВ1. Реле РВ1 срабатывает и по истечении заданной выдержки времени замыкает свой упорный контакт 3 – 5, подавая напряжение на реле РПА. Реле РПА переключается и своими контактами  2 – 4 подготавливает цепь включения реле РПВ  Одновременно переключающие контакты 5 – 7 – 9 реле РПА размыкают цепь обмотки реле времени РВ и подключают ее к нормально закрытому вспомогательному контуру выключателя 19 – 20.

При отключении выключателя ключом управления или по каналам телемеханики подаётся напряжение на зажим 14 реле РПА, реле переключается, размыкает свой контакт 7 – 9 в цепи реле времени  РВ1 и таким образом АПВ не происходит. При отключении выключателя от защит замыкается его вспомогательный контакт 19 – 20 в цепи реле РВ1, реле времени срабатывает и по истечении заданной выдержке времени замыкает свой проскальзывающий контакт 4 – 6 в цепи промежуточного реле РПВ, при срабатывании которого замыкаются контакты 5 – 6 в цепи включения и выключатель включается. Нормально открытыми контактами 3 – 4 реле РПВ подается напряжение на обмотку реле РПА, которое переключается и своим контактом 2 – 4 обесточивает реле РПВ, а контактами 5-7-9 переключает реле времени РВ1 на цепь подготовки АПВ. При успешном включении выключателя, после возврата реле РПВ происходит следующий цикл подготовки АПВ как описано выше. При неуспешном включении выключателя вспомогательные контакты выключателя 3 – 4 останутся разомкнутыми, и подготовка АПВ не произойдет. Выдержка времени на возврат реле РПВ должна быть 0,5 ¸ 1 с.

Схемой предусмотрено осуществление автоматического повторного включения выключателя после отключения его устройством АЧР – ЧАПВ. При срабатывании устройства АЧР, приемное реле АЧР – РП отключает выключатель, замыкая цепь отключения своими контактами 5 – 6, одновременно разрывая контактами 1 – 2 цепь пуска реле времени АПВ – РВ1. После восстановления частоты, напряжение с шинок АЧР снимается, реле РП обесточивается и своими контактами 1 – 2 подает напряжение на реле времени АПВ – РВ1, которое включает выключатель в соответствии с приведенным выше алгоритмом. Вывод ЧАПВ из работы осуществляется путем установки перемычки  между предусмотренными для этого клеммами 1 – 2, тогда при срабатывании реле РП его контакты 3 – 4 замкнут цепь возврата реле подготовки АПВ – РПА, что аналогично отключению выключателя ключом управления.

При наличии телемеханики организация цепей аварийной сигнализации осуществляется с помощью реле фиксации положения выключателя РФ. В этом случае возврат реле подготовки АПВ – РПА осуществляется контактом реле РФ, который замыкается при отключении выключателя ключом управления или устройством телемеханики.

Схемой предусмотрено использование трех дополнительных реле - двухпозиционного реле подготовки АПВ – РПА, реле времени РВ1, осуществляющего отсчет выдержки времени подготовки АПВ. Реле РВ1 обязательно должно быть типа РВ-01 с одновременно замыкающимися контактами в цепи включения и в цепи возврата реле РПА, т.к. при разбросе времени замыкания этих контактов либо не произойдет включение выключателя, либо не будет обеспечена однократность АПВ.

В этой схеме показан пример выполнения цепей дистанционного управления от удаленного пульта через дополнительные промежуточные реле. Такое решение принято для исключения повреждения цепей управления или возникновения ложных срабатываний в результате действия электромагнитных помех.

Этот же принцип управления должен быть использован и в предыдущей схеме в случае, когда пульт управления находится за пределами здания распределительного устройства.

В схеме также приведен пример выполнения цепей защиты минимального напряжения. Схемы защит вводного выключателей приведены на слайде 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. РАЗРАБОТКА ЯЧЕЙКИ 6 кВ С ВАКУУМНЫМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ

  

1. Реконструкция шкафов КРУ стационарного типа

 

    Особенностью находящихся  в эксплуатации ячеек КРУ, КРУН и камер КСО, КРН с выключателями различных заводов изготовителей прежних лет выпуска является то обстоятельство, что на данный момент времени эти выключатели как правило являются устаревшими физически и морально, в то время как остальные элементы ячеек и камер еще вполне пригодны к эксплуатации и смогут прослужить определенное количество лет.

     Таким образом, при проведении  реконструкции подстанций перед  потребителем встает вопрос: либо закупать взамен устаревших ячеек КРУ или камер КСО новые ячейки и камеры в полном комплекте, либо оставить в эксплуатации существующие ячейки и камеры, заменив в них устаревшие выключатели на более современные.

   Преимуществом второго пути решения проблемы является его экономичность, поскольку при реализации этого пути затраты осуществляются лишь на приобретение новых выключателей и их адаптацию к существующим ячейкам. Затраты потребителя на реконструкцию могут быть сведены к минимуму, если приобретаемые выключатели будут обладать приемлемой ценой и относительно просто встраиваться в модернизируемые ячейки и камеры подстанций.    Дополнительными факторами в пользу выбора того или иного выключателя могут быть простота их дальнейшего обслуживания и отсутствие необходимости ремонта в течение всего срока службы. Всем вышеперечисленным требованиям в полной мере отвечают вакуумные выключатели серии BB/TEL, благодаря чему они успешно приходят на замену другим выключателям в существующих энергосистемах.

    В настоящее время  предприятием "Таврида Электрик" разработаны и успешно внедрены в эксплуатацию проекты реконструкции следующих КРУ стационарного типа: КСО-266, КСО-272, КСО-285, КСО-292, КСО-2200, КСО-2УМ, КСО ЛП-318, КСО Д-13Б, КСО КП-03-00, KPH-III, KPH-IV, КРУН МКФН, КРУН K-VI.

    Потребителю поставляется  монтажный комплект для реконструкции  шкафов КРУ заказанного типа  с сопроводительной документацией: подробной инструкцией по установке выключателя и схемами подключения выключателя во вторичные цепи. Установка выключателя по всем разработанным предприятием проектам выполняется без применения сварочных работ. Выключатель устанавливается на кронштейнах, которые крепятся к ребрам жесткости внутри шкафа.

    Во всех реконструируемых  шкафах КРУ применяется простая  и надежная блокировка выключателя  BB/TEL с использованием блокиратора оригинальной конструкции, не допускающего манипулирования с ножами разъединителей (заземлителей) при включенном положении выключателя.

    В дипломном проекте произведена разработка ячейки КСО-272 (слайд 7) и замена масляных выключателей на вакуумные  в  наиболее загруженные трансформаторные подстанции ТП-2 и ЦРП (слайд 6,7).

 

8.2. Конструкция и технические характеристики

 

Конструкция (рис. 8.2).

Выключатели данного конструктивного исполнения предназначены преимущественно для замены в ячейках КРУ выключателей типа ВМГ-10 и других, а также для применения во вновь разрабатываемых ячейках КРУ [9].

     Технические характеристики:

Номинальное напряжение, кВ                                                                      10

Наибольшее рабочее напряжение, кВ                                                     12 
Номинальный ток, А                                                    630 1000

Номинальный ток отключения, кА                                                  12,5     20

Сквозной ток короткого замыкания, наибольший пик, кА                32    52 
Нормированное процентное содержание

апериодической составляющей, %, не более                                       40     40

Время отключения полное, мс, не более                                           25    25

Время отключения собственное, мс, не более                                    15    15

Время включения собственное, мс, не более                                      70   70 
     Ресурс по коммутационной стойкости при отключении:

- номинального тока,  операций «ВО»                                         50000   50000 - (60-100)% от номинального тока отключения, операций                 100     100 
Ресурс по механической стойкости,  операций «ВО»                  50000   50000 
Номинальное напряжение электромагнитов управления, В             220    220 
Диапазан напряжений электромагнитов при включении,

% от номинального значения                                                              85¸110  85¸110

Диапазан напряжений электромагнитов при отключении,

% от номинального значения                                                              65¸120  65¸120

Наибольший ток электромагнитов управления

при  номинальном напряжении, А                                                    10    10

Срок службы до списания, лет                                                         25     25

    Масса, кг:                                                                                                          -исполнение с межполюсным расстоянием 200 мм                           32   32

-исполнение с межполюсным  расстоянием 250 мм                          35,5   35,5

Условия эксплуатации [9]. 

Вакуумные   выключатели  серии   BB/TEL       предназначены      для эксплуатации   в   следующих   условиях.   Климатическое    исполнение и  категория  размещения У2 по ГОСТ15150-69, при этом:                                              

-наибольшая высота над уровнем моря - до 1000 м;                 

-верхнее   рабочее   значение   температуры   окружающего   воздуха   не должно   превышать   плюс   55°С, эффективное   значение температуры окружающего воздуха - плюс 40°С;                                                                                                       

-нижнее рабочее значение температуры   окружающего   воздуха - минус 40°С;                                                                                                                            -верхнее   значение   относительной   влажности   воздуха   100%   при температуре плюс 25°С;                                                                                                                           

-окружающая  среда   невзрывоопасная,   не  содержащая   газов и паров, вредных   для   изоляции,   не   насыщенная    токопроводящей   пылью   в концентрациях, снижающих параметры выключателя;                                                                           

-рабочее  положение выключателей в пространстве - любое.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 8.2. Конструкция вакуумного выключателя

        8.3. Устройство и работа выключателя

 

 

    Выключатель вакуумный  серии BB/TEL состоит из трех полюсов, установленных на общем основании. Все три полюса имеют одинаковую конструкцию, представленную на рисунке.

     Привод вакуумного  выключателя серии ВВ/ТЕL состоит из электромагнитов (по одному на каждую фазу) электрически соединенных между собой параллельно, и блока управления БУ.

    Механические якоря 11 приводных электромагнитов выключателя соединены между собой общим валом 14, который в процессе включения и отключения поворачивается вокруг своей продольной оси, и обеспечивает выполнение следующих функций:

  - управление указателем положения выключателя «ВКЛ. - ОТКЛ.»;

- ручное  отключение выключателя   при  аварийных  ситуациях;

- управление  контактами  для  внешних вспомогательных  цепей   с помощью  постоянного магнита;

- предотвращение    срабатывания выключателя в неполнофазном режиме.

    Включение выключателя (рис.8.4).

    Исходное разомкнутое состояние  контактов 1, 3 вакуумной дугогасительной камеры выключателя обеспечивается за счет воздействия на подвижный контакт 3 отключающей пружины 7 через тяговый изолятор 5. При подаче сигнала «ВКЛ» блок управления выключателя формирует импульс напряжения положительной полярности, который прикладывается к катушкам 9 электромагнитов (см. осциллограммы процессов в приводе BB/TEL). При этом в зазоре магнитной системы появляется электромагнитная сила притяжения, по мере своего возрастания преодолевающая усилие пружин отключения 7 и поджатия 6, в результате чего под действием разницы указанных сил якорь электромагнита 11 вместе с тяговым изолятором 5 и подвижным контактом 3 вакуумной камеры 2 в момент времени 1 начинает движение в направлении неподвижного контакта 1, сжимая при этом пружину отключения 7. После замыкания основных контактов (момент времени 2 на осциллограммах) якорь электромагнита продолжает двигаться вверх, дополнительно сжимая пружину поджатия 6. Движение якоря продолжается до тех пор, пока рабочий зазор в магнитной системе электромагнита не станет равным нулю (момент времени 2а на осциллограммах). Далее кольцевой магнит 10 продолжает запасать магнитную энергию, необходимую для удержания выключателя во включенном положении, а катушка 9 по достижении момента времени 3 начинает обесточиваться, после чего привод оказывается подготовленным к операции отключения. Таким образом, выключатель становится на магнитную защелку, т.е. энергия управления для удержания контактов 1 и 3 в замкнутом положении не потребляется.

    В процессе включения  выключателя пластина 13, входящая  в прорезь вала 14, поворачивает  этот вал, перемещая установленный  на нем постоянный магнит 15 и обеспечивая срабатывание герконов 16, коммутирующих внешние вспомогательные цепи [9].