Фидерный автомат

Автоматические фидерные выключатели применяются для защиты от токов короткого замыкания магистральных силовых кабелей. Совместно с реле утечки автоматические выключатели осуществляют защиту сети от недопустимых токов утечки.

В настоящее время серийно выпускаются фидерные автоматы АФВ-1А, АФВ-2А, АФВ-3, АФВД-2БК, АВ-200- ДО, АБ320-Д0. Технические данные их приведены в табл. 18.2.

Автоматические выключатели АФВ и АФВД имеют аналогичное устройство (в АФВД-2БК добавлено устрой, ство для дистанционного отключения по искробезопасным цепям управления) и одинаковую электрическую схему.

Выключатели Ав-200-Д0 и АВ-320-ДС) имеют одинаковую конструкцию и электрическую схему, отличаются номинальными данными трансформаторов тока.

Фидерный автомат АФВ представляет собой трехполюсный автоматический выключатель, заключенный во взрывобезопасную оболочку сферической формы.

Фидерный автомат

Оболочка с крышкой соединяется при помощи штыкового затвора. Крышка сблокирована с рукояткой таким образом, что снятие ее при включенном аппарате, как и включение аппарата при снятой крышке, невозможно. В верхней части оболочки находятся вводные коробки с комбинированной кабельной арматурой, позволяющей присоединять к автомату гибкие и бронированные кабели, а также осуществлять отвод кабеля к следующему аппарату.

В корпусе (рис. 18,4) смонтированы, мощный трехполюсный выключатель КА с контактами контакторного типа и дугогасительными камерами с деионнымн решетками, механизм свободного расцепления М, два первичных электромагнитных максимальных реле прямого действия РМ1, РМ2 с двумя катушками опробования и 0П2, отключающая катушка О К и кнопкн КП для косвенного опробования исправности максимальных реле и механизма свободного расцепления. Включение автомата производится вручную рукояткой Я через механизм свободного расцепления М, отключение — либо вручную той же рукояткой, либо автоматически при помощи одного из максимальных реле РМ1, РМ2, которые, срабатывая, ударяют по защелке механизма свободного расцепления, в результате чего автомат отключается. Выключение происходит и тогда, когда отключающая катушка О К обтекается током. Питание на катушку ОК подается при срабатывании реле утечки (при замыкании контакта Р-1, ClM. рис. 2.5).

Фидерный автомат

Если выключение произошло под действием максимальных реле, то прежде, чем включить автомат, необходимо: снять крышку корпуса и на механизме свободного расцепления снять блокировку, которая предупреждает повторное включение автомата на неустранеиное короткое замыкание; закрыв крышку, разблокировать рукоятку; поворотом рукоятки Р по часовой стрелке до отказа взвести механизм свободного расцепления; поворотом рукоятки Р до отказа против часовой стрелки включить автомат.

Изменение уставок тока максимальных реле тоже требует открытия крышки корпуса автомата.

В соответствии с ПБ, минимум раз в месяц необходимо проверять исправность максимальных токовых реле косвенным методом. Для этого используются добавочные обмотки ОП1 н ОП2 на магнитопроводах соответственных реле. С помощью двух кнопок KOI и К02, которые попеременно могут включаться общей рукояткой, каждая из обмоток проверки присоединяется к рабочему напряжению и воздействует на механизм свободного расцепления через электромагнитную систему максимальных реле, вызывая отключение аппарата.

Фидерный автомат

Автомат АФВД-2БК. В связи с комплексной механизацией добычных участков возникла необходимость в автоматических фидерных выключателях с дистанционным отключением. Таким автоматом является АФВД- 2БК (рис. 18.5), у которого перед главными контактами присоединен трансформатор Тр, от которого питается стабилизатор СТ, подающий напряжение в цепь дистанционного управления с выпрямителем Д и кнопкой «Стоп». При подаче напряжения па зажимы JI1, Л2, ЛЗ промежуточное реле РП обтекается постоянным током и размыкает свой контакт РП-1 в цепи отключающей катушки О К — автомат можно включить.

При размыкании кнопки «Стоп» реле РП обтекается переменным током, контакт Р/7-/ замыкается, отключающая катушка ОК обтекается током и воздействует .на механизм свободного расцепления, в результате автомат А отключается,

Автомат А В. Для включения, выключения и защиты от тока к. з. магистральных линий мощных угледобывающих и проходческих комплексов, работающих на шахтах всех категорий по газу и пыли, ВНИИВЭ разработал более совершенную конструкцию автоматического взрывобезопасного выключателя АВ.

Фидерный автомат

Автомат АВ состоит из набора электрической аппаратуры, часть которой выполнена в виде быстросъемных блоков.

Автомат (рис. 18.6). представляет собой взрывонепроннцаемую оболочку, закрываемую быстрооткрываемой крышкой 7, с отделениями вводов 3 и выводов 2, камерой разъединителя 4.

В отличие от автоматов АФВ, крышка имеет шарнирную подвеску и клиновой затвор, открываемый специальным ключом И. Крышка сблокирована с рукояткой 5 разъединителя специальным механическим устройством 10. На передней части оболочки расположены: смотровое окно 12 для определения показаний вольтметра и наблюдения за сигнальными лампами, кнопка взвода максимальной защиты 8 и кнопка опробования БРУ Я Сбоку размещены рукоятки включения разъединителя 5 и выключателя 6.

Внутри корпуса размещается разъединитель В1 (рис. 18.7), автоматический выключатель В2 с первичными электромагнитными максимальными реле прямого действия РМ1, РМ2, РМЗ, имеющими нерегулируемую уставку тока срабатывания 2500 А, блок регулируемой максимальной защиты ПМ3, блок дистанционного отключения ДО, блок блокировочного реле БРУ, диодный блок присоединения П, нулевое реле PH, трансформаторы тока ТТ1, ТТ2, ТТЗ, трансформатор понижающий Тр, сигнальное устройство из трех ламп Л К, Л Ж, Л Б, вольтметр V, кнопочный пост Кн2 взвода защиты ПМЗ и кнопочный пост Кн1 опробования исправности БРУ.

Фидерный автомат

Электрическая схема автомата обеспечивает следующие виды защит, блокировок, сигнализации и проверок: а) защиту от токов к. з. силовых цепей; б) защиту от обрыва цепи дистанционного отключения; в) защиту от потерн управляемости при замыкании проводов цепи дистанционного отключения между собой; г) нулевую защиту; д) электрическую блокировку, препятствующую включению автомата при снижении сопротивления изоляции относительно земли в отходящем участке сети ниже 30 кОм; е) световую сигнализацию о включении выключателя; ж) световую сигнализацию о срабатывании блокировочного реле утечки; з) световую сигнализацию о срабатывании максимальной токовой защиты; и) проверку работоспособности блокировочного реле утечки; к) проверку работоспособности максимальной токовой защиты.

Схема обеспечивает дистанционное отключение автомата при помощи выносного поста управления. Цепи дистанционного отключения выполнены искробезопасными. В качестве коммутационного аппарата применен выключатель А-3732У.

При включении разъединителя В1 подается питание на трансформатор Тр. Если кнопка «Стоп» не зафиксирована и отсутствует замыкание в цепи отключения ДО, срабатывает реле PS, которое своим замыкающим контактом РЗ-1 обеспечивает цепь питания расцепителя нулевого напряжения РИ, и выключатель В2 может быть включен.

Отключение автомата осуществляется вручную, дистанционно с помощью кнопки «Стоп» и максимальнотоковой защитой ПМЗ. При срабатывании последней подается импульс на включение независимого расцепи- теля Р4, который воздействует на механизм свободного расцепления и отключает автоматический выключатель В2. Одновременно размыкающий контакт Р1-1 реле блока максимальной токовой защиты, размыкая цепь питания расцепнтеля нулевого напряжения РЯ, блокирует автомат от повторного включения, а замыкающий контакт Р1-2 замыкает цепь питания сигнальной лампы ЛК с красным светофильтром, которая сигнализирует о срабатывании защиты ПМЗ.

Возврат электрической блокировки защиты ПМЗ в исходное рабочее состояние осуществляется нажатием кнопки Кн2, расположенной на крышке автомата.

Если при отключенном положении автоматического выключателя величина сопротивления изоляции отходящего от автомата участка электрической сети по отношению к земле окажется равной уставке или ниже нее, срабатывает реле Р2 блокировочного реле утечки. Размыкающий контакт Р2-1 разомкнет цепь питания катушки нулевого напряжения PH, блокируя автомат от включения. Замыкающий контакт Р2-2 замкнет цепь питания сигнальной системы ЛЖ с желтым светофильтром, которая сигнализирует о плохом качестве изоляции сети.

Схемой предусмотрен ряд проверок работоспособности защит: а) для проверки блока максимальной токовой защиты ПМЗ необходимо переключатель на блоке поставить в положение «проверка»; при включении наиболее мощного токоприемника сработает максимальная токовая защита и загорится сигнальная лампа Л К; б) для проверки блока БРУ используется кнопка Кн1. При нажатии ее (в выключенном положении выключателя В2) загорается сигнальная лампа ЛЖ, сигнализирующая об исправности реле БРУ.

В связи с переводом мощных угледобывающих комплексов на питание напряжением 1140 В ВНИИВЭ разработал автоматический выключатель АВ-320-ДО на напряжение 1140 В.

В отличие от автоматических выключателей АВ-320-ДС) в нем имеется два блока дистанционного отключения ДО и отсутствует блок БРУ.

alyos.ru

Как работает автоматический выключатель

В целом, работа автомата, как его называют электрики, достаточно проста. Через это устройство проходит часть электрической сети, однако в отличие от проводов, в которых нет никаких ограничителей, в фидерном выключателе есть предельная допустимая планка нагрузки. Таким образом, при замыкании, перегрузке и в ряде других ситуациях срабатывает автоматический выключатель, который блокирует дальнейшее продвижения тока по электросети.

Если на автоматический выключатель подается большое напряжение, он отключается Если на автоматический выключатель подается большое напряжение, он отключается

В первую очередь автомат защищает своей работой провода, если по ним ток будет идти в абсолютно хаотичном и не контролированном объеме, они просто сгорят. Как минимум в таком случае вы получите испорченную проводку, как максимум – серьезные проблемы, связанные с возгоранием. Все мы знаем, что самой частой причиной пожаров становятся как раз таки разнообразные замыкания в электросети, поэтому к данному вопросу лучше относится, конечно же, со всей серьезностью.

Работает автомат следующим образом: устройство имеет специальную биметаллическую пластину, которая выступает частью электросети, то есть по ней проходит ток. Однако если уровень напряжения вдруг начинает резко превышать номинальный, то пластина начинает выгибаться до тех пор, пока не изгибается полностью и тем самым толкает специальный рычаг. Происходит отключение моментально, при этом чем быстрее повышается уровень напряжения, тем скорее нажимается рычаг.

Принцип действия автоматического выключателя

В основном для защиты домашних электросетей используются автоматические выключатели типа ВА. В таких устройствах есть сразу два типа защиты – электромагнитный и тепловой. То есть кроме стандартной биметаллической пластины автоматы такого типа имеют еще и магнитный расцепитель. Как работает пластина, мы уже выяснили – при прохождении по ней слишком большого напряжения она нагревается и начинает гнуться, нажимая впоследствии рычаг. Электромагнитный тип защиты работает немного иначе, при нем автовыключатель срабатывает, когда через сеть проходят так называемые сверхтоки, вызывающие мгновенные замыкания. Такой тип остановки электрического напряжения в некоторых ситуациях оказывается более эффективный, так как температурный тип защиты срабатывает немного дольше.

Перед тем как использовать автоматический выключатель, стоит ознакомиться с инструкцией Перед тем как использовать автоматический выключатель, стоит ознакомиться с инструкцией

Если разобрать автомат, то вы увидите, что его конструкция состоит из следующих деталей:

  • Двугасительная камера;
  • Магнитный расцепитель;
  • Биметаллический расцепитель;
  • Контактная группа;
  • Рычажной механизм.

Надежный автоматический выключатель защищает вашу проводку и не допускает перегрузки в электросети. При этом цена механизма весьма символично по сравнению со стоимостью замены проводки или другими серьезными тратами, связанными с коротким замыканием и пр.

Устройство автоматического выключателя и другие вопросы при выборе

Прежде чем купить автовыключатель, нужно хотя бы немного разобраться, какие виды устройств встречаются на рынке, чем обусловлена классификация аппаратов и на что обратить внимание в первую очередь.

Вопросы при покупке:

  • Первый вопрос, который стоит задать продавцу, это какой производитель того или иного устройства, представленного на витрине. Несомненно, крупные импортные бренды производят куда более качественную и надежную продукцию, чем небольшие отечественные или китайские аналоги.
  • Второе, это сертификация продукции – если у продавца есть сертификат, подтверждающий подлинность фирменного товара, это большой плюс. Подделки сегодня на рынке встречаются слишком часто, чтобы доверять просто на слово продавцу.
  • Ну и третье, что также может повысить шансы покупки, это обращение к официальным дилерам, которые дорожат репутацией. Проверенные фирмы не только продают только товар надлежащего качества, заботясь о своей репутации, но и без проблем меняют товар ненадлежащего качества, если таковой был куплен.

При покупке автоматического выключателя следует попросить у продавца сертификат, подтверждающий его качество При покупке автоматического выключателя следует попросить у продавца сертификат, подтверждающий его качество

Не забывайте также, что автовыключатель рассчитан на определенное количество срабатываний. Поэтому лучше раскошелиться на более дорогое устройство, которое не придется менять уже через полгода работы.

Автоматические выключатели: технические характеристики

Любое устройство на рынке, несомненно, имеет собственные характеристики работы. Для того чтобы вы не запутались в параметрах устройств при выборе и покупке, предлагаем рассмотреть в качестве примера технические характеристики одного из самых популярных на современном рынке автоматического фидерного выключателя.

Итак, одним из наиболее распространенных видов автоматических выключателей – это модель c45n. Это однополюсный выключатель, который защищает электросеть от перегрузок и коротких замыканий. Предельная коммутационная способность аппарата – 6000 А. Удобство устройства в том, что даже в нормальных рабочих условиях вы можете воспользоваться рубильником и отключить в квартире свет. Например, это может понадобиться при ремонтных работах. Однако производитель предупреждает о том, Что пользоваться выключателем в ручном режиме следует только в крайних случаях.

Частота сети, в которой срабатывает выключатель, должна составлять от 50 до 60 Гц, при этом номинальный ток колеблется в пределах от 1 до 63 А. Количество операций, которые способен совершить выключатель в электрическом режиме – до 6000 за весь срок службы.

Такие типы выключателей широко применяются в жилых, административных зданиях, а также в общественных помещениях и заслужили высокую репутацию за многие годы работы. Стоимость устройства также считается весьма умеренной.

6watt.ru

Что такое фидер в электрике?

Название термина произошло от английского слова «feeder», которое имеет несколько вариантов перевода. Из них наиболее близкий к энергетической области – «вспомогательная линия», что как нельзя лучше, описывает назначение электрического фидера. Это, пожалуй, единственное четкое определение данного термина в энергетике, поскольку в нормативных документах оно не фигурирует.

Такое положение вызывает некоторую путаницу даже в среде профессионалов, поскольку под этим термином может подразумеваться как ЛЭП, от которой запитаны основные узлы подстанций (см. рис. 1), так и линии между трансформаторами и определенными выключателями. Также, в некоторых случаях, под это понятие попадают кабельные сети и воздушные линии с классом напряжения 6,0-10,0 кВ.

Фидеры на рисунке отмечены красным
Фидеры на рисунке отмечены красным

Обратим внимание, что с учетом перевода слова «feeder», такое выражение как «фидерные линии» будет восприниматься как тавтология, поэтому лучше от него воздержаться.

Виды и классификация

Учитывая, что у данного термина несколько определений, то классификацию разумно проводить по области применения, перечислим их:

  1. Радиотехника (радиофидер). В данной области под фидером подразумеваются линии, по которым передается радиочастотный сигнал от антенного устройства к приемнику, а также обеспечивается связь между передатчиком и антенной. В данной области также можно встретить следующие термины:
  • высокочастотный фидер (коаксиальный кабель);
  • фидерный кабель (тоже значение, что и выше);Фидерный кабель
  • фидерный мост (конструкция для кабельной магистрали от антенного комплекса до технического помещения).Фрагмент фидерного моста
  1. Производство электроники. Иногда ввод питания на станках ЧПУ называют фидерным вводом. В данном случае имеет место некорректного перевода технической документации к оборудованию, но данный термин прижился и часто используется.
  2. Среди рыболовного снаряжения есть фидерная оснастка.
  3. Снаряжение для пейнтбола. Данный термин применяется к механизму подачи шариков в маркер, а также контейнеру, где они размещаются.
  4. Энергетика. Здесь не все так определенно, поэтому
  5. Как уже описывалось выше, в энергетике нет четкого определения термину фидер, поэтому классификация возможна только исходя из практического применения.

Фидер на подстанции

Приведем практический пример, который поможет понять, как данный термин рассматривается в электроэнергетике. Для этой цели рассмотрим фрагмент схемы подстанции, приведенный ниже.

Фрагмент схемы подстанции
Фрагмент схемы подстанции

В данном, примере под определение фидер попадает вся цепь с распределительными устройствами, подключенная к ячейке подстанции Ф101, то есть участки, обозначенные на схеме, как А и В. В тоже время этим термином можно назвать линию, подающую питания на сеть распределительных устройств (А). В этом случае участок В будет рассматриваться в качестве сети фидера 101.

Если требуется снять нагрузку с определенного фидера то, отключается выключатель конкретной фидерной ячейки. Когда речь идет о повреждении фидера, то под этим подразумевается авария на линии питания распределительной сети (участок B).

С одной стороны это позволяет точно идентифицировать участок или линию, с другой, вносится путаница. Например, под отключением фидера можно понять как отключение кабеля от ячейки, так и главного выключателя сети (B), в последнем случае линия подвода питания останется под напряжением. Практикуемая сейчас идентификация линий по номерам исключает такую ошибку. Что касается термина «фидер», то он употребляется все реже.

Конструкция фидера

Мы специально использовали для раздела такое оглавление, чтобы показать его абсурдность. Такое решение возникло после того, как просматривая тематические форумы, обратили внимание на часто встречающиеся вопросы, касательно конструкции и внешнего вида фидера.

Дело в том, что в энергетике, и электрике в частности, термин используется как определение, позволяющее идентифицировать тот или иной участок цепи по его отношению источнику питания. То есть, в данном случае просить описать конструкцию фидера, или показать как он выглядит, равносильно требованию предоставить фотографию потребляемой мощности.

Применение фидеров в электроэнергетике

Наиболее наглядным примером будут тяговые подстанции, обеспечивающие функционирование электротранспорта. Ниже представлена упрощенная схема организации тягового электроснабжения.

Элементы тяговой подстанции
Элементы тяговой подстанции

 

Обозначения:

  • А – Электроподвижной состав.
  • В – Рельсовая контактная сеть.
  • С – Высоковольтная контактная электросеть.
  • D – Вспомогательная линия тяговой электросети.
  • E – Фидер обратного тока.
  • F – Здание тяговой подстанции.

Чтобы не допустить перегрузку линий, питающих контактную сеть, устанавливаются фидерная автоматика, в состав которой входят защитные устройства. В схеме электроснабжения помимо основной предусмотрена и резервная защита, для отключения линии в случае короткого замыкания. Большая часть фидерного оборудования устанавливается на тяговых подстанциях. Приведем в качестве примера типовую структурную схему одной из них.

Типовая структурная схема тяговой подстанции
Типовая структурная схема тяговой подстанции

Обозначения:

  • РУ-110 – распределительные устройства обеспечивающие подачу питания на трансформаторы.
  • ГПТ1, ГПТ2 – Главные понижающие трансформаторы.
  • ТСН1, ТСН2 – трансформаторы собственных нужд, они необходимы для подачи питания на оборудование подстанции.
  • ПА1, ПА2 – преобразовательные агрегаты.
  • РУ-3,3 – распределительное устройство, обеспечивающее питание фидеров контактной сети.

Вывод.

С учетом вышеизложенной информации можно констатировать, что к данному определению относят воздушные и кабельные ЛЭП, обеспечивающих подачу электрического тока к подстанциям и основным распределительным узлам.

Фидерная система структуризации довольно удобна для идентификации определенного участка цепи (конкретного фидера). Но поскольку для данного термина нет определения в нормативных документах, то есть вероятность возникновения недопонимания, что может стать причиной аварии или несчастного случая. Поэтому лучше придерживаться терминологии принятой в нормативных документах.

Важно изучить:

  • Образец однолинейной схемы электроснабжения
  • Проверка переносных заземлений

www.asutpp.ru

Происхождение термина

Одним из участков в электрической сети является проводное соединение, которое с одного конца связано с шинами подстанции. По сути, оно питает электроэнергией ту часть электрической сети, которая соединена с другим концом этого соединения. В английском языке такое действие называется feed. Соответственно, непосредственный исполнитель оного будет называться feeder. А термин «фидер» — это уже на русском языке. Получается так, что с одного конца фидера расположена подстанция, а с другой стороны довольно много прочих элементов и электрических цепей.

К шинам подстанции фидер присоединен через выключатель F (см. изображение далее). С другой стороны также необходим выключатель, который является частью распределительной сети. Для всего участка сети, который начинается от выключателя F и распространяется вправо на изображении, показанном далее, может применяться определение «фидер» в широком понимании этого термина. Однако непосредственно фидером является электрический соединитель, связанный с выключателем F и выключателем подстанции ТП-1.

Что такое фидер

В этом более узком понимании термин «фидер» в электроэнергетике наиболее часто применяется в кабельных сетях. Например, могут быть такие сообщения:

  • Фидер поврежден. Следовательно, неисправность появилась именно в самом проводнике (фидере) между выключателями F и на подстанции ТП-1. Этот участок называется головным.
  • Когда говорится о том, что фидер отключался, или появилось повреждение в фидерной сети в таком-то кабеле. То есть это повреждение возникло за пределами головного участка.

А в широком понимании —

  • когда упоминается отключение фидера, означающее, что выключатель F сработал и прекращено электроснабжение фидерной сети, состоящей из подстанций, питаемых этим фидером. 
  • При упоминании снятия нагрузки фидера с подстанции, что означает снятие нагрузки всей фидерной сети с подстанции.

Значение фидеров

В терминологии энергетика слово «фидер» появилось давно. Вскоре после того, как началось электроснабжение в Англии и США. Тем не менее, оно широко используется, потому что удобно своей краткостью и смысловой емкостью. Через фидер от подстанции в направлении потребителей направляется мощный поток электрической энергии. Поэтому для каждой электросети весьма актуальна конструкция этого элемента и условия его эксплуатации. От этого будут зависеть потери электроэнергии. В распределительных электросетях по величине потерь определяют эффективность их работы.

Распределительные сети обычно работают при напряжении от 6 до 10 кВ. В них регулярно каждый месяц выполняются расчеты потерь электроэнергии. Точность этих расчетов имеет существенное значение для формирования тарифов на электрическую энергию. Как выяснилось, загрузка фидеров 10 кВ оказывает влияние на результаты расчетов потерь электроэнергии, как и на анализ технических потерь. Эти выводы сделаны на основе исследования проведенного в Красноярском крае в распределительных электросетях Ужурского района.

Исследования проводились с применением вычислительного комплекса REG10PVT. Изучались потери в 35 фидерах, работающих при напряжении 10 кВ и имеющих отношение к семи подстанциям Ужурского РЭС. Были задействованы исходные данные фидеров:

  • установленное оборудование, его мощность и прочие характеристики;
  • марка используемого провода, его длина;
  • конфигурация принципиальных электрических схем.

На основе исходных данных были просчитаны установившиеся режимы этих 35 фидеров с учетом времени и средней температуры окружающей среды. Это дало возможность определить потери электроэнергии в отдельных элементах схемы каждого фидера —

  • в проводах и кабелях;
  • в трансформаторах;
  • выявить потери в низковольтной части сети с напряжением 0,4 кВ;
  • определить общие технические потери и как они соотносятся с величиной электроэнергии, отпущенной РЭС.

Что показали исследования

В результате был получен норматив отчетных потерь электроэнергии. Для его оценки использовались как электрическая мощность, так и процентное отображение. Данные о потерях во всех фидерах были просуммированы и легли в основу построения графиков, представленных далее. В этих графиках отображено:

  • преобладание потерь электроэнергии холостого хода трансформаторов над нагрузочными потерями;
  • уменьшение доли технических потерь с ростом пропускной характеристики фидера на фоне незначительного изменения потерь холостого хода трансформаторов;
  • норматив потерь возрастает, если на холостом ходу в трансформаторах в силу их конструктивных особенностей существуют существенные потери холостого хода, приводящие к увеличению суммарных технических потерь.

Далее на графиках на оси абсцисс отображается загрузка сети, а по оси ординат — основные потери.

Таблица 1
Динамика изменения составляющих технических потерь ЭЭ
Динамика изменения составляющих потерь в трансформаторах
Динамика изменения нормативов потерь ЭЭ

Изучение потоков электроэнергии через фидеры позволяет построить показанные выше графики и сделать такие выводы:

  • С увеличением потока электроэнергии через фидер (его головной участок) увеличиваются нагрузочные потери, как и общая нагрузка сети. При этом норматив потерь электроэнергии своей большей частью складывается из суммарных технических ее потерь.
  • Изменение норматива в основном зависит от потерь в проводах и кабелях, а не от нагрузочных потерь в трансформаторах.

Фидеры в электротранспорте

Следовательно, качество фидеров и второстепенных линий, которые являются как бы его разветвлениями, — это суть определяющий фактор потерь электроэнергии при увеличении ее потока в этой электросети. Для предохранения фидеров от перегрузки, а также для отключения при выполнении тех или иных работ применяются схемы защиты с использованием коммутаторов. Их параметры зависят в первую очередь от рабочего напряжения. Например, на тяговых подстанциях с напряжением 3,3 кВ каждый выключатель снабжается основной и резервной защитой от коротких замыканий.

Коммутаторами для этих фидеров обычно являются поляризованные выключатели, отличающиеся высокой скоростью работы. Они управляются от схем, которые выполняют функции максимальной токовой импульсной защиты и стандартной токовой защиты. Эти виды защиты делаются основными при коротких замыканиях. Для увеличения надежности применяется резервная защита. Для нормальной работы необходима правильная настройка схем, которые не должны срабатывать от максимальных нагрузок. Для этого используется коэффициент запаса, равный по величине 1,15. Ток срабатывания выключателей фидеров равен произведению величины номинального тока на этот коэффициент.   

Фидеры тяговой сети — это наиболее сложная разновидность этих элементов электросетей. Поскольку они расположены соответственно контактным проводам, перемещающийся электровоз или электричка нагружает их один за другим. При этом у ЭПС может быть множество различных нагрузочных режимов, связанных с загруженностью подвижного состава и рельефом местности. К этому добавляются отключения некоторых фидеров в связи с ремонтом или профилактикой. Точность работы защиты фидеров, питающих контактную сеть, имеет важнейшее значение для движения ЭПС.

Основные элементы тяговой подстанции: 1-фидер; 2-контактная сеть; 3-рельсовая сеть; 4-отсасывающая линия

Провод этой сети тонкий и не переносит больших токовых нагрузок. Например, ток силой в 2 кА пережигает его за десятые доли секунды. По этой причине спасти контактную сеть способна только быстродействующая защита со временем отключения фидеров менее 0,14 сек. При этом используются либо вакуумные, либо масляные выключатели. Защита делается из двух ступеней. В ней функционирует телеблокировка и ускоренная токовая отсечка. Конструктивно защита выполнена как отдельное устройство (в сокращении УЭЗФМ), защищающее фидеры, и устанавливается на тяговых подстанциях 25 кВ (его структурную схему смотрите на изображении далее).

Схема

Описание работы этой схемы занимает большой объем и, скорее всего, интересно только узкому кругу читателей. По этой причине оно опущено.

Альтернативные термины

Как уже упоминалось выше, термин «фидер» используется давно. Но поскольку это слово английского происхождения, оно не всегда и не везде широко используется. Хотя существует много различной документации с обозначениями «фидер» или «фидерная ячейка», так же широко используется слово «линия» вместо английской терминологии. Этому способствует распространение термина «фидер» и в радиотехнике в различных антенных устройствах. Поэтому термин «отходящая линия» понятен как чисто электротехническое название. Но пока на эту тему нет никакой нормативной документации. Оба слова имеют равноправное значение.

Поэтому можно называть соответствующий участок электрической схемы, расположенный между шинами подстанции на входе и выходе системы электроснабжения, и фидером, и отходящей линией. А в нашей обыденной жизни фидером, по сути, является каждый электрический шнур, присоединяемый к розетке электросети 220 В.

domelectrik.ru

ИССЛЕДОВАНИЕ РУДНИЧНОГО ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОРО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ АФВ-ІА

Цель работы — изучить принципиальные особенности и исследовать защитные характеристики автоматического выключателя АФВ-ІА.

5.1. Общие сведения

5.I.I. Назначение.

Автоматические фидерные выключатели /АФВ/ предназначены для включения и отключения под нагрузкой сети напряжением до 1000 В или отдельных /фидерных/ магистральных линий, а также для защитного авто­матического отключения присоединений при коротких замыканиях и опас­ных утечках тока на землю /при работе в комплексе с реле утечки/. Иногда АФВ используются для нечастых оперативных включений и отключе­ний двигателей большой мощности.Фидерный автомат

АФВ в рудничном взрывобезопасном исполнении /РВ/ предназначены для эксплуатации в угольных и сланцевых шахтах, опасных по газу и угольной пыли, при температуре окружающего воздуха от -10 °С до +35 °С и относительной влажности воздуха 98% /при температуре 35 °С/, на высоте над уровнем моря до 1000 м, при содержании пыли в окружаю­щей атмосфере до 1000 мг/м3. Рабочее положение автоматов — вертикаль­ное /допустимый наклон площадки салазок автомата относительно верти­кальной оси 15° в любом направлении/. Основные технические данные АФВ приведены в таблице.

Фидерный автомат

Поскольку через АФВ проходит суммарный ток нагрузки, они рассчи­таны на значительно большие, чем пускатели, номинальные токи и раз­рывную мощность.

5.1.2. Устройство и принцип действия

Автоматический выключатель представляет собой цилиндрический взрывобезопасный корпус на салазках, к которому прикреплены вводные, отводные и транзитные кабельные муфты. Корпус с крышкой сферической формы соединяется штыковым затвором. Крышка сблокирована с рукояткой таким образом, что ее снять можно только после отключения аппарата. Принципиальная схема внутренних электрических соединений фидерного автомата АФВ о подключением к нему реле УАКИ-380 и миллисикундомера показана на рис.5.1. Фидерный автоматический выключатель имеет ручное управление контактной системой с помощью механизма свобод­ного расцепления. Поскольку АФВ должны быть способными разрывать боль­шие токи короткого замыкания, которые действуют разрушающе на рабочие контакты, параллельно им подключаются специальные разрывные контакты, размыкающиеся позже рабочих, в этом случае возникающая электрическая дуга действует только на разрывные контакты.

Кроме указанных двух пар контактов на каждую фазу в конструкции АФВ предусмотрена также третья пара контактов, называемая предвари­тельной. Это обусловлено тем, что шунтирующий аффект, создаваемый раз­рывными контактами, ослабляются большим сопротивлением пути, по кото­рому проходит ток через разрывные контакты, потому он оказывается не­достаточным для предупреждения искрения на рабочих контактах при раз­мыкании разрывных. Предварительные контакты полностью предотвращают искрение на рабочих контактах и их обгорание.Фидерный автомат

Контакты каждой фазы при включении замыкаются в таком порядке: сначала разрывные, затем предварительные и, наконец, рабочие. При отключении контакты размыкаются в обратном порядке.

В современных выключателях рабочие контакты и неподвижный разрыв­ной контакт выполнены из металлокерамики, что повышает эксплуатацион­ные свойства АФВ.

Высокая разрывная способность АФВ создается искрогасительной ка­мерой деионного типа и большим растяжением дуги благодаря длинным держателям разрывных контактов.

В АФВ встроен максимальный и независимый расцепитель.

Максимальный расцепигель осуществляет защиту от токов короткого замыкания с помощью первичных максимальных токовых реле мгновенного действия на двух фазах.

Уставка тока регулируется пружиной, противодействующей действию якоря электромагнита. На регулировочной пластинке есть три деления /напри­мер, 300-450-600/, однако могут быть выбраны и промежуточные значения уставой в положениях между указанными делениями, хотя в этом случае точность регулирования снижается.

Чтобы аппарат не включился, в случае, если последнее отключение произошло в результате действия максимальной защиты /следовательно, есть основания опасаться наличия в сети короткого замыкания/, макси­мальная токовая защита АФВ-ІА снабжается защелкой, блокирующей пов­торные включения АФВ после каждого отключении, вызванного ее действи­ем. Защелка освобождается при нажатия на ее рычаг, для чего предвари­тельно снимается крышка корпуса АФВ.

Применяемая в современных типах АФВ защелка препятствует новому включению только после срабатывания максимальной защиты и допускает­ся включение после срабатывания независимого расцепителя. Это позво­ляет определить характер срабатывания АФВ и установить необходимость проверки сети перед новым включением. Таким образом, указанная защел­ка — своеобразный индикатор причины срабатывания АФВ.

Фидерный автомат

В АФВ применяется также устройство для проверки исправности мак­симального расцепителя, состоящее из добавочных катушек KV1 и KV2, имеющих большое число витков, расположенных поверх рабочих токовых реле КАІ и КА2, которые присоединяются проверочной кнопкой SB1 /2/ к рабочему напряжению 380 /660/ В.

На две кнопки проверки воздействует одна поворотная рукоятка включения, поочередно нажимающая на каждую из этих кнопок. Перед про­веркой указатели, связанные с регулировочным винтом, должны быть ус­тановлены против контрольных меток «380» или «660», в зависимости от рабочего напряжения сети. Однако эффективность подобной проверки огра­ничена: с ее помощью можно убедиться лишь в том, что исправны механиз­мы максимальных токовых реле и механизмы свободного расцепления. Реальное значение уставки срабатывания м.т.з. при этом проверить невозмож­но. Болае того, при такой проверке нарушается уставка срабатывания м.т.з., установленная ранее, поскольку она регулируется пружиной.Фидерный автомат

Независимый расцепитель выполнен в виде отключающей катушки KQF, которая при замыкании контакта реле утечки присоединяется к линейному напряжению сети и отключает ее. Расцепитель служит для отключения сети при срабатывании реле утечки либо может быть использован для отклю­чения сети в схемах автоматики.

5.2. Порядок выполнения работы

  1. Ознакомиться с устройством и изучить принципиальные осо­бенности автоматического выключателя АФВ-ІА.

  2. Подготовить схему к проверке АФВ и встроенных элементов.

  3. Испытать максимальную токовую защиту косвенным методом.

  4. Испытать максимальный расцепитель методом первичного тока.

  5. Определить собственное время срабатывания АФВ-ІА и общее время срабатывания защитного отключения /реле утечки/ и автоматического фидерного выключателя.

  6. Сформулировать выводы по работе.

5.3. Указания к проведению работы

  1. Изучить принципиальные схемные и конструктивные решения, реализованные в АФВ, принципиальные особенности независимого и макси­мального расцепигелей, механических блокировок, взрывозащиты.

  2. При подготовке к проверке АФЗ и основных встроенных эле­ментов необходимо при отключенном питании установить соответствие АФВ параметрам сети, напряжению независимого расцепителя, току уставки максимального расцепителя; проверить наличие местного заземления и связь с магистральной заземляющей линией; произвести трехкратное опе­ративное включение /отключение/ автомата, обращая внимание на чет­кость-отключения, а также плавность включения и хода рукоятки; прове­рить работу независимого расцепителя /перемещая его магнитопровод вручную, при взведенной рукоятке выключателя АФВ должен отключиться/; проверить работу узла защелки, для чего при выключенном выключателе попытаться вручную /но не рукояткой/

  1. подать главные контакты в сторону включения, защелка должна этому воспрепятствовать. Затем включить автомат рукояткой и повторить действия, защелка должна допустить пово­рот главного вала рукой; проверить состояние и работу силовых контак­тов. Главные и предварительные контакты должны соприкасаться /приле­гать/ по плоскости, а разрывные — по линии. Установить площадь приле­гания контактов, которая должна быть не мелев 75$ площади /ширины/ контактов. Измерить относительное смещение подвижных и неподвижных контактов по ширине /допускается не более I мм; устанавливается пере­мещением подвижных контактов вдоль по главному валу/; измерить основ­ные величины согласно [4], характеризующие работу контактов; раствор /не менее 60 мм/; провал /не менее 2 мм/; начальное и конечное усилия нажатия и одновременного касания. Данные опытов записать и обобщить результаты проверок.Фидерный автомат

5.3.3. Для испытания максимальной токовой защиты АФВ-ІА косвен­ным методом необходимо: а/ открыть крышку автомата и установить ука­затели на обоих максимальных рале против контрольных меток «380» либо «660» в зависимости or напряжеия сети; б/ закрыть крышку АФВ, по­дать на него напряжение и включіть; в/ повернуть рукоятку кнопки «Проверка» максимальных токовых реле КАІ-КА2 в положение, соответствует проверяемому токовому реле КАІ. Время удержания кнопки в поло­жении «Проверка» не должно превышать 2 с.

При таком испытаний предварительно проверяется только исправность механизмов токовых реле КА 1 свободного расцепления, так как катушки проварки создают ампер-витки, соответствующие лишь минимально возможной уставке, а не проверяется действие самого реле КА. Считает­ся, что рале КА исправно, если оно срабатывает при трехкратной про­верке .

5.3.4. Проверку и испытание максимального расцапителя /максималь­ных реле/ методом первичного тока производят при снятом о АФВ напряже­нии на уставках, указанных преподавателем, на специальном стенда.

  1. Собирают а налаживают схему по одному из вариантов /рис.5,2/. В лабораторных условиях предпочтение отдается схеме испы­таний /рас.5,2,б/, представляющей собой специальный испытательный стенд, собранный в отдельном корпусе.

  2. Присоединяют проводники, идущие от встречной обмотки нагрузочного трансформатора ТН, к зажимам реле КА І ЛСА2/, предвари­тельно установив минимальную уставку тока срабатывания по шкале реле.

  1. Устанавливают рукоятку ЛАТРа в положение, соответствую­щее минимальному значению тока, а рукоятку выключателя — в положение «Включено».

  2. Подают питание на испытательный стенд /включают разъе­динитель QS стенда/ и, повышая ток в цепи КАІ и КА2, добываются сра­батывания и отключения АФВ. Снимают показания амперметра с учетом коэффициента трансформации измерительного трансформатора ТА типа УТТ-6, сила вторичного тока которого 1г = 5 А.

  3. Отключают разъединитель испытательного стенда.

  4. Повторно взводят рукоятку автомата, т.е. включают АФВ и не меняя положения рукоятки ЛАТРа /TV1/, включают разъединитель QS, подав толчком первичный ток на реле автомата КА. Включений должно быть не менее трех, и при каждом автомат должен четко отключаться.

Аналогично проверяют срабатывание максимальных реле на остальных уставках.

По данным опытов определяют погрешность срабатывания реле для каждой уставки, %

Фидерный автоматФидерный автомат

Фидерный автомат

где- Фидерный автоматсила сока у ставки срабатывания по шкале реле, А;

среднеезначение силы тока срабатывания.Фидерный автомат

Фидерный автомат

Погрешность срабатывания не должна превышать 15%.

5.3.5, Время срабатывании коммутационной аппаратуры и аппаратурызащиты фиксируется измерителем времени РТ /электросекундомером/.

Для измерения суммарного времени срабатывания реле УАКИ и АФВ и собственного времени срабатывания автоматического выключателя от­кроют крышку АФВ и подключают измеритель времени РТ, как показано на рис.5.1. При атом предварительно на коммутационной /схеме/ панели XT АФВ снимают перемычку /5-6/, соединяющую катушку проверки KV2 о кнопкой проверки максимальной токовой защиты SB2, а клеммы ХН электросекундомера РТ соединяют с клеммой «5» АФВ. При нажатии кнопки SВ2 автомата через сопротивление R=1000 Ом, вмонтированное в прибор ИВ, будет протекать ток утечки. Одновременно на электросекундомер РТ подается напряжение, возникающее между нулевой точкой 01 емкостного устройства присоединения /CI — СЗ/ и землей «3». Электросекундомер отсчитывает время. При срабатывании реле утечки и АФВ напряжение о прибора ИЗ снимается и по его показаниям фиксируют полное время от­ключения заоіигііой сети от утечек, которое не долино превышать 0,2 с. Для измерении только времени срабатывания АОВ перемычку снимают, а прибор ИВ через один из зажимов, например, I /2, 3/, и зажим «X» присоединяют параллельно отключающей катушке KQF автомата. Цепь ис­кусственной утечки через кнопку и сопротивление R 1000 Ом оста­ется такой же, как и в предыдущем опыте. При срабатывании реле утечки замыкают цепь отключающей катушки KQF и подают напряжение на измери­тель времени. После срабатывания АФВ снимают напряжение с KQF, при­бора ИЗ и фиксируют показание электросикундомера РТ, соответствующее собственному времени срабатывания автоматического выключателя.Фидерный автомат

5.3.6. Полученные результаты экспериментов анализируют, делаютсоответствующие выводы, которые приводит в отчете.

studfiles.net

Цель работы: Практическое ознакомление с устройством УРП, его назначением и конструктивными особенностями составляющего рудничного оборудования.

I. Описательная часть

1) Назначение и размещение УРП

Подземный участковый распределительный пункт УРП вместе с присоединенными к нему электрическими кабелями является частью системы электроснабжения участка работ и в то же время представляет собой электрооборудование электроприводов различных рабочих механизмов и освещения. Он предназначен для приема электроэнергии напряжением 380-660В от участковой трансформаторной подстанции (УТП), распределения ее потребителям участка и управления рабочими механизмами и осветительными приборами.

С целью уменьшения потерь напряжения в распределительных сетях УРП и УТП стремятся расположить как можно ближе к забоям, которые постоянно перемещаются, предопределяя переодическое перемещение и УРП и УТП примерно через 50 м. Электрооборудование УРП устанавливают в специальных нишах на деревянных подставках или металлических тележках.

2) Состав и схема УРП

Подземный УРП может включать в себя следующее оборудование в рудничном исполнении:

– автоматические фидерные выключатели (АФВ, АВ)

– реле утечки (УАКИ, РУВ, РУ, АЗАК)

– магнитные пускатели (ПВИ, ПМВИ, ПВИр, ППВ)

– пусковые агрегаты (АП, АК, АПШ, АБК)

– ручные пускатели (ПРВ, ПРШ)

– осветительные трансформаторы (ТСШ)

– осветительные приборы (РН, РП, РВП, РНП)

и др. оборудование.

Количество и типы аппаратов и устройств УРП определяются количеством рабочих машин и механизмов участка, типом и мощностью их приводов.

Аппараты и устройства УРП соединяют между собой, а также с рабочими машинами, механизмами и осветительными приборами отрезками гибкого кабеля.

На вводе УРП устанавливают автоматический фидерный выключатель (автомат) в комплекте с реле утечки. Автомат соединяют магистральным кабелем с УТП. Магнитные пускатели располагают в ряд в порядке убывания мощности управляемых ими электродвигателей. В конце ряда устанавливают аппараты для питания электроинструментов и осветительных приборов.

На рис.1 изображена схема внешних подключений электрооборудования лабораторного УРП, а на рис.2 – однолинейная схема коммутации его силовых цепей.

Фидерный автомат

Рис.1.Схема внешних подключений электрооборудования лабораторного участкового распределительного пункта (УРП): АФВ-3 – автоматический фидерный выключатель; РУ-380 – реле утечки; ППВ-2, ПВИ-63Б – магнитные пускатели; АПШ – пусковой агрегат; ПВМ – привод винтовой моторный; РВЛ-15 – светильник; ТМ-6 – тройниковая муфта.

Фидерный автомат

Рис.2.Схема коммутации силовых цепей лабораторного УРП

Q1 – выключатель; QF — автоматический выключатель; КМ – контактор (силовые контакты); Т – трансформатор; Q2 – переключатель.

3)Назначение и устройство составных частей УРП

а) Автоматический фидерный выключатель

Фидерные автоматы типа АФВ (см. лаб. работу №2) предназначены для подключения потребителей участка к магистральному кабелю (фидеру), защиты от коротких замыканий и от токов утечки. АФВ могут быть использованы и для нечастых оперативных включений потребителей. Сечения токоведущих жил присоединяемых силовых кабелей по условиям монтажа и эксплуатации не должно превышать 95 мм2. Фидерный автомат представляет собой автоматический воздушный включатель, встроенный во взрывонепроницаемую оболочку. Он снабжен максимальными расцепителями, независимым расцепителем с отключающей катушкой, механизмом свободного расцепления (МСР), коммутатором, дугогасительными камерами, катушками проверки максимальных расцепителей.

Максимальный и независимый расцепители не имеют собственных контактов, но их якори связаны с МСР. В свою очередь МСР жестко связан с контактной системой автоматического воздушного выключателя и с рукояткой его управления.

При коротких замыканиях максимальный расцепитель воздействует своим якорем на МСР, который отключает автомат. При утечках автомат будет аналогично отключен с помощью независимого расцепителя и МСР. АФВ предусматривает возможность регулирования токов уставки (срабатывания) максимальных расцепителей путем изменения натяжения регулировочной пружины и проверки этих расцепителей.

Оболочка АФВ состоит из корпуса, крышки и вводного устройства для ввода кабелей. Крышка АФВ, как и других аппаратов УРП, сблокирована с рукояткой их управления таким образом, что при включенном положении рукоятки крышку нельзя снять, а при снятой крышке нельзя установить рукоядку в положение “включено”.

б) Реле утечки (РУ)

Реле утечки (УАКИ, АЗАК, РУВ) предназначено для защиты людей от поражения электрическим током. При понижении сопротивления изоляции защищаемой электрической сети оно срабатывает и тем самым обеспечивает отключение сети другим аппаратом (например АФВ).

Реле УАКИ (рис. 3) содержит чувствительную часть в виде асимметра (R4–R6) и выпрямителя (VD1–VD3), электрически связанных с фазами сети, исполнительное реле (K), обмотка которого включена между выпрямителем и асимметром и связана с заземленным корпусом, а также – контрольную сеть.

При нормальной величине изоляции сети по обмоткам I и II реле K протекают вспомогательные пульсирующие токи Ib1 и Ib2 благодаря тому, что между точкой О2 асимметра R4R5R6 и точкой О1 выпрямителя VD1, VD2, VD3 существует напряжение. Поскольку обмотки I и II включены встречно, то результирующий магнитный поток в реле K равен нулю и это реле не срабатывает.

Фидерный автомат

Рис.3.Принципиальная электрическая схема реле утечки УАКИ-380:

Q — выключатель; VD1-VD3- выпрямитель; R1-R6 — делитель напряжения; R4-R6 — асимметр (фильтр напряжения нулевой последовательности); К – двухобмоточное реле постоянного тока; конденсаторы С1-С4 и дроссель L — устройство для компенсации емкостных токов утечки и повышения чувствительности реле утечки; РR – килоомметр; Rc — активные сопротивления фаз электрической сети относительно земли; Сс – емкости фаз электрической сети относительно земли.

При симметричном снижении сопротивления изоляции фаз сети в РУ возникает пульсирующий выпрямленный ток утечки Iyc, который протекает по цепи: фазы сети, сопротивления изоляции сети, земля, обмотка II реле K, выпрямитель, резисторы R1–R3 . При критическом сопротивлении изоляции возникающий магнитный поток вызывает срабатывание реле K , что обеспечивает выдачу сигнала о неисправности изоляции сети с вывода РУ “OK” в автоматический воздушный выключатель, который отключит сеть.

При появлении однофазной утечки возникает напряжение нулевой последовательности и разности потенциалов: между точкой О2 и землей. Вследствие этого возникает ток утечки Iун. В один полупериод он протекает, минуя обмотки реле K по цепи: сеть, резисторы R1–R3, асимметр, точка О2, диод VD4, земля, сопротивление утечки, сеть. В другой полупериод ток Iун протекает по цепи: сеть, сопротивление утечки, земля, обмотка II реле K, выпрямитель, резисторы R1–R3. При этом он суммируется с током Iyc и увеличивает результирующий магнитный поток реле K , приводя к его срабатыванию. При нажатии кнопки “Проверка” имитируется однофазная утечка и срабатывание реле. Применение двухобмоточного реле (K) со встречным включением обмоток обеспечивает нечувствительность реле утечки к колебаниям напряжения сети.

в) Магнитный пускатель

Рудничные магнитные пускатели серий ПВИ и ПМВИ предназначены для управления асинхронными электродвигателями горных машин и механизмов и защиты этих двигателей и питающих их кабелей от токов коротких замыканий, утечки и других недопустимых ситуаций.

Рудничный магнитный пускатель представляет собой аппаратуру управления, защиты, блокировки и сигнализации, соединенную по определенной схеме и заключенную во взрывонепроницаемую оболочку (см. пускатель ПВИ в лабораторной работе №7).

Конструкция и схема пускателей позволяет осуществлять дистанционный пуск и остановку электродвигателей, реверсирование, защиту от коротких замыканий, утечек, частоты включения, обрыва заземляющей жилы, нулевую защиту, блокировку между последовательно включенными пускателями и пр.

г) Пусковой агрегат

Пусковые агрегаты АП, АК, АБК предназначены для питания двух горных электросверл (напряжением 127 В), осветительной (как в нашем случае) или иной аппаратуры. Пусковые агрегаты обеспечивают защиту от к.з. в силовой цепи и цепи управления, снижения напряжения, от утечки тока на землю и от обрыва цепи заземления. Схемы пусковых агрегатов различных типов незначительно отличаются от схемы агрегата АП-3,5м, мощность которого 3,5 кВА, напряжение на вторичной обмотке – 127 В, а в цепи управления – 36 В (см. рис.4).

Остальными частями агрегата являются: силовой трансформатор Т, автоматический выключатель QF, два контактора КМ1 и КМ2, два реле К1 и К2, реле утечки (типа УАКИ-127), два максимальных расцепителя КА1 и КА2 и однофазный понижающий трансформатор Т1.

При включении автомата QF, взведении расцепителей КА1 и КА2 и нажатии на выносную кнопку SB4 и SB5 по обмотке реле К1 или К2 начнет протекать однополупериодной выпрямленный ток. Соответственно срабатывает реле К1 и контактор КМ1 или реле К2 и контактор КМ2. В результате подается напряжение 127 В потребителю. При нажатии на кнопку SB1 на корпусе агрегата имитируется ток утечки, срабатывает реле утечки УАКИ, замыкает свой контакт К, срабатывают независимый расцепитель КV и МСР, отключается автомат QF.

При нажатии на кнопку SB2 или SB3 поворотом специальной рукоятки на корпусе агрегата срабатывает расцепитель КА1 или КА2.

На лабораторном стенде УРП через пусковой агрегат включает освещение, представленное люминесцентными лампами типа РВЛ.

Фидерный автомат

Рис.4.Принципиальная электрическая схема пускового агрегата АП-3,5М.

II. Практическая часть

1. Найти на стенде основные узлы УРП и уметь объяснить принцип их монтажа.

2. Произвести включение потребителей в определенной последовательности.

3. Отключить УРП вручную и имитируя утечку с помощью УАКИ

III. Графическое оформление

Вычертите схемы: внешних подключений электрооборудования, коммутации силовых цепей, УАКИ, пускового агрегата.

IV. Контрольные вопросы

1. Объяснить назначение, область применения, порядок включения узлов УРП.

2. Объяснить принцип действия аппаратуры УРП: АФВ, ПВИ, ППВ-2, УАКИ, АП-3.5.

3. Какие виды защит обеспечиваются в системе УРП?

4. Особенности электрооборудования рудничного исполнения.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТД № 9

studopedia.ru

Тема: « Автоматика фидеров контактной сети»

Назначение устройств автоматики контактной сети

 

Контактная сеть работает в более тяжелых условиях по сравнению с линиями электропередачи, к тому же не имеет резерва. Это требует предъявления к устройствам автоматики фидеров контактной сети дополнительных условий. Как показал опыт эксплуатации электрических железных дорог постоянного и переменного тока, большинство коротких замыканий, возникающих в контактной сети, неустойчиво и, как правило, ликвидируются после снятия напряжения.

Число успешных повторных включений, осуществляемых устройствами АПВ, на отдельных участках достигает 80—90 %. Чтобы снизить до минимума число неуспешных АПВ, используют устройства, предварительно испытывающие контактную сеть на наличие или отсутствие в ней короткого замыкания и запрещающие или разрешающие повторное включение в зависимости от результатов испытаний.

Для обеспечения минимального перерыва питания поездов желательно иметь минимальную выдержку времени АПВ. В то же время это может отрицательно сказаться на работе фидерных выключателей, в которых идет процесс гашения дуги и деионизация пространства между контактами. Кроме того, при мгновенном АПВ увеличивается вероятность пережога контактного провода при включении на короткое замыкание КЗ, так как температура его в точке КЗ не успевает снизиться в течение короткого бестокового интервала.

Для устройств АПВ двукратного действия, применяемых на фидерах контактной сети постоянного тока, оптимальным интервалом первого АПВ, который определяется конструкцией выключателей и необходимостью отключения двигателей ЭПС машинистом, можно считать 6—10 с, второе АПВ осуществляется через 6 с после первого.

Автоматическое повторное включение предусматривают для следующих выключателей:

— фидеров контактной сети тяговых подстанций постоянного-тока — двукратное
АПВ с предварительным испытанием на наличие КЗ;

— фидеров контактной сети тяговых подстанций переменного тока, фидеров рас
пределительных пунктов и пунктов группировки переключателей контактной сети стан
ций стыкования, фидеров депо — однократное АПВ;

— пунктов параллельного соединения постоянного и переменного тока — одно
кратное АПВ при наличии напряжения в контактной сети двух путей.

При двустороннем питании контактной сети от смежных тяговых подстанций и больших токах тяговой нагрузки релейная защита может оказаться нечувствительной к токам короткого замыкания в конце защищаемой линии, в результате чего появляются незащищенные («мертвые») зоны. Для ликвидации таких зон в комплексе с релейной защитой и автоматикой используются устройства телеблокировки выключателей контактной сети тяговых подстанций и постов секционирования.

 

Устройства автоматики фидеров контактной сети переменного тока

Контактная сеть на участках, электрифицированных на переменном токе, получает питание от шин напряжением 27,5 кВ тяговой подстанции по фидерам (рис. 1, а). Выключатель фидера Q служит для включения и отключения фидера. Шинный QSш и линейный QSл, разъединители с дистанционным управлением обеспечивают снятие напряжения с выключателя фидера при работе на нем, а обходной разъединитель QS0 с дистанционным управлением обеспечивает питание контактной сети по фидеру от запасной шины ЗШ при отключенном выключателе Q.

К трансформатору тока ТА подключен амперметр РА, токовое реле КА, комплект электронной защиты фидера AKZ, фиксатор-сумматор токов коротких замыканий ASA и устройство для определения места повреждения контактной сети ASN. Устройства AKZ и ASN подключены также к шинам 100 В трансформатора напряжения.

Фидерный автомат

В схему вторичной коммутации фидера (рис. 1, б) входят цепи управления (1—2)— (9—6), защиты (11—8)—(19—14), фиксации команды управления (21—16)—(28—18), автоматики (29—20)—(37—30), пуска телеблокировки (39—32)—(43—38) и сигнализа­ции (45-40)-(49-42).

 

а — схема фидера контактной сети; б — схема вторичной коммутации тока

 

Рис. 1. Схема автоматики фидера контактной сети переменного тока

 

Оперативное включение выключателя фидера осуществляется путем нажатия кнопки включения SBC, контакты которой замыкают цепь 1—2, или по телеуправлению при замыкании цепи 3—2 контактом реле включения КСС. При этом получает питание контактор КМ, который своими контактами замыкает цепь питания катушки включения выключателя YAC от шин включения EY. Выключатель включается и своим контактом Q размыкает цепи 1—2 и 9—2, обрывая цепь питания катушки КМ и повторителя отключенного положения выключателя KQT. Другим своим контактом Q выключатель замыкает цепь 9— 6 катушки повторительного реле включенного положения KQC, которое в свою очередь замыкает цепь 45—40 красной сигнальной лампы HLR, сигнализирующей о включении выключателя. Цепь 47— 42зеленой лампы HLG размыкается контактом реле KQT. Одновременно другим контактом кнопки SBC замыкается цепь 25—18 или контактом реле KQQ цепь 27—18, что приводит к переключению реле фиксации команды KQQ. Его контакты переключаются в цепях 23—16, 25-18, 29-20, 37-26, 47-42 и 49-42.

Автоматическое отключение выключателя фидера происходит при срабатывании электронной защиты AKZ (цепь 19-AKZ-VD1-KH1— ASA—KBS—Q-YAT-б) или телеблокировки АТВ ( цепь 19-ATB-VD2— КН2—ASA-KBS-Q—YAT—б). Катушка отключения YAT, получив питание, отключает выключатель. При этом срабатывает указательное реле защиты КН1 или телеблокировки КН2, включается в работу фиксатор-сумматор ASA, реле блокировки выключателя KBS на время его отключения размыкает цепь 1—2, запрещая включение контактора КМ и выключателя Q. Если отключение происходит сразу после оперативного включения, то контакт реле KBS замыкает цепь 1—4 или 3—4 питания удерживающей катушки KBS. Реле KBS будет удерживать цепи 1—2 или 3—2 разомкнутыми, запрещая повторное включение выключателя при наличии повреждения в контактной сети.

Отключение включателя приводит к переключению его повторительных реле KQC и KQT: реле KQT возбуждается по цепи 9—2, а реле KQC обесточивается при размыкании цепи 9—6. Реле KQC размыкает цепь 45—40 красной лампы HLR, а реле KQT замыкает цепь 49—42 зеленой лампы HLG (контакт реле KQQ в этой цепи замкнут). Зеленая лампа, получая пульсирующее напряжение от шины мигания (+)ЕР, будет гореть мигающим светом, сигнализируя об аварийном отключении фидера.

Автоматическое повторное включение выключателя осуществляется устройством РПВ-58, срабатывающим при автоматическом отключении выключателя фидера. Контакт реле KQT замыкает цепи 29—20 и 29—22 (контакт реле KQQ замкнут) счетчика PC аварийных отключений и реле КТ устройства РПВ-58. Реле КТ обеспечивает необходимую выдержку АПВ. Контакт реле КТ, шунтирующий резистор IR1, размыкается и включает его последовательно с катушкой реле КТ для снижения тока и уменьшения нагрева катушки.

Контакт реле КТ с выдержкой времени замыкает цепь разряда конденсатора С на катушку реле KL. Предварительно заряд конденсатора осуществляется по цепи 37—22 после включения выключателя и отключения резистора 1R3 от шины —ЕС контактом реле KQQ (контакт реле KL1 разомкнут при наличии напряжения на шинах 27,5 кВ). Резистор 1R2 ограничивает ток заряда конденсатора, время заряда которого составляет 15—20 с, чем обеспечивается однократность АПВ.

Реле KL, возбудившееся в результате разряда конденсатора С на катушку KL, замыкает своим контактом цепь 37— 2(37— KL—KL—КНЗ—KBS—Q—КМ— 2). Контактор КМ, получив питание, включает повторно выключатель Q. Катушка KL в цепи 37—2 служит для удержания реле KL во включенном состоянии до включения выключателя и размыкания цепи 37—2 контактом Q.

Оперативное отключение выключателя фидера контактной сети осуществляется путем замыкания цепи 7—6 кнопкой отключения SBT или цепи 5—6 контактом реле отключения по телеуправлению КСТ. При этом протекает ток по катушке отключения YAT и выключатель отключается. Одновременно создается цепь 23—16 или 21—16 катушки отключения реле фиксации KQQ. Реле KQQ переходит в исходное состояние, фиксируя команду отключения. Его контакты в цепях 23—16, 29—22, 49—42 размыкаются, а в цепях 25—18, 37—26, 47— 42 замыкаются.

Размыкание цепи 29—22 предотвращает запуск АПВ, а замыкание цепи 37—26 приводит к разряду конденсатора С на резистор 1R3 по цепи С— 1R3—KQQ—26— 22— С. Замыкание цепи 47—42 приводит к подключению зеленой лампы HLG к шине местной сигнализации +ЕС, а размыкание цепи 49—42 приводит к отключению HLG от шин мигания (+)ЕР. Зеленая лампа HLG горит ровным светом, сигнализируя оперативное отключение выключателя.

Блокировка выключателя фидера от повторного включения осуществляется при отключении фидера защитой по напряжению по цепи 11—6, которая замыкается контактом реле КL1 защиты шин 27,5 кВ. Одновременно другой контакт этого реле замыкает цепь разряда конденсатора С устройства РГТВ-58 (С— 1R3—КЫ—28— 22— С). Хотя пуск АПВ по цепи 29—22 произойдет и реле времени КТ замкнет цепь катушки реле KL, повторного включения выключателя Q не произойдет, так как конденсатор С к этому моменту будет разряжен.

Отключение выключателя фидера при срабатывании электронной защиты АКZ или теле блокировки АТВ приводит к запуску устройства резервирования при отказе выключателя (УРОВ) по цепи 19-AKZ-VD3-KQT-УPOB или 19-ATB-VD4-KQT-УРОВ. Контакт повторительного реле KQT размыкает цепь запуска УРОВ при отключении выключателя. Если же выключатель фидера не отключится, то УРОВ отключает питание сборных шин 27,5 кВ.

По цепи 19—10 при срабатывании электронной защиты AK.Z или телеблокировки АТВ через диоды VD5 или VD6 запускается в работу устройство определения места повреждения контактной сети ASN (ОМП). До отключения выключателя Q оно по значениям тока и напряжения, поступающим на ASN от трансформаторов ТА и TV (рис. 1, а) определяет сопротивление до точки повреждения, которое пропорционально расстоянию до этой точки. Результаты измерений передаются энергодиспетчеру по системе телемеханики.

 

Телеблокировка выключателей контактной сети

Выключатели фидеров тяговых подстанций А, В и поста секционирования ПС связны между собой устройством телеблокировки, предназначенным для повышения надежности защиты контактной сети (рис. 2). Аппаратура телеблокировки АТВ резервирует защиту первой ступени дистанционной защиты на подстанциях и постах секционирования ПС, ускоряет отключение в зоне действия второй ступени и обеспечивает защиту контактной сети при выводе ПС из работы.

Фидерный автомат

Рис. 2. Структурная схема телеблокировки выключателей контактной сети

 

При аварийном отключении выключателя, например, Q1 на подстанции А от первой ступени электронной дистанционной защиты аппаратура телеблокировки АТВ 1 передает сигнал на отключение соответствующего выключателя Q3 поста секционирования, присоединенного к той же секции контактной сети СК1, что и отключившийся выключатель Q1 подстанции А. Если первым отключается выключатель поста секционирования ПС, то телеблокировка отключает соответствующий выключатель подстанции.

В том случае, когда по каким-либо причинам выключатель подстанции не отключается телеблокировкой, сработает с выдержкой времени вторая ступень электронной защиты, контролирующая всю меж подстанционную зону. Однако при этом увеличивается вероятность пережога контактного провода.

На рис.2 представлена структурная схема участка контактной сети с телеблокировкой. Выключатели четырех секций контактной сети СК1—СК4 связаны телеблокировкой попарно: Ql—Q3, Q2—Q4, Q5—Q7, Q6—Q8. На участке между подстанцией А и постом ПС в линии связи используется канал связи с несущей частотой а на участке между ПС и подстанцией В — частотой f2. Отключение выключателей Ql—Q3 осуществ­ляется сигналом частотой fj — 45Гц, выключателей Q2—Q4—f1 +45 Гц, выключателей Q5—Q7—f2 —45Гц и Q6—Q8 —f2 +45Гц. Внутри каждого частотного канала с полосой А/для отключения четных и нечетных выключателей используются сигналы двух частот, отличающихся друг от друга на 90 Гц.

При отключении выключателей на ПС и включении продольных резъединителей QS1 и QS2 их вспомогательные контакты включают ретранслятор US, связывающий устройства АТВ2 и АТВЗ поста. В этом случае на тяговых подстанциях А и В будут попарно связаны телеблокировкой выключатели Ql—Q7 и Q2—Q8. При отключении защитой Q1 запускается АТВ1 и сигнал на отключение Q7 передается частотой f1 —45 Гц на АТВ 2 далее на ретранслятор US (при включенном разъединителе QS1) преобразуется и проходит на АТВЗ, откуда идет сигнал частотой f2 —45 Гц на АТВ4, в результате чего отключается выключатель Q7.

Для телеблокировки используются линии связи телеуправления ТУ. Каналы ТУ действуют на длине всего диспетчерского круга на частоте fTy, а каналы телеблокировки на частотах f1 и f2 — только в пределах одной фидерной зоны. На соседних участках (слева от подстанции А и справа от подстанции В) частоты f1 и f2 могут использоваться повторно. Для устранения взаимного влияния соседних участков на каждой подстанции в линию связи включают заградительные фильтры ZF, а для усиления сигналов ТУ — усилители UW.

На рис. 1 приемное устройство АТВ находится в цепи 17— 12, а передающее — в цепи 43—38. Запуск телеблокировки происходит при срабатывании электронной защиты AKZ и замыкании цепи 43—38 между контактами 9—10 AKZ при условии, что контакты повторительного реле KQC замкнуты (выключатель фидера Q включен) и по фидеру протекает ток, превышающий установленную величину токового реле КА (Iуст=0,6Iном). Контакт реле KL2 в этой цепи остается замкнутым, пока не сработает устройство АПВ фидера и не замкнется контакт реле KL в цепи 37—34. Устройство АТВ получает питание по цепи 37—38 и передает сигнал на отключение соответствующего выключателя ПС до отключения выключателя Q и размыкания цепи 37—38 его повторительным реле KQC или контактом реле КА. Таким образом, работа передающего устройства АТВ на время действия АПВ запрещается.

При срабатывании АПВ реле KL замыкает цепи 37—34 реле KL2 и 37—32 реле КТАТВ. Реле времени запуска телеблокировки KTATB становится на само подпитку через контакт в цепи 39—32, а реле запрета телеблокировки KL2 размыкает цепь 43—38. Реле КТАПВ будет возбуждено до тех пор, пока его катушку не шунтирует контакт с выдержкой времени. При этом реле КТАПВ отключается и отключает реле KL2. Но до этого момента реле КТАПВ замкнет своим проскальзывающим контактом цепь41—36, контакт повторительного реле KQC в этой цепи замкнут при успешном АПВ. Устройство АТВ в цепи 37—38 вторично получит питание и передаст сигнал для включения отключившегося выключателя ПС, который не имеет своей схемы АПВ.

При неуспешном АПВ выключателя Q его повторитель KQC разомкнет цепь 37—38 до того, как она будет замкнута контактом реле КТАПВ. Устройство АТВ в этом случае вторично запущено не будет. На посту секционирования устройство телеблокировки АТВ при получении сигнала с тяговой подстанции через трансформатор Т2 отпирает тиристоры VS1 и VS2 (рис. 4.3). При включенном выключателе ПС создается цепь 1—VS1— VS2—KQC—Q2—YAT— 4, через катушку отключения YAT проходит ток, выключатель отключается.

 

После успешного АПВ на подстанции приходит второй сигнал на ПС, приводящий к повторному отпиранию тиристоров и замыканию цепи 1—2 через замкнутый контакт повторительного реле KQT. Катушка контактора включения выключателя КМ получает питание, выключатель ПС включается повторно.

Включение и отключение выключателя ПС может осуществляться кнопками SBC и SBT при нахождении персонала на посту или по телеуправлению энергодиспетчером (цепи телеуправления на рис. 3 не показаны). Передающее устройство теле блокировки (рис.4) состоит из блока управления передачей АТВ и передатчика частотно-модулированных сигналов ЧМПер. В передатчик входят: частотный генератор GF, вырабатывающий частоту f +45Гц; модулятор UB, изменяющий частоту работы генератора f —45Гц на f +45 Гц; полосовой фильтр ZF, пропускающий полосу частот Фидерный автомат f; выходной усилитель мощности UW, обеспечивающий необходимую мощность сигнала; линейный блок UV, обеспечивающий связь передатчика ЧМПер с линией связи. Блок управления передачей при срабатывании защиты фидера запускает в работу генератор GF и через модулятор UB задает частоту его работы в зависимости от номера выключателя f — 45Гц или f +45Гц. Частотный сигнал через фильтр ZF поступает на выходной усилитель UW, где усиливается до необходимого уровня и через линейный блок UV поступает в линию связи. Время передачи сигнала определяется блоком управления АТВ.

Фидерный автомат

 

Рис. 3. Схема управления выключателем поста секционирования

 

Приемное устройство телеблокировки (см. рис.4) состоит из приемника частотно-модулированных сигналов ЧМПр и блока исполнения АТВ. В приемник входят: линейный блок UV, обеспечивающий связь приемника ЧМПр с линией связи; полосовой фильтр ZF, пропускающий полосу частот Фидерный автомат f; усилители-ограничители UW1 и UW2, усиливающие поступающий с линии связи сигнал и ограничивающие его с большой и малой амплитудой; демодулятор UR, преобразующий поступающий сигнал в импульсы постоянного тока. Сигнал, поступивший из линии связи через линейный блок UV и фильтр ZF, проходит на усилитель UW1. Последний усиливает ослабленный сигнал и одновременно защищает приемник от помех. Далее сигнал поступает на усилитель-ограничитель UW2, который не пропускает импульсы длительностью менее 15 мс (длительность частотного импульса телеблокировки составляет не менее 70 мс). Демодулятор UR расшифровывает сигнал (по его частоте определяется выключатель, который нужно отключить) и дает информацию в блок исполнения АТВ, замыкающий оперативные цепи соответствующего выключателя поста секционирования, а при необходимости осуществляет ретрансляцию команды в устройство телеблокировки соседней секции контактной сети.

Фидерный автомат

 

 

Рис. 4. Структурная схема передающего и приемного устройств телеблокировки

helpiks.org

Categories: Фидеры

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.