РГР Автоматизация. Фахрутдинов А.М. РГР Автоматизация. Автоматика обдува понижающего трансформатора
 Скачать 0.58 Mb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный университет путей сообщения» ФГБОУ ВО УрГУПС кафедра «Электроснабжение транспорта» Расчетно-графическая работа По дисциплине: «Автоматизация электроэнергетических систем» На тему: «Автоматика обдува понижающего трансформатора» Студент Фахрутдинов Артём Мансурович 3 курса Группы ЭЭ-317 факультета «ЭМФ» Специальности 13.03.02 Руководитель: старший преподаватель Баева Ирина Анатольевна Дата сдачи:_________________ Дата защиты:_______________ Оценка:____________________ Подпись руководителя:_______ Екатеринбург 2019 г. Содержание Введение…………………………………………………………………………...3 1 Автоматика обдува понижающего трансформатора ……………………….…….5 1.1 Схема разрабатываемого устройства с описанием элементов схемы……..5 1.2 Алгоритм работы разрабатываемого устройства в виде блок схемы и словесное описание……………………………………………………………….7 2 Цифровые терминалы ИнТер-25…………………………………………….12 2.1 Общие сведения о терминалах ИнТер-25………………………...……....12 2.2 Функции релейных защит……………………………………..…….............13 2.3 Функции автоматики и управления………………………...…..…………..14 2.4 Контролируемые параметры и функции……………………...………..…..14 Заключение…………………………………………………………………….....15 Список использованных источников……………………………………...……16 ВВЕДЕНИЕ Для передачи команд релейная защита РЗ и противоаварийная автоматика ПА используются высокочастотные тракты по высоковольтным линиям электропередач, оборудованные высокочастотной аппаратурой телеотключения типа ВЧТО-М,АНКА-АВПА или АКПА. Высокочастотная аппаратура телеотключения состоит из двух полукомплектов, устанавливаемых соответственно на передающей и приемной стороне. В качестве блоков питания для аппаратуры ВЧТО-М используются инверторы И 4 М или И 5,а для аппаратуры АНКА-АВПА – инверторы типа И 6. Аппаратура высокочастотная противоаварийной автоматики АВПА в сочетании с аппаратурой низкочастотной каналов автоматики АНКА в оперативных документах именуется “АНКА”. Аппаратура каналов противоаврийной автоматики АКПА в одном корпусе совмещает функции АВПА,АНКА и инвертора. Для контроля исправности высокочастотного канала и аппаратуры телеотключения в линию от передатчика непрерывно поступает сигнал контрольной частоты. При отклонении контрольного сигнала по уровню или частоте от допустимых пределов и при некоторых других неисправностях предусмотрен автоматический вывод устройства телеотключения из работы. На приемной стороне,при этом срабатывает сигнал “Неисправность 2”. Обратный ввод после устранения неисправностей производится вручную нажатием кнопки “ПУСК”. При работе схемы защиты или ПА, осуществляющей управление передатчиком, вместо сигнала контрольной частоты в линию подается сигнал-команда другой частоты. На приемной стороне изменение частоты сигнала фиксируется срабатыванием реле приемника. Эти реле, в свою очередь,действуют на схему РЗ или ПА. Аппаратура типа ВЧТО-М имеет возможность передачи пяти сигналов-команд, причем при одновременном поступлении нескольких команд обеспечивается передача только одного сигнала-команды, имеющего меньший номер. Аппаратура типа АНКА-АВПА и АКПА позволяет передавать до 14 сигналов-команд, причем имеется возможность, при одновременном поступлении на вход передатчика нескольких команд, запомнить их и передать в автоматическом режиме поочередно, начиная с команды с наименьшим номером. 1 Автоматика обдува понижающего трансформатора 1.1 Схема разрабатываемого устройства с описанием элементов схемы  Рисунок 5.1 – Схема автоматики обдува понижающего трансформатора. A, B, C – фазы; КМ – контактор; KT – катушка реле времени; KA – контакт токового реле; KSK – термосигнализатор; KL – катушка промежуточного реле; КК1, КК2 – термореле; М – вентилятор; S – пакетный выключатель; SA – ключ управления; Принцип действия. Автоматика обдува понижающего трансформатора (рис. 5.1) обеспечивает включение вентиляторов при возникновении перегрузки трансформатора, а также при температуре масла в нем свыше 65 °С. Обдув трансформаторов используется обычно в летний период. На схему обдува питание подается пакетным выключателем S. Схема позволяет производить дистанционное включение и отключение двигателя вентилятора. Для включения обдува ключ управления SA переводится во включенное положение «В». При этом контакты 1—2 замыкают цепь катушки промежуточного реле KL от фазы А до фазы С. Реле KL замыкает цепь катушки контактора КМ. Через контакты тепловых реле КК1 и КК2 на катушку КМ проходит ток. Контактор своими контактами подает напряжение фаз А, В, С на двигатель М вентилятора, который начинает работать, охлаждая трансформатор. Перевод ключа SA в нейтральное положение «Н» приводит к размыканию цепи катушки контактора и отключению вентилятора. Перевод схемы на автоматическое управление осуществляется при переключении ключа SA в отключенное состояние «О». При этом замыкается цепь между контактами 3—4 ключа. При повышении температуры масла в трансформаторе до 55° С замыкаются контакты термосигнализатора KSK. При дальнейшем повышении температуры при 65 °С замыкается вторая пара контактов термосигнализатора KSK, подается питание на катушку промежуточного реле KL, которое включает контактор КМ, а он в свою очередь подает питание на двигатель М вентилятора. Отключение контактора произойдет при снижении температуры масла ниже 55 °С, когда разомкнутся контакты термосигнализатора KSK и прекратится питание катушки реле KL через свои контакты и контакты термосигнализатора KSK (55 °С). Температурная вилка (65—55 °С) позволяет значительно уменьшить число переключений двигателя вентилятора. При перегрузке трансформатора возбуждается токовое реле, контролирующее нагрузку трансформатора, и своим контактом КА замыкает цепь питания катушки реле времени КТ через вспомогательный контакт контактора КМ. По истечении заданной выдержки времени реле КТ замыкает цепь катушки KL промежуточного реле, которое становится на самоподпитку через свой контакт и контакт реле КА. Контакт реле KL замкнет цепь катушки пускателя КМ. На двигатель М вентилятора будет подаваться напряжение до тех пор, пока не снизится нагрузка трансформатора и токовое реле КА не разомкнет цепь питания катушки реле KL. В результате этого реле KL отключит пускатель КМ, что приведет к отключению вентилятора. Отключение вентиляции может произойти при срабатывании термореле КК1 и КК2 тепловой защиты в цепи питания двигателя вентилятора. Вывод автоматики обдува осуществляется переводом ключа управления SA в нейтральное положение «Н». 1.2 Алгоритм работы разрабатываемого устройства в виде блок схемы и словесное описание  Рисунок 5.2 – Структурная схема автоматики регулирования напряжения на шинах РУ.  Рисунок 5.3 – Принцип выполнения переключающего утстрйоства регулирования напряжения: а – электрическая схема одной фазы; б – размещение элементов регулятора в трансформаторе Регулируемое напряжения U2 подается на устройство автоматического регулирования напряжения трансформатора (АРНТ) через трансформатор напряжения TV. С трансформатора TV напряжение поступает на блок токовой компенсации ТК. Благодаря токовой компенсации обеспечивается так называемое «встречное регулирование», необходимое для поддержания напряжения на шинах у потребителя. Блок токовой компенсации ТК, подключенный к трансформатору тока ТА, учитывает падение напряжен ния в линии, питающей потребителя. Напряжение с учетом токовой компенсации подается на измерительный орган ИО, который в зависимости от результатов измерений направляет информацию на усилитель А1 в тракт «Прибавить» или А2 в тракт «Убавить». С помощью элементов КТ1 и КТ2 создается выдержка времени на срабатывание, обеспечивающая отстройку контролируемого напряжения от кратковременных бросков. Далее сигнал поступает на исполнительный орган KL1 или KL2 и на приводной механизм регулятора, двигатель М которого начинает вращаться, изменяя число витков первичной обмотки трансформатора Т. Принцип регулирования напряжения под нагрузкой с помощью переключающего устройства РПН показан на рис. 5.3. Электрическая схема одной фазы РПН (рис. 5.3, а) состоит из двух параллельных симметричных цепей, включающих избиратели с системой контактов SAC1 и SAC2, контакторы КМ1 и КМ2 и реактор LR. На схеме показано рабочее положение на одном из регулировочных ответвлений РО обмотки. Число витков обмотки изменяется без разрыва цепи тока (под нагрузкой). В исходном положении контакты переключателей SAC1 и SAC2 находятся на одном и том же неподвижном контакте ответвления обмотки трансформатора, контакты контакторов КМ1 и КМ 2 замкнуты, ток I, протекающий по обмотке, в переключателе делится пополам, по ветвям протекают токи 0,5/. Чтобы изменить напряжение на одну ступень, включают приводной механизм, который отключает один из контакторов, например КМ2, а затем передвигает контакт переключателя SAC2, соответствующий этой ветви, на следующий контакт ответвления обмотки. После этого контактор КМ2 замыкает цепь, кратковременно шунтируя реактором LR витки одной ступени регулировочной обмотки. Далее размыкается контактором КМ1 вторая ветвь, передвигается контакт SAC1 на контакт ответвления, где находится контакт SAC2, и вновь замыкается контактор КМ 1. На этом переход с одной ступени регулирования на другую без разрыва цепи тока / заканчивается. При переходе на ступень в обратном направлении последовательность переключения изменяется. Сначала размыкается контактор КМ1, передвигается контакт SAC1, замыкается контактор КМ1, размыкается контактор КМ2, передвигается контакт SAC2 и замыкается контактор КМ2. Размещение частей трехфазного переключающего устройства РПН в трансформаторе показано на рис. 5.3, б. Однофазные избиратели 3 с контактами SAC1 и SAC2 ответвлений фаз А, В, и С обмоток 1 и реактор 4 установлены на ярмовых балках. Избиратели соединены между собой бумажно-бакелитовыми трубками, а с контактором 2 — стальным валом 7. Контактная система избирателей 3 работает без разрыва цепи тока, их контакты при переключениях не обгорают, поэтому избиратели располагаются в баке трансформатора вместе с его активной частью. Действия контакторов 2 сопровождается разрывом цепи тока одной ветви с возникновением дуги, поэтому контакторы размещаются в отдельном кожухе, заполненном трансформаторным маслом, которое не сообщается с маслом бака трансформатора.  Рисунок 5.4 – Схема подключения трансформаторов к шинам подстанции 2 Цифровые терминалы ИнТер 25 2.1 Общие сведения о терминалах ИнТер 25 Интеллектуальные терминалы присоединений серии ИнТер предназначены для выполнения функций защиты и автоматики, контроля и сигнализации, местного и дистанционного управления коммутационными аппаратами присоединений, а также диагностики выключателей и самодиагностики. Терминалы ИнТер-27,5 предназначены для присоединений РУ-27,5 кВ железных дорог, электрифицированных на переменном токе. Все терминалы по виду климатического исполнения относятся к классу УХЛ3.1 по ГОСТ 15150-69. Микропроцессорные терминалы релейной защиты и автоматики имеют сертификаты соответствия системы добровольной сертификации средств измерений. Модификации терминалов ИнТер-27,5: ФКС – питающая линия тяговой сети 25 кВ; ЗВР – запасной выключатель; ФВВ – ввод 27,5 кВ; ДПР – линия электропередачи "два провода-рельс"; ФТС – питающая линия тяговой сети 2х25 кВ; АТП – автотрансформаторный пункт; УФК – устройство фильтрации и компенсации реактивной мощности; Терминал интеллектуальный присоединений 27,5 кВ. Оперативное напряжение: 1 – 220 В; 2 – 110 В. 2.2 Функции релейных защит 1) Максимальная токовая защита (по действующему значению первой гармонической составляющей тока) с независимой времятоковой характеристикой: 1-я ступень – токовая отсечка без выдержки времени; 2-я ступень – с выдержкой времени. 2) Направленная дистанционная защита (ДЗ): 1-я ступень – защита ближней зоны без выдержки времени; 2-я ступень – защита ближней зоны с выдержкой времени. 3) Защита от подпитки (по направлению мощности). 4) Защита минимального напряжения. 5) Защита от внутренних (дуговых) замыканий в ячейке с пуском по току или по напряжению. 6) Логическая защита шин. 2.3 Функции автоматики и управления 1)Резервирование при отказе выключателя (УРОВ). Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ) — разновидность автоматики электрических сетей напряжением выше 1 кВ, предназначенная для отключения выключателя последующего участка при отказе выключателя предыдущего участка в аварийных ситуациях. 2)Выполнение команд автоматической частотной разгрузки (АЧР) и автоматического повторного включения по частоте (ЧАПВ) от внешнего устройства АЧР. Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) — один из методов противоаварийной автоматики, направленный на повышение надежности работы электроэнергетической системы путём предотвращения образования лавины частоты и сохранения целостности этой системы. Метод заключается в отключении наименее важных потребителей электроэнергии при внезапно возникшем дефиците активной мощности в системе. 3)Дистанционное и телемеханическое управление высоковольтным выключателем. 2.4 Контролируемые параметры и функции 1)Ток (действующее значение первой гармонической составляющей): три тока. 2)Напряжения линейные (действующее значение первой гармонической составляющей): три напряжения. 3)Сопротивления нагрузки фидера: модуль полного сопротивления. 4)Сдвиг фаз между током и напряжением. 5)Частота питающей сети*. 6)Коэффициент гармоник тока нагрузки*. 7)Контроль коммутационного и механического ресурса выключателя**. 8)Счетчик аварийных отключений*. 9)Контроль времени отключения выключателя*. 10)Память аварийных событий. 11)Автоматическое осциллографирование аварий. * - индицируемый параметр; ** - расчетные значения. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В ходе выполнения расчетно-графической работы была составлена и описана схема устройства сигнализации о критическом значении напряжения контактной сети (максимальном и минимальном) со временем опроса Т, рассмотрен алгоритм его работы в виде блок-схемы и словесного описания. Также были изучены общие сведения о терминалах ИнТер 25 и рассмотрены функции используемой модификации цифрового терминала. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. В.С.Почаевец. Автоматизированные системы управления устройствами электроснабжения железных дорог.2. https://lektsia.com/2x335.html 3. https://docplayer.ru/39492706-Terminaly-intellektualnye-prisoedineniy-katalog-terminaly-intellektualnye-prisoedineniy-katalog-155.html |