Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

– измерение текущих значений электрических параметров защищаемого объекта;

– технический учет электроэнергии;

– определение места повреждения;

– непрерывный оперативный контроль работоспособности (самодиагностику) в течение всего времени работы;

– блокировку всех выходов при неисправности БМРЗ – 100 для исключения ложных срабатываний;

– гальваническую развязку входов и выходов, включая питание, для обеспечения высокой помехозащищенности;

Питание БМРЗ – 100 осуществляется от источника переменного, постоянного или выпрямленного тока. Диапазон напряжения питания от 66 до 264 В.

Содержит аналоговые и дискретные входы для считывания сигналов с датчиков тока или отклонения напряжения.

Подключается к двум источникам питания – основному (ввод 1) и резервному (ввод 2), на шину гарантированного питания подключается нагрузка. При отсутствии напряжения на вводе 1 или отклонения напряжения за пределы допустимых значений, схема управления отключает питание этого ввода и переводит нагрузку на питание от ввода 2. Схема управления может обеспечивать автоматический переход от основного источника питания к резервному так и наоборот. Алгоритмы работы определяются настройками программ и блоком управления.

Рисунок 2.2 – Функциональная схема БМРЗ – 100

Достоинством БМРЗ – 100 является возможность фиксации осциллограмм всех произошедших событий, включения и отключения питания. Фиксируется время этих событий и длительность. Осциллограммы могут быть записаны и сохранены на Flash память как с аналоговых так и с дискретных вводов. Существует возможность извлечения носителя или передачи этой информации по GSM каналу для ее обработки и анализа.

Достоинства БМРЗ – 100:

– надёжность устройства;

– относительная простота установки и эксплуатации;

– запись осциллограмм всех процессов на flash память.

Недостатки БМРЗ – 100:

– высокая стоимость устройства;

– возможность использования только для относительно низких по мощности потребителей.

2.2. Реализация автоматического ввода резерва на релейно-контакторных устройствах

Рассмотрим простой вариант тяговой подстанции Волочаевка, принципиальная линейная схема изображена на рисунке 2.3

Рисунок 2.3 – Принципиальная линейная схема тяговой подстанции

Реализация автоматического ввода резерва, алгоритма его работы при различных ситуациях, воссоздано на основе релейно-контакторных схем.

Подстанция Волочаевка по характеру соединения является транзитной.

В данном случае АВР служит для обеспечения электроэнергией нетягового или районного потребителя, а именно - нужд СЦБ; релейной защиты и автоматики; охлаждения тяговых трансформаторов; питание приводов распределительных устройств; освещение закрытых помещений; освещение территории подстанции и другие. Переключение питания нагрузки районного потребителя производится блоком АВР состоящим из релейно-контакторных устройств, сигналы на размыкание той или иной линии поступают с реле контроля напряжения РН.

На рисунке 2.4 изображена электрическая схема блока АВР с использованием релейно-контакторных аппаратов. В схеме устройства АВР сплошными линиями показана схема оперативного тока устройства одностороннего АВР. При исчезновении напряжения на шинах источника А реле 1РВ с выдержкой времени t, замыкает свои контакты в цепи КО1в и отключает 1В. При этом замыкается его вспомогательный контакт 1В2 и, если пружины привода выключателя 2В заведены (КГП замкнут) происходит включение 2В. Если причина исчезновения питания явилось устойчивое короткое замыкание на шинах то включившийся действием АВР 2В отключает релейной защитой и вновь не включается, поскольку запас энергии пружин привода 2В исчерпан: КГП разомкнут. Пружины от двигателя Д автоматического моторного редуктора выключателя 2В заведены быть не могут, так как цепь двигателя разомкнута на вспомогательном контакте 1В3. При исчезновении рабочего питания вследствие отключении 1В включение резервной линии происходит без выдержки времени. При отсутствии напряжения резервной линии АВР не произойдёт, так как в этом случает оперативное питание схемы АВР отсутствует.

Рисунок 2.4 – Принципиальная схема АВР тяговой подстанции с

применением релейно-контакторных устройств

На рисунке 2.5 изображена реализация автоматического ввода резерва на релейно-контакторных устройствах.

Рисунок 2.5 – Автоматический ввод резерва на релейных устройствах

Достоинства:

– минимальные затраты на реализацию;

– достаточная скорость срабатывания.

Недостатки:

– недостаточный срок службы, связанный с подгоранием контактов;

– низкая надёжность релейно-контакторных схем;

– однократность действия "без участия персонала", вследствие наличия реле времени;

– большое количество релейных устройств ведёт к уменьшению селективности всей системы защиты.

3 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Целью данного проекта является разработка автоматического ввода резерва тяговой подстанции для нужд нетяговых потребителей с использованием программируемого логического контроллера.

Для данного проекта была выбрана тяговая подстанция Волочаевка-1, требуется разработать АВР для нужд нетягового или районного потребителя 0,4 кВ. Все потребители подключены к шине с секционированием, которая в свою очередь питается от двух независимых, взаимно резервирующих вводов и ДЭС. Однолинейная схема питания собственных нужд изображена на чертеже ДП 140604.65 025 Э31

В таблице 3.1 приведена нагрузка и её полная мощность, которая подключена на шину питания.

Таблица 3.1 – Список потребителей собственных нужд тяговой подстанции

Из таблицы 3.1 видно, что суммарная полная мощность потребляемая нетяговой нагрузкой составляет 87,1кВА, поэтому мощность трансформаторов 400кВА. Согласно поставленной задаче, ток в сети не должен превышать 250А при напряжении 380 В. При превышении данного значения будут срабатывать системы защиты.

На тяговой подстанции Волочаевка-1 питание нетягового потребителя осуществляется путём резервирования источников питания, а именно: питание линии 380В проходит через тяговый трансформатор Т1, который понижает напряжение ЛЭП с 110(220) кВ до 27.5 кВ, далее трансформатор собственных нужд (ТСН1) понижает напряжение до уровня 0.4 кВ. С другой стороны питание осуществляется через другую обмотку тягового трансформатора, где напряжение понижается для районного потребителя до 35 кВ, далее с 35 кВ до 10 кВ и с 10 кВ до необходимых 0.4 кВ. Так же к шинам 380 В подключена дизельная электростанция. Управление вводными переключателями и пуском/остановкой ДЭС будет осуществляться с помощью ПЛК

Время переключения ключей АВР регламентировано «Правилами устройств электроустановок» (ПУЭ) и должно быть больше времени отключения внешних КЗ, при которых снижение напряжения вызывает срабатывание элемента минимального напряжения пускового органа и, как правило, больше времени действия устройств автоматического повторного включения со стороны питания. АПВ выполняет автоматический повтор включения резерва при неустойчивом электрическом повреждении.

Время перехода с основной системы электроснабжения устройств СЦБ и связи на резервную и наоборот должно выполняться автоматически и не превышать 1.3 с. [2]

При использовании ДГУ, задержка его запуска на пунктах питания устройств СЦБ и связи при выходе контролируемого напряжения за установленные пределы в электрических сетях должна быть не более 30 с. [2]

3.1 Разработка алгоритма работы схемы

Определим необходимый алгоритм работы для автоматического ввода резерва. Для удобства восприятия алгоритма работы приведём функциональную схему АВР на два ввода и ДЭС изображённые на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 - Функциональная схема на два рабочих ввода и ввод от ДЭС

Нарушение питания на вводе

При нарушении питания на вводе № 1 изменится положение контактов реле KV1. После выдержки времени tв1, выдается команда на отключение автома- тического выключателя QF1, секции «потерявшей» питание. Команда на включение секционного автоматического выключателя QF3 выдается с выдержкой времени равной t1, при выполнении следующих условий:

– отключен автоматический выключатель QF1 (QF2) секции, «потерявшей» питание;

– уровень напряжения на секции, «потерявшей» питание, меньше заданной уставки;

– наличие напряжения на вводе соседней секции;

– отсутствие сигнала на входе «Блокировка АВР»;

– переключатель выбора режима SA1 в положении «Aвт.».

При срабатывании АВР на дверце щита появляется световая сигнализация: QF1 - «ОТКЛ»; QF2 - «ВКЛ»; QF3 - «ВКЛ».

Если уровень напряжения на секции, «потерявшей» питание, восстановится за время меньшее t1, то команда на включение секционного выключателя QF3 не выдается.

Включается автоматический выключатель QF1 секции, на которой восстановилось питание.

Восстановление питания на вводе

При восстановлении питания на вводе, после выдержки времени t3, БУАВР выдает команду на отключение секционного выключателя QF3. Затем выдается команда на включение вводного выключателя QF1 (QF2) секции, на которой восстановилось питание.

При возобновлении нормального режима, осуществляется световая сигнализация на дверце щита: QF1 - «ВКЛ»; QF2 - «ВКЛ»; QF3 - «ОТКЛ».

Нарушение питания на обоих рабочих вводах

При нарушении питания на обоих рабочих вводах изменится положение

контактов реле KV1 и KV2. После выдержки времени t5, выдаются команды на отключение выключателей QF1 и QF2. Затем через 50мсек после контроля

отключенного положения выключателей рабочих вводов, БУАВР подает команду на пуск ДЭС и включение секционного выключателя QF3. Сигнал на пуск ДЭС - дискретный, длительностью 1сек. Включение выключателя QF4 осуществляется при наличии следующих условий:

– отключены автоматические выключатели QF1 и QF2;

– включен секционный выключатель QF3;

– наличие напряжения на выходе от ДЭС;

– отсутствие дискретного сигнала на входе «Блокировка АВР»;

– переключатель выбора режима SA1 в положении «Aвт.».

При срабатывании АВР на дверце щита появляется световая сигнализация: QF1 и QF2 - «ОТКЛ»; QF3 и QF4 - «ВКЛ». При отсутствии требуемого уровня напряжения на выходе ДЭС на протяжении 100 с, после подачи сигнала на пуск ДЭС, работа схемы АВР прекращается и выдается сигнал «Неисправность ДЭС».

Восстановление питания на вводе после запуска ДЭС

При восстановлении питания на любом рабочем вводе до требуемого значения, происходит пуск схемы «восстановления нормального режима» в блоке АВР. После выдержки времени t6 выдается команда на отключение выключателя QF4 и остановки ДЭС.

При восстановлении питания на обоих рабочих вводах, выдается команда и на отключение секционного автоматического выключателя QF3.

Если питание восстановилось только на одном из рабочих вводов, то команда на отключение секционного выключателя не выдается. БУАВР выдает команду на включение автоматических выключателей QF1, QF2 при условии:

– наличие требуемого значения напряжения на рабочих вводах N1 и N2;

– отключены автоматические выключатели QF3, QF4.

Блокировка работы БУАВР

Пуск АВР блокируется при:

– ручном отключении автоматического выключателя ввода N1, N2;

– при отключении автоматического выключателя QF1, QF2, QF3 или QF4 из-за срабатывания защиты;

– при неисправности блока управления АВР. В случае неисправности блока АВР существует возможность ручного отключения (включения) автоматических выключателей QF1, QF2, QF3 и QF4.

4 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА РАБОТЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВВОДА РЕЗЕРВА ТЯГОВОЙ

4.1 Режимы работы электроснабжения

Для создания системы автоматического ввода резерва тяговой подстанции необходимо определить режимы работы устройств электроснабжения, для построения правильного алгоритма работы.

Нормальный – режим энергосистемы, при котором обеспечивается снабжение электрической энергией всей потребителей, а значения технических параметров режима энергосистемы и оборудования находятся в пределах длительно допустимых значений, имеются нормативные оперативные резервы мощности.

В номинальном режиме линейное напряжение 380 В с трансформатора собственных нужд поступает на несимметричную трёхфазную нагрузку. По схеме соединения звезда-звезда.

Вынужденный – режим работы системы тягового электроснабжения - рабочий режим, при котором временно (в том числе внезапно) отключены какие-либо элементы системы электроснабжения: одна или несколько питающих тяговую подстанцию линий электропередачи, тяговая подстанция, линейные устройства, отдельные участки тяговой сети; работа системы тягового электроснабжения обеспечивается за счет заложенного в ней резерва; в вынужденном режиме возможно временное ограничение размеров движения, изменение основных показателей, характеризующих работу системы тягового электроснабжения (электрических нагрузок, потерь мощности, напряжения и т.д.), превышение соответствующих значений для нормального режима, но не выходящих за предельно допускаемые; технико-экономические показатели системы в вынужденном режиме не соответствуют оптимальным.

Характеристики

Список файлов ВКР