15-10. Проверка аппаратуры и цепей управления

15-10. Проверка аппаратуры и цепей управления

Проверяется механическая исправность всех элементов схемы управления и приводов выключателей, разъединителей или автоматов. Особое внимание при проверке необходимо обратить на состояние блокировочных контактов, включенных в цепях отключающих и включающих катушек, а также на правильность и устойчивость их регулировки.

Для того чтобы выключатель надежно включался, блокировочный контакт, установленный в цепи катушки отключения, должен всегда замыкаться в самом конце хода привода на включение. Для того чтобы обеспечить надежное отключение выключателя при включении его на короткое замыкание, блокировочный контакт, установленный в цепи катушки отключения, должен замыкаться немного раньше замыкания силовых контактов выключателя.

Регулировка блокировочных контактов разных типов осуществляется поворотом их на валу выключателя или изменением длины тяги, действующей на поводок контакта. При регулировке контактов необходимо тщательно проверить исправность отдельных элементов и надежность передачи от вала выключателя к валу контактов. Рычажные передачи не должны изгибаться и разрегули-ровываться из-за выпадения шплинтов, отвертывания гаек и других причин. Регулировка блокировочных контактов производится при медленном включении выключателя вручную и опробуется при нормальном включении и отключении выключателя.

Для проверки исправности катушек отключения и включения привода измеряется их напряжение или ток срабатывания; у исправных катушек масляных выключателей и автоматов напряжение срабатывания должно находиться в пределах 30—65% номинального, а для приводов воздушных выключателей не должно превышать 50% номинального.

Необходимо проверить надежность действия элементов привода, а также всех управляющих и указательных реле, включенных последовательно в цепях катушек отключения и включения, при пониженном напряжении оперативного тока до 80% номинального.

На всех выключателях измеряется полное время отключения от момента подачи импульса на цепи управления до размыкания силовых контактов. На выключателях же, которые включаются при действии автоматики (АПВ, АВР и т. п.) или на которых выполняется синхронизация, также измеряется время включения от момента подачи импульса на цепи управления до замыкания силовых контактов. Измерение времени включения выключателя производится по схеме, приведенной на рис. 15-30.

На всех выключателях проверяется надежность действия блокировки от прыгания. Для этого на отключенный выключатель предварительно подается плюс на цепь отключения, а затем подается импульс на включение. Если блокировка от прыгания выполнена правильно, выключатель начнет включаться, но, как только замкнется блокировочный контакт в цепи КО, он отключится и останется отключенным. Одновременно с опробованием действия привода проверяются также исправность и правильность работы сигнализации положения выключателя и исправность цепей управления.

13 Июнь, 2009 8719 Печать

Обслуживание РЗиА и вторичных цепей — Неисправности в цепях оперативного тока

В большинстве случаев неисправности в цепях оперативного тока возникают во время производства работ в этих цепях или вблизи них. Реже появляются неисправности вследствие постепенного ухудшения изоляции или нарушения контакта в цепи, а также вследствие замыкания цепей посторонними предметами.
Рассмотрим некоторые виды неисправностей.

Рис. 12. Схема питания оперативных цепей релейной защиты без выдержки времени с использованием энергии разрядки конденсатора
Обрыв цепи оперативного тока может произойти, например, из-за перегорания плавкой вставки предохранителя или отключения автомата, из-за обрыва в обмотке реле (чаще наблюдаются случаи обрыва в обмотках промежуточных реле), из-за нарушения контакта в одном из зажимов цепи вследствие ненадежного завинчивания винта зажима или срыва его резьбы. Причиной обрыва
может также оказаться неисправность вспомогательного контакта выключателя, неправильно оставленное в разомкнутом состоянии отключающее устройство релейной защиты или автоматики или оставленный в отсоединенном положении соединительный провод после окончания работы в оперативных цепях.
Короткое замыкание может возникнуть при ошибочном соединении цепей обоих полюсов постоянного тока («плюса» и «минуса») каким-либо металлическим предметом или при появлении металлического замыкания на землю на обоих полюсах. Возможен и такой случай, когда к. з. в оперативной цепи появляется только в момент действия какой-либо аппаратуры. Например, при ранее происшедшем пробое изоляции между выводами обмотки реле РКВ (см. рис. 9) к. з. в цепи оперативного постоянного тока появится только в момент замыкания контактов 1—2 ключа управления (при повороте ключа управления КУ в положение «Включено»), Из-за возникновения к. з. произойдет отключение автомата 1А оперативного тока.
Замыкание на землю может возникнуть при повреждении изоляции одного из элементов оперативных цепей по отношению к заземленной конструкции или оболочке кабеля. Подобное повреждение приводит к снижению сопротивления изоляции полюсов оперативного постоянного тока по отношению к земле, значение которого зависит от переходного сопротивления в месте повреждения изоляции и от сопротивления между местом повреждения и полюсами оперативного тока. Поясним последнее на следующем примере, используя рис. 9. Предположим, что в точке а (между замыкающим контактом РКВ и размыкающим контактом 3—4 реле РБМ) произошло металлическое замыкание на землю (т. е. переходное сопротивление в месте повреждения равно нулю). В этом случае снижение сопротивления изоляции между шинкой — ШУ и «землей» будет определяться сопротивлением обмотки контактора КП, а снижение сопротивления изоляции между шинкой +ШУ и «землей» будет определяться суммарным сопротивлением обмотки реле РПО и резистора R1. Если затем замкнуть контакты 1—2 ключа КУ, то после срабатывания реле РКВ и замыкания его контактов сопротивление между шинкой + ШУ и «землей» снизится до нуля.
Для наблюдения за состоянием изоляции цепи постоянного тока и для сигнализации снижения сопротивления этой изоляции до критического уровня применяют различные устройства.

Действия оперативного персонала при неисправностях оперативных цепей.

При появлении неисчезающего сигнала о замыкании на землю в цепи оперативного тока дежурный должен, пользуясь устройством контроля сопротивления изоляции оперативных цепей, установленным на объекте, и руководствуясь местной инструкцией, выяснить, на каком полюсе и участке цепи постоянного тока появилось замыкание на землю. Затем при осмотре поврежденного участка необходимо выяснить причину и место замыкания на землю, а с помощью коммутационных устройств, автоматов и предохранителей попытаться отделить от схемы поврежденный элемент или участок цепи. О возникшей неисправности надлежит срочно известить местную службу РЗАИ.
Следует иметь в виду, что появление сигнала «обрыв цепи управления» опасно, так как сигнал может появиться из-за обрыва цепи обмотки электромагнита отключения выключателя присоединения. При последующем к. з. на этом присоединении произойдет отказ отключения выключателя присоединения. Если на объекте включено устройство резервирования при отказе выключателей (УРОВ), то в этом случае от УРОВ отключится система шин, на которую включено присоединение с отказавшим выключателем.
Еще более опасно положение, когда отключаются автоматы (сгорают предохранители), через которые осуществляется питание оперативных цепей релейной защиты присоединения. В этом случае при к. з. на этом присоединении произойдет отказ релейной защиты и, как следствие, либо обесточение объекта, либо возникновение системной аварии из-за неотключаемого к. з.
Поэтому оперативному персоналу следует быть особенно внимательным к сигнализации обрыва цепей управления и исчезновения оперативного постоянного тока, необходимо принять срочные меры в соответствии с инструкцией вплоть до вывода из работы присоединения, на котором оборваны цепи управления или отсутствует напряжение оперативного тока, особенно если известно, что устройства релейной защиты на противоположных концах соседних присоединений не сработают из-за недостаточной чувствительности при к. з. на данном присоединении (не обеспечивается так называемое дальнее резервирование).
При наличии блоков питания оперативных цепей во время осмотра оборудования дежурному надлежит проверять показания вольтметров, измеряющих значение выпрямленного напряжения. Уменьшение напряжения ниже допустимого, указанного в местной инструкции, может явиться следствием повреждения блока питания, о чем надлежит срочно сообщить вышестоящему оперативному лицу и действовать по его указанию, сообщить службе РЗАИ и сделать запись в журнале дефектов и оперативном журнале.
При срабатывании максимальной токовой защиты с дешунтированием (контактами реле типа РТ-85, РТ-86 или РТ-95) электромагнита отключения желательно, чтобы оперативный персонал, не снимая крышки реле, осмотрел состояние переключающего контакта реле. Если при этом у персонала возникнет подозрение о повреждении переключающего контакта, необходимо об этом срочно сообщить персоналу местной службы РЗАИ.

Вопросы для самопроверки
Чем опасно размыкание вторичной цепи трансформатора тока, через первичную цепь которого проходит ток?
3. Каково назначение и устройство испытательного блока и его вторичных цепях?
Каково назначение и устройство испытательного блока и его частей?
Где устанавливают постоянное заземление вторичных цепей ТТ и каково назначение этого заземления?
Перечислить операции с релейной защитой при работах во вторичных цепях ТТ отключенного выключателя.
Какие устройства РЗА могут подействовать неправильно или отказать в действии при исчезновении напряжения от ТН на этих устройствах?
Как должно быть выполнено постоянное защитное заземление вторичных обмоток ТН?
Какие способы перевода питания цепей напряжения устройства РЗА отдельных присоединений с одного ТН на другой применяют иа подстанциях с двумя системами шин? В чем заключается основной недостаток перевода питания цепей напряжения устройств РЗА с помощью переключателей и рубильников?
Как осуществляется автоматическое переключение цепей напряжения устройств РЗА с одного ТН на другой при переводе присоединения с одной системы шин на другую?
Как должен действовать оперативный персонал при аварийной необходимости отключения ТН?
Какова последовательность действий оперативного персонала при отключении автоматов (сгорании предохранителей) во вторичных цепях ТН?
Каковы преимущества и недостатки постоянного оперативного тока? Каким образом выполняют защиту цепи постоянного оперативного тока от к. з.?
Как выполняется релейная блокировка от многократных включений выключателя на к. з. в цепи (используйте рис. 9)?
Каковы источники питания устройства РЗА переменным оперативным током; их достоинства и недостатки?
Перечислить достоинства и недостатки способов питания оперативных цепей переменным током.
Как действует при к. з. максимальная токовая защита, приведенная на рис. 10? Что может произойти при повреждении переключающего контакта реле РТ-85 этой защиты?
Какие неисправности могут возникнуть в оперативных цепях?
Что должен делать дежурный при появлении неисчезающего сигнала о замыкании на землю в цепи оперативного постоянного тока или при сигнале, обрыва оперативных цепей?
Что должен проверять дежурный при наличии блоков питания оперативных цепей и как должен действовать при уменьшении напряжения ниже допустимого (по показаниям вольтметра)?
Каковы правила обслуживания оперативным персоналом аккумуляторной батареи?

Выключатели автоматические

Для защиты людей, электропроводок и электрических устройств применяются специальные защитные устройства, включаемые непосредственно на входе цепи потребителя. Все эти устройства защищают электрические цепи от перегрузки и короткого замыкания.

Автоматические выключатели размыкают питающие цепи в случае увеличения выше номинального значения протекающего через них тока, осуществляя таким образом отключение электрооборудования от сети. Кроме того, они предназначены для оперативного управления участками электрических цепей. К автоматическому выключателю предъявляются требования малого времени размыкания цепи (отключения). Автоматические выключатели соответствуют современным нормам электробезопасности, имеющие пломбируемые панели для защиты от несанкционированного доступа к проводникам, скругленные клеммы с насечками для надежного соединения с проводником, индикаторного окошка состояния контактов.

Современный автоматический выключатель состоит из подпружиненного механизма (1), замыкающего контактную группу (2) автомата во взведенном состоянии, теплового (биметаллическая пластина) и электромагнитного (соленоид) размыкателей (4), дугогасительного устройства (3) и контактов (5).

Тепловой размыкатель предназначен для защиты цепей от перегрузки, а магнитный — для защиты от короткого замыкания. Тепловой размыкатель срабатывает после нагрева биметаллической пластины. Время нагрева пластины зависит от величины тока, превышающей номинальное значение. Этот тип размыкателя — инерционный размыкатель не, реагирует на небольшие кратковременные увеличения значения тока. Магнитный размыкатель является быстродействующим. Его срабатывание происходит при превышении значения номинального тока в несколько раз.

Во взведенном состоянии контакты выключателя замкнуты, ток в цепи протекает через обмотку магнитного размыкателя и биметаллическую пластину. Срабатывание одного из размыкателей приводит к освобождению взводной пружины и сбрасыванию выключателя, который, в свою очередь, размыкает контактную группу. Чтобы защитить контакты от подгорания в момент размыкания, параллельно им установлены дугогасительные камеры, представляющие собой набор медных пластин, разделенных воздушной прослойкой. В момент отключения/включения происходит дробление дуги, в результате чего она и гаснет. Универсальные контакты позволяют фиксировать как проводники, так и клеммы или шины.

Конструктивно все выключатели крепятся на стандартную DlN-рейку шириной 35 мм. Крепление корпуса автоматического выключателя осуществляется с помощью защелки. Для удобства защелка имеет два фиксированных положения. В верхнем положении защелки корпус выключателя фиксируется на DIN-рейке, в нижнем — он освобожден. Головка винта крепления позволяет использовать и крестовую, и плоскую отвертки.

Дополнительно по теме

Принцип работы, классификация и виды УЗО.

Характеристика КМ. Схемы применения в управлении освещением и электродвигателей.

Характеристика УЗИП.Область применения. Источники импульсных перенапряжений. Классификация электрооборудования по стойкости к перенапряжениям.

Контакты состояния, расцепители, кнопки управления модульные.

По способу размыкания питающей сети автоматические выключатели разделяются на следующие типы:

Характеристика срабатывания размыкающих устройств.

Характеристика срабатывания размыкающих устройств автоматических выключателей зависит от типа подключаемой нагрузки. Различают следующие характеристики отключения выключателей: А, В, С, D, К, Z.

• автоматические выключатели с характеристикой типа А служат для размыкания цепей с большой протяженностью электропроводки и для защиты полупроводниковых устройств;
• автоматические выключатели с характеристикой типа В рекомендовано использовать для осветительных сетей общего назначения, выполненных алюминиевыми проводами;
• автоматические выключатели с характеристикой отключения типа С служат для размыкания осветительных цепей и установок с умеренными пусковыми токами (двигатели и трансформаторы). При этом у выключателей с характеристикой типа С перегрузочная способность магнитного размыкателя вдвое выше, по сравнению с выключателями с характеристикой типа В;
• автоматические выключатели с характеристикой типа D рекомендуется использовать в цепях с активно-индуктивной нагрузкой, а также предлагается для защиты электродвигателей с большими пусковыми токами;
• автоматические выключатели с характеристикой типа К используют для подключения индуктивной нагрузки;
• автоматические выключатели с характеристикой типа Z применяются, если в качестве нагрузки используются электронные устройства.

Выбор автоматического выключателя

При выборе автоматического выключателя следует учитывать его условный ток короткого замыкания. Контактная группа выключателей должна обеспечить размыкание цепи даже при коротком замыкании непосредственно самих выводов. Подбор автоматических выключателей производится по величине номинального тока, номинального условного тока замыкания и характеристике отключения. При этом следует учитывать изменение тока, протекающего через выключатель в процессе работы электрооборудования, например, в результате нагрева (срабатывание теплового размыкателя) или кратковременного возрастания тока в момент включения оборудования (срабатывание магнитного размыкателя).

Используя автоматические выключатели с разными характеристиками, можно построить электрические схемы с избирательным отключением участков цепи. Выбор автоматических выключателей в этом случае может осуществляться исходя из величины тока размыкания или времени размыкания. Избирательность по току размыкания возможна, если характеристики выключателей различны по этому параметру. При построении цепи следует учесть, что значение тока размыкания для выключателя, стоящего по цепи дальше от источника питания, должно быть меньше, чем у выключателя, стоящего ближе к источнику.

Избирательность по времени отключения определяется временем срабатывания электромагнитного размыкателя. Зная характеристики автоматических выключателей, можно осуществить их подбор по времени отключения. Для построения цепей по этому параметру нужно иметь информацию производителя выключателей о временной диаграмме отключения (время-токовая характеристика отключения). В этом случае при построении цепей защиты следует учесть, что задержка выключения первого к источнику выключателя должна обеспечивать предварительное отключение дальнего по цепи автоматического выключателя. Кроме того, величина времени срабатывания должна быть такай, чтобы не допустить выхода из строя устройства, питание которого осуществляется через этот выключатель.

Автоматические выключатели обеспечивают защиту устройств от перегрузки (превышение значения номинального тока) или короткого замыканий. Поэтому автоматические выключатели должны выбираться исходя из характеристик электроустановок и электропроводки, размыкающей способности выключателей, значения номинального тока и характеристики отключения.

Размыкающая способность автоматических выключателей должна соответствовать значению тока короткого замыкания в начале защищаемого участка цепи. При последовательном включении автоматических выключателей допускается использование устройства с низким значением номинального условного тока короткого замыкания, если до него, ближе к источнику питания, установлен автоматический выключатель с током установки мгновенного размыкателя ниже, чем у последующих устройств.

Номинальные токи автоматических выключателей выбираются так, чтобы их значения были как можно ближе к расчетным значениям тока защищаемых цепей или номинальным токам электрооборудования. Характеристики отключения автоматических выключателей определяются с учетом того, что кратковременные перегрузки, вызванные пусковыми токами, не должны вызывать их срабатывания. Кроме того, при подборе автоматических выключателей следует учитывать, что они должны иметь минимальное время отключения в случае возникновения короткого замыкания на конце защищаемой цепи.

Максимальный ток короткого замыкания определяется исходя из условия, когда замыкание происходит непосредственно на контактах автоматического выключателя. Для расчета значения тока короткого замыкания в этом случае необходимо знать параметры питающей сети со стороны подачи питания до места установки автоматического выключателя.

Минимальный ток определяется исходя из того условия, что замыкание происходит в самом дальнем участке защищаемой цепи. Это замыкание может произойти между фазным и нулевым рабочим проводниками (сети с заземленной нейтралью), а также между двумя фазными проводниками (сети с изолированной нейтралью).

Для упрощенного расчета минимального тока короткого замыкания используются следующие данные: сопротивление проводников в результате нагрева увеличивается на 50% от номинального, напряжение источника питания снижается до 80%. Следовательно, для случая замыкания между фазными проводниками значение тока короткого замыкания будет составлять:

I -ток короткого замыкания, А;

U — фазное напряжение источника, В;

р-удельное электрическое сопротивление жилы кабеля, (для меди р принимается равным 0,018, для алюминия — 0,027);

L-длина защищаемой электропроводки, м;

S — площадь поперечного сечения жилы кабеля, .

При замыкании между нулевым рабочим и фазным проводниками значение тока короткого замыкания будет определяться выражением:

-номинальное фазное напряжение (между фазой и нулем), В;

m — соотношение сопротивлений нулевого рабочего и фазного проводников (или соотношение площадей поперечного сечения проводников, если они сделаны из одного материала).

Значение тока короткого замыкания служит для подбора автоматического выключателя по величине номинального условного тока короткого замыкания (предельная коммутационная способность), который должен быть не меньше расчетного.

Дополнительно по теме

Принцип работы, классификация и виды УЗО.

Характеристика КМ. Схемы применения в управлении освещением и электродвигателей.

Характеристика УЗИП.Область применения. Источники импульсных перенапряжений.

Схемы управления и сигнализации воздушных и масляных выключателей — Защита цепей управления и сигнализации выключателей от КЗ

Цепи управления и сигнализации выключателей от возможных коротких замыканий, вызываемых чаще всего повреждением обмоток реле и аппаратов, нарушением изоляции проводов и жил контрольных кабелей на «землю» и между собой, ошибками персонала во время работы в действующих цепях и т. п., защищаются предохранителями и максимальными автоматами с электромагнитными расцепителями.
Силовые цепи выключателей защищаются, как правило, предохранителями.
От правильного выбора плавких вставок предохранителей и уставок электромагнитных расцепителей автоматов зависит надежность работы не только выключателей, но и всей электроустановки в целом. Уставки защитных элементов цепей управления должны удовлетворять следующими основным условиям:
а) обеспечивать надежное включение и отключение выключателей с учетом действия устройств автоматики;
б) обеспечивать быстрое отключение коротких замыканий во всех точках защищаемого участка сети;
в) удовлетворять требованиям селективности в работе защитных элементов, включенных последовательно;
г) длительно выдерживать номинальный ток нагрузки.
Заниженный ток срабатывания защитных элементов может привести к ложному обесточению цепей управления в процессе проведения нормальных операций включения или отключения выключателей. И наоборот, их недопустимое загрубление повышает вероятность отказа защиты при коротких замыканиях в удаленных точках защищаемого участка цепей.
Нарушение требования селективности приводит к необоснованному полному обесточению сети оперативного тока нескольких участков при коротком замыкании в пределах одного из них.
Рассмотрим выбор уставок автоматов и токов плавких вставок в цепях управления, сигнализации, силовых цепях и цепях питающих участков сети оперативного постоянного тока.

Защита цепей управления.

К применению допускаются только закрытые трубчатые предохранители типов ППТ, ПР-2 с калиброванными плавкими вставками. Применять предохранители с некалиброванными плавкими вставками запрещается. Выбор плавких вставок проводится в соответствии с приведенными выше требованиями и с учетом режима работы цепей управления.

В процессе включения и отключения выключателя кратковременно за счет потребления электромагнитов управления, контакторов, реле величина тока возрастает и достигает своего наибольшего значения. В остальное время по цепям управления проходит незначительный ток, обусловленный лишь питанием реле контроля оперативных цепей и защиты.
Номинальный ток плавких вставок определяется по формуле:
(4)
где Iном.я — номинальный ток плавкой вставки;
/расч —наибольший кратковременный ток в процессе включения и отключения выключателя; /<=2,5 — коэффициент, учитывающий кратковременность прохождения ТОКа /расч-
По условиям падежной работы рекомендуется устанавливать предохранители с плавкой вставкой на ток не менее 6 а.
Величина тока /расч зависит от типа выключателя (масляный или воздушный) и применяемых приводов.
У воздушных выключателей в режиме форсировки:
а) с трехфазным приводом /расч= (12— 13)а;
б) с пофазным исполнением /расч= (33—36)а.
У масляных выключателей:
/расч= (5-Т- 10) а.
В случае необходимости /раг.ч может быть определен непосредственным измерением или расчетом по известным величинам потребления электромагнитов и реле. Выбранную плавкую вставку необходимо проверить по условию надежного сгорания при коротких замыканиях в наиболее удаленной точке цепей управления. Величина тока короткого замыкания определяется по формуле
(5)
где иш — напряжение на шинах установки постоянного тока, в; R„— внутреннее сопротивление источника постоянного тока, ом Re,з — сопротивление цепи до места короткого замыкания, ом.

Надежное срабатывание плавкой вставки будет обеспечено, если отношение

При использовании для защиты оперативных пеней максимальных автоматов тепловые элементы на них должны быть демонтированы. Применяются автоматы типа АП-50-ЗМТ. Ток срабатывания электромагнитных расцепителей автомата отстраивается от максимального кратковременного тока, возникающего в процессе включения и отключения выключателя,

где — ток срабатывания электромагнитного расцепителя, a: /i,ac., — наибольший расчетный ток, сг, Л’и=1,25 — коэффициент надежности, обеспечивающий
ОТСТРОЙКУ ОТ /расч-
Для надежного действия расцепителей автоматов в случае короткого замыкания отношение /и.а//ср должно быть не менее 2—3. Здесь, как и ранее, под током /к.3 подразумевается минимально возможный ток короткого замыкания в наиболее удаленной точке цепей управления.
Быстрота отключения коротких замыканий определяется временем сгорания плавких вставок и временем действия автоматов. Время сгорания плавких вставок определяется по защитным характеристикам, а при наладке в случае необходимости может быть определено с помощью осциллографа и должно быть не более 0,02—0,04 сек.
Время отключения максимальных автоматов измеряется миллисекундомером и составляет величину не более 0,02 сек.
Надо отметить, что плавкие вставки, а также автоматы не обеспечивают защиты электромагнитов управления выключателей от повреждений, вызванных длительным протеканием по ним тока.
Защита цепей сигнализации. Колебания проходящего по цепям сигнализации тока лежат в пределах 20—30% и обусловлены действием схемы сигнализации.
Номинальный ток плавкой вставки предохранителей цепей сигнализации принимается в 1,1—1,2 раза больше длительного максимального тока нагрузки защищаемых цепей, который легко можно измерить прибором
(7)
где /расч — длительный максимальный ток нагрузки цепей сигнализации; а; Кн= (1,1 и-1,2 — коэффициент запаса, учитывающий неоднородность металла и старение плавкой вставки.
По шкале номинальных токов выбирается плавкая вставка, ближайшая большая. Принятая плавкая вставка проверяется на надежность сгорания при коротком замыкании в наиболее удаленной точке цепей сигнализации.