Основная аппаратура цепей сигнализации. Схемы управления выключателями на электростанциях и подстанциях

1. ТЕМА 6. Схемы управления выключателями, сигнализации и блокировки в распределительных устройствах электрических станций и

подстанций
Лекция 9
Основная аппаратура цепей сигнализации.
Схемы управления выключателями на
электростанциях и подстанциях
6В07106 ‒ Электроэнергетика
Разработчик и лектор: к.т.н., профессор
кафедры Электроэнергетики Леньков
Юрий Аркадьевич

2.

ТЕМА
6.
Схемы
управления
выключателями,
сигнализации и блокировки в распределительных
устройствах электрических станций и подстанций
6.2 Основная аппаратура цепей
управления и
сигнализации
6.2.1 Общие сведения
Цепи управления, сигнализации, измерений и блокировок
снабжаются
аппаратами
и
приборами
разнообразной
конструкции для необходимых коммутационных переключений,
измерений, световой и звуковой сигнализации.
В зависимости от назначения эта аппаратура делится на
группы:
- аппараты управления, служащие для подачи команд на
включение и отключение, переключение блокировок, изменение
программ;
- сигнальная аппаратура — лампы, табло, звонки, сирены.

3.

Совокупность технических средств, необходимых для
управления
электроустановкой,
называется
системой
управления. Системы управления подразделяются на три вида:
‒ ручное;
‒ автоматизированное;
‒ автоматическое.
Ручное управление приводом какого-либо устройства может
осуществляться непосредственно на месте установки путем
физического воздействия оператора на привод, либо
дистанционно с местного щита управления.
Автоматическое управление осуществляют устройства
релейной защиты и автоматики.
К системам дистанционного управления выключателями
предъявляются следующие требования:
‒ управление выключателем должно осуществляться как со
щита управления, так и по месту его установки;
‒ должна быть предусмотрена сигнализация положения
выключателя, как на щите управления, так и в

4.

распределительном устройстве;
‒ цепи включения и отключения выключателя должны
снабжаться устройствами, сигнализирующими об обрыве этих
цепей;
‒
управляющий
импульс
должен
сниматься
с
электромагнитов включения и отключения автоматически после
завершения соответствующей операции;
‒ схема управления должна иметь блокировку от
многократного включения выключателя на устойчивое КЗ при
одном командном импульсе;
‒ схема должна иметь возможность как ручного управления,
так и автоматического управления от устройств релейной
защиты и автоматики.

5.

6.2.2 Устройство ключей управления
Для управления выключателями применяют два вида ключей
управления:
‒
ПМО
(переключатель,
малогабаритный,
общего
назначения);
‒ МК (малогабаритный ключ).
Ключи управления состоят:
‒ из лицевого фланца с поворотной рукояткой;
‒ контактного устройства из стандартных пакетов;
‒ механизма возврата рукоятки из оперативных положений
«Включить», «Отключить» в фиксированное положение (после
операции «Включить» поворотная рукоятка совпадает с линией
мнемосхемы на щите управления, а после операции
«Отключить»
поворотная
рукоятка
располагается
перпендикулярно линии мнемосхемы. В буквенном обозначении
ключа управления на самовозврат рукоятки в фиксированное
положение указывает буква «В»);

6.

‒ механизма фиксации рукоятки в нескольких положениях (В
буквенном обозначении ключа управления на фиксацию
рукоятки в нескольких положениях указывает буква «Ф»).
Ключи управления с фиксацией рукоятки и самовозвратом
серий МКВФ и ПМОВФ имеют шесть положений, рисунки 1
и 2:
‒ положение «отключено» (О);
‒ положение «предварительно отключено» (О1);
‒положение «отключить» (О2);
‒ положение «включено» (В);
‒ положение «предварительно включено» (В1);
‒ положение «включить» (В2).

7.

Рисунок 1

8.

Рисунок 2

9.

Подача команды на включение или отключение выключателя
осуществляется в два приема. Так, например, для отключения
выключателя сначала рукоятку ключа управления, находящуюся
в положении «включено» (В), поворачивают на
против
часовой стрелки, в положение «предварительно отключено»
(О1), а затем дополнительным поворотом рукоятки на
против
часовой стрелки переводим ее в положение «отключить» (О2).
После отпускания рукоятки ключа управления, механизм
возврата поворачивает ее на
по часовой стрелке и
устанавливает ее в положение «отключено» (О).
В электроустановках для управления выключателями
широкое применение получили ключи управления без фиксации
рукоятки управления серий МКВ и ПМОВ. Рукоятка управления
данных ключей имеет три положения:
‒ «включить» (поворот рукоятки на
по часовой стрелке);
‒ «отключить» (поворот рукоятки на
против часовой
стрелки);

10.

‒ нейтральное положение, в которое рукоятка возвращается
из положений «включить» и «отключить» после ее отпускания.
6.2.3 Схемы управления и сигнализации выключателями
с электромагнитными приводами
На рисунке 3 приведена схема управления и сигнализации
положения выключателя с электромагнитным приводом с
ключом управления серии МКВФ.
Схемы управления выключателями показываются при
отключенном положении выключателя и снятом оперативном
токе.
Включение выключателя осуществляется подачей плюса
оперативного тока на контактор КМ оперативным персоналом
посредством контактов 5‒8 ключа управления SA или
контактами AKS устройством автоматического повторного
включения, которые включены параллельно контактам ключа
управления 5‒8.

11.

Рисунок 3 − Схема управления и сигнализации положения
выключателя с электромагнитным приводом с ключом
управления серии МКВФ

12.

Контактор срабатывает и замыкает свои контакты КМ в цепи
электромагнита включения YAC, который производит
включение выключателя.
После включения выключателя его блок-контакты SQT
размыкаются, а блок-контакты SQC замыкаются. При
замыкании блок-контакта SQC подготавливается цепь на
отключение выключателя и получает питание реле KQC
контролирующее исправность цепи отключения.
Если цепь отключения исправна, то реле KQC замыкает свой
контакт в цепи лампочки HLR сигнализирующей о включенном
положении выключателя и исправности цепи отключения.
Отключение выключателя осуществляется путем подачи
плюса оперативного тока контактами ключа управления 6‒7 или
замыканием выходного контакта АК, при срабатывании
релейной защиты, на электромагнит отключения YAC.
Если цепь отключения исправна, то реле KQC замыкает свой
контакт в цепи лампочки HLR сигнализирующей о включенном
положении выключателя и исправности цепи отключения.

13.

Отключение выключателя осуществляется путем подачи
плюса оперативного тока контактами ключа управления 6‒7 или
замыканием выходного контакта АК, при срабатывании
релейной защиты, на электромагнит отключения YAC.
После отключения выключателя контакты занимают
положение, указанное на рисунке 3 и реле контроля
исправности цепи включения KQT, замыкает свой контакт KQT
в цепи зеленой лампочка HLG, которая загорается, сигнализируя
об отключенном положении выключателя и исправности цепи
включения.
На рисунке 4 приведена схема управления и сигнализации
положения выключателя с ключом управления серии МКВ.
Подача команды на включение выключателя производится с
помощью ключа управления SA и реле команды включить KCC,
а сигнал на отключение выключателя подается с помощью
ключа управления и реле команды отключить КСТ.

14.

Рисунок 4 − Схема управления и сигнализации положения
выключателя с ключом управления серии МКВ

15.

Подача команды на включение выключателя производится с
помощью ключа управления SA и реле команды включить KCC,
а сигнал на отключение выключателя подается с помощью
ключа управления и реле команды отключить КСТ.
В нормальном режиме при включенном положении
выключателя красная лампочка получает питание по цепи:
шинка +ЕС, контакт автоматического выключателя SF2, контакт
реле фиксации команд KQQ4, блок-контакт выключателя QSC,
лампочка HLR, шинка минус ЕС.
При аварийном отключении выключателя красная лампочка
гаснет, так как размыкается блок -контакт выключателя QSC, и
начинает мигать зеленая лампочка HLG. Питание на зеленую
лампочку подается от шинки мигающего света (+) ЕР через
контакт KQQ6 и блок-контакт выключателя SQT. Прерывистый
плюс подается от специального устройства мигающего света,
называемого пульс-парой.

16.

В данной схеме управления выключателем для фиксации
команд от ключа управления серии МКВ используется реле
KQQ с двумя обмотками и шестью переключающимися
контактами.
Положение
переключающих
контактов
соответствует
последней
команде,
поданной
ключом
управления. На рисунке 4, положение контактов соответствует
последней команде «отключить».
6.2.4 Дистанционное управление воздушными и
элегазовыми выключателями
Воздушные и элегазовые выключатели выполняются по
модульному принципу. При модульном исполнении каждый
полюс выключателя управляется своими электромагнитами
включения YAC и отключения YAT.
На рисунке 5 показана схема трехфазного управления
выключателями
пополюсного
исполнения.
Обмотки
электромагнитов цепей включения YAC и цепей отключения
YAT всех трех фаз соединены параллельно и поэтому получают

17.

Рисунок 5 − Схема трехфазного управления выключателями
пополюсного исполнения

18.

питание одновременно при подаче соответствующих команд.
Для исключения включения неисправного выключателя блокконтакты выключателя всех трех фаз в цепи электромагнитов
включения соединены последовательно.
В цепи электромагнитов отключения блок-контакты всех трех
фаз выключателя включены параллельно. Такое включение
блок-контактов обеспечивает прохождение команды на
отключение выключателя в случае отказа блок-контактов одной
или двух фаз.
Включение воздушных или элегазовых выключателей
допускается при определенном давлении воздуха или элегаза в
резервуаре. Контроль за давлением воздуха или элегаза
осуществляется с помощью электроконтактного манометра ВР.
При снижении воздуха или элегаза в резервуаре выключателя
ниже допустимого значения электроконтактный манометр
замыкает свои контакты в цепи обмотки промежуточного реле
KLP. Реле KLP размыкает свои контакты в цепи управления и
запрещает операции с выключателем.

19.

При подаче команды на включение или отключение
выключателя давление воздуха или элегаза в резервуаре
выключателя несколько снижается по сравнению с нормальным.
Поэтому, чтобы начатая операция с выключателем не
прерывалась, параллельно контактам реле KLP включены блокконтакты одной фазы электромагнита (
при включении и
при отключении).
Для надежного завершения начатой операции от ключа
управления контакты последнего так же шунтируются одним из
замыкающих блок-контактов электромагнитов (
при
включении и
при отключении).

20.

6.2.5
Блокировка
от
многократных
включений
выключателя на устойчивое короткое замыкание
Длительная подача команды на включение выключателя на
устойчивое короткое замыкание опасна для выключателя, так
как при этом происходят многократные включения и
отключения (под действием релейной защиты) тока КЗ. Для
предотвращения многократного включения выключателя на
устойчивое КЗ предусматривают специальную блокировку,
представленную на рисунке 6.
Блокировка от многократного включения выключателя на
короткое замыкание состоит из специального промежуточного
реле KBS с двумя обмотками ‒ последовательной KBS1 и
параллельной KBS2 и двумя контактами KBS1.1 ‒
размыкающий и KBS1.2 ‒ замыкающий. Обмотка KBS1
включена последовательно с электромагнитом отключения YAT.

21.

Рисунок 6 − Схема блокировки от многократных включений
выключателя на устойчивое короткое замыкание

22.

При включении выключателя на КЗ от ключа управления или
устройства АПВ (АKS) срабатывает релейная защита данного
присоединения АК и подает команду на отключение
выключателя. В результате по электромагниту отключения YAT
и последовательной обмотке реле KBS1 протекает ток. Реле
KBS сработав размыкает контакт KBS1.1 в цепи контакта КМ и
замыкает контакт KBS1.2 в цепи параллельной обмотки KBS2 и
реле KBS становится на самоудержание блокируя включение
выключателя на устойчивое КЗ. Реле KBS будет находится в
сработанном состоянии до снятия команды на включение, после
чего схема возвращается в исходное положение.
6.2.6 Сигнализация положения разъединителей
Сигнализация положения разъединителей может быть
выполнена также с помощью сигнальных ламп, как и
выключателей. Однако данная схема сигнализации для контроля
положения разъединителей не применяется, так как на
мнемосхеме щита управления появилось бы большое

23.

количество сигнальных ламп, что затруднило бы ориентировку
оперативного персонала.
Поэтому для сигнализации положения разъединителей
применяют специальный прибор сигнализации KQS. На
рисунке 7 приведен участок мнемосхемы и его электрическая
схема сигнализации положения разъединителей.
Прибор сигнализации KQS имеет две обмотки.
При включенном положении разъединителя, например
подключенного к системе шин К2К, его вспомогательный
контакт SQS2.1 находится в замкнутом положении, в результате
подается питание обмотке 1 прибора KQS2, которая
поворачивает указатель в вертикальное положение, вдоль линии
мнемосхемы, рисунок 7. При отключенном положении данного
разъединителя замыкается вспомогательный контакт SQS2.2 и
питание подается в обмотку 2 прибора KQS2, которая
поворачивает указатель в горизонтальное положение, поперек
линии мнемосхемы, рисунок 7.

24.

Рисунок 7− Прибор сигнализации KQS и электрическая схема
сигнализации положения разъединителей

25.

Т

26.

Т

27.

Т

28.

Т

29.

Т

30.

Т

31.

Т

32.

Т