Text
                    РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ
И ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
И ПОДСТАНЦИЙ

Библиотека электромонтера Выпуск 566 Х.А. РЫБАК ОБСЛУЖИВАНИЕ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ И ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ Издание второе, переработанное и дополненное Ленинград ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ Ленинградское отделение 1984
БЕК 31.27-05 Р93 УДК 621.316.925,004.2 ПРЕДИСЛОВИЕ Редакционная коллегия- Андриевский В. Н„ Бажанов С. А, Зайцев Ю. И., Ларио- нов В. П,, Мусаэлян Э. С., Розанов С. П„ Семенов В. А., Смирнов А. Д, Трифонов А. Н., Устинов П. И., Филатов А. А. Рецензент М А. Шабад ХАРИТОН АРОНОВИЧ РЫБАК ОБСЛУЖИВАНИЕ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ И ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ Редактор В. Н. Миханкова Художественный редактор Д. Р. Стевакович Технический редактор Н. А. Минеева Корректор А. М, Кулшнова ИВ № 246 Сдано в набор 31.10,83 Формат 84 X !08‘/а« Печать высокая. Тираж 35 000 экэ. Подписано в печать 10.01.84 М-20362 Бумага типографская № 2 Гарнитура литературная. Уел.-печ. л 5,46 Усл. Кр. отт. 5,72 Уч -изд л, 6,25 Заказ 3300. Цена 30 к, Ленинградское отделение Энергоатомиздата, 191041, Ленинград, Марсово поле, 1. Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Пер- вая Образцовая типография имени А А Жданова Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книж- ной торговли 113054, Москва М-54, Валовая, 28. Рыбак X. А Р 93 Обслуживание релейной защиты, электроавто- матики и вторичных цепей электростанций и под- станций.— 2-е изд., перераб. и доп. — Л,: Энерго- атомиздат. Ленингр. отд-иие, 1984. — 104 с., ил.— (Б-ка электромонтера; Вып. 566). 30 к В книге изложены принципы действия и содержание обслужи ванпя наиболее распространенных устройств релейной защиты и электроавтоматики вторичных и сигнальных цепей электростанций и подстанций Рассмотрен:,; операции с релейной защитой и автома- тикой при производстве различных переключений в первичных це- пях Первое издание вышчо в 1976 г Книга предназня !ена для оперативного персонала электг?--*^ ций и подстанций и выездных оперативных бригад, 40 лезна персоналу служб РЗАИ для обучения оперативного ЧВЭР'0 аЧ а также учащимся ПТУ соответствующей специализации. ББК 81.27-15 6П2.|| 2302040000-105 Р 051(011-84 133-84 © Энергоатомиздат, I9fy На современных электростанциях и подстанциях велико значение устройств релейной защиты и электроавтоматики (РЗА) в обеспечении бесперебойного электроснабжения потребителей. Аварии и нарушения нормального режима работы на предприятиях нв сетях энергосистем, вызванные неправильными действиями или отказами устройств РЗА по внне оперативного персонала, могут привести к значи- тельным убыткам в народном хозяйстве, поэтому персонал должен обслуживать эти устройства очень квалифициро- ванно. Цель книги — помочь оперативным работникам электростанций н подстанций самостоятельно повысить свою квалификацию в этой области. Во втором издании содержание книги приведено в соот- ветствие с новыми изданиями директивных материалов, правил и инструкций. Кроме того, внесены небольшие до- полнения в описание обслуживания некоторых устройств электростанций н добавлено приложение с материалами, облегчающими самостоятельное чтение принципиальных схем, приведенных в книге. В первом разделе книги определены обязанности опера- тивного персонала при обслуживании многих видов уст- ройств РЗА, вторичных и сигнальных цепей, в остальных разделах приведены описания устройств и специфические обязанности, обусловленные потребностями обслуживания отдельных видов устройств. Необходимо отметить, что опе- ративный персонал электростанций обязан выполнять тре- бования инструкции [1] и местных инструкций, указания и я
распоряжения, где учитываются конструктивные й другие условия. Материал, помещенный в книге, не может подме- нять инструкции и директивные материалы. В книге рас- смотрены только те устройства РЗА, операции с которыми наиболее часто приходится выполиятьюперативиым работ- никам. Лицам, желающим ознакомиться с другими устрой- ствами РЗА, следует обратиться, например, к работам [2, 3]. Автор надеется, что книга будет способствовать по- вышению надежности обслуживания устройств РЗА. Автор выражает глубокую благодарность М. А. Шабаду и В. Д. Панину за ценные замечания и советы. Все пожелания и замечания просьба направлять До адресу: 191041, Ленинград, Марсово поле, 1, Ленинградское отделение Энергоатомиздата. Автор
ГЛАВА ПЕРВАЯ - ОБЩИЕ ОБЯЗАННОСТИ ОПЕРАТИВНОГО ПЕРСОНАЛА ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ И ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ Общие обязанности и действия оперативного персонала могут быть разделены на повседневные и периодические. Повседневные обязанности. Оперативному персоналу надлежит знать принципиальные схемы и принцип действия, назначение и места размещения релейной защиты и элект- роавтоматики (РЗА), места установки и назначение пре- дохранителей, автоматов, указательных реле, органов управления (накладок), испытательных блоков и рубиль- ников. Четкое представление о нормальном состоянии и положении этой аппаратуры, а также о режимах, схемах и неисправностях, при которых это нормальное положение надлежит изменять (и знать, как изменять), способствует своевременному выявлению неправильного положения пе- речисленной аппаратуры или возникшей неисправности и предупреждению неправильного действия или отказа в действии устройств РЗА по вине оперативного персонала. Персоналу необходимо тщательно изучить и правильно выполнять все указания действующих на объекте типовых и местных инструкций по обслуживанию устройств РЗА. Действующими правилами запрещено оставлять присоеди- нение, оборудование или часть ошиновки, которые нахо- дятся под напряжением или в оперативном резерве, без вве- денной в действие защиты от коротких замыкаинй, а гене- раторы и трансформаторы — дополнительно н без защиты от внутренних повреждений [4]. Это правило следует строго выполнять. Все операции с устройствами РЗА, которые на- ходятся в управлении или в ведении вышестоящего опера- тивного персонала, могут выполняться только по указанию или с разрешения этого персонала. В случаях, предусмот- ренных инструкцией [1], операции с устройствами этих РЗА оперативный персонал объекта может выполнять са- мостоятельно с последующим уведомлением вышестоящего оперативного персонала. 5
Принимая смену, дежурный должен тщательно ознако- миться с записями в оперативном журнале и журнале релейной защиты обо всех работах и изменениях в устрой- ствах РЗА и в оперативных цепях, произведенных за время его отсутствия. При осмотре объекта надлежит проверить рабочее состояние источников и цепей оперативного тока и напряжения, звуковой и световой сигнализации, исправ- ность цепей отключения и включения выключателей. Про- верить правильность положения всех коммутационных аппаратов на щите управления и щите оперативного тока и их соответствие схеме первичных соединений объекта. При этом особое внимание обратить на устройства вклю- ченные или отключенные из-за отклонений от нормального режима работы. Осмотреть все устройства РЗА и проверить соответствие первичной схеме положения их органов управ- ления, в том числе и испытательных блоков, затем прове- рить наличие оперативного тока на тех устройствах РЗА, которые согласно указаниям инструкций илн распоря- жениям вышестоящего оперативного персонала должны быть выведены из действия. Особенно тщательно необхо- димо осмотреть устройства РЗА, на которых производи- лись какие-либо работы или изменения режима работы (например, на ШСВ) за время отсутствия принимающего смену, из-за того, что наибольшее число неправильных действий или отказов РЗА по вине оперативного персона- ла происходило из-за неправильного положения органов управления (накладок) и другой релейной аппаратуры на присоединениях, где производились какие-либо работы. Одновременно желательно проверить отсутствие отсоеди- ненных проводов и временных шунтирующих перемычек иа зажимах панелей и реле, где производились работы. Изве- стны случаи, когда бдительный оперативный персонал во время осмотра оборудования обнаруживал подобное ненор- мальное состояние цепей РЗА и, сообщая об этом персона- лу службы РЗАИ, предотвращал отказы или неправильные действия этих устройств. Надлежит проверить, чтобы цепи напряжения, подведенные к каждому устройству РЗА, были подключены к трансформатору напряжения той системы или секции шин, к которой подключено само защищаемое присоединение. Необходимо проверить нормальное положе- ние сигнальных (буксирных) стрелок реле времени и сиг- нальных флажков, встроенных в некоторые реле, а также готовность к действию осциллографов, фиксирующих и самопишущих приборов, запас бумаги или пленки у осцил- лографов и чернил и бумаги у приборов. При наличии 6
устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ) надлежит проверить соответствие положения отключающих устройств (ОУ) и переключателей УРОВ первичной схеме объекта; убедиться также, что у выведенных из действия защитных устройств выведен также запуск УРОВ от этих устройств. При наличии воздушных выключателей прове- рить по показаниям манометров, что давление воздуха в баках выключателей соответствует требованиям местной инструкции. Проверить надлежащее положение грузов и пружин у грузовых и пружинных приводов выключателей. Согласно требованиям местных инструкций произвести из- мерения в цепях некоторых устройств РЗА. Периодические обязаииости. Оперативному персоналу надлежит проверять наличие в достаточном количестве за- пасных калиброванных плавких вставок, предохранителей и сигнальных ламп. На открытой части объекта проверять уплотнение крышек релейных шкафов; в холодное время года ежедневно проверять, включены ли устройства подо- грева шкафов, обратив особое внимание на включение этих устройств прн низкой температуре или повышенной влаж- ности. Необходимо проверять работу и состояние продол- жительно работающей автоматики, например компрессор- ных установок воздушных выключателей, установок охлаж- дения и регулирования напряжения трансформаторов и др. Осматривать газовые реле трансформаторов и автотранс- форматоров, определять отсутствие внешних повреждений контрольных кабелей газовой защиты, доступных внешнему осмотру (например, проложенных по корпусу трансформа- тора). .При замене поврежденного предохранителя или плав- кой вставки обеспечить идентичность номинальных токов вставляемого предохранителя или калиброванной плавкой вставки и поврежденного. Использование некалиброванных плавких вставок запрещено; при наличии контактных бол- товых соединений их надлежит хорошо затянуть, контакт- ные поверхности должны быть хорошо зачищены и подог- наны. Перед наступлением холодного времени года надлежит проверить, достаточен ли объем масла в расширителях Трансформаторов. При срабатывании устройств РЗАИ оперативный персо- нал должен выполнить операции с сигнализацией, пре- дусмотренные местной инструкцией. Затем по действию сигнализации, выпавшим сигнальным флажкам в реле и результатам внешнего осмотра персонал стремится выяс- 7
нить причину, вызвавшую срабатывание устройств РЗАИ, и необходимы ли немедленные действия с его стороны; о происшедшем сообщает вышестоящему оперативному лицу. Квитирование ключей управления выключателей, оборудованных устройствами АПВ или АВР и изменивших свое нормальное положение, надлежит выполнять спустя время, записанное в местных инструкциях, затем следует подробно записать в журнал о всех сработавших указа- тельных реле и выпавших сигнальных флажках, встроенных в некоторые реле, отметив мелом кожухи всех этих реле. Записать время, зафиксированное сигнальными стрелками реле времени, осмотреть автоматические осциллографы, самопишущие и фиксирующие приборы, счетчики АПВ и АВР и записать в журнал результаты осмотров. Если сра- ботали фиксирующие приборы, выполнить операции, пре- дусмотренные местной инструкцией. Поднять грузы и завести пружины приводов выключателей, у которых отсутствует автоматический завод, В подробном рапорте диспетчеру надлежит указать время отключения и включения выключателей, какие уст- ройства РЗА действовали, какие появились сигналы, какие сигнальные флажки выпадали, время, зафиксированное сигнальными стрелками реле времени, успешно или не- успешно действовали автоматические устройства, работали ли осциллографы, фиксирующие и самопишущие приборы и каковы показания этих приборов, в каком положении находится оборудование объекта и какие обнаружены де- фекты. Рапорт должен быть четким, достоверным и доста- точно подробным. Следует учесть, что когда рапорт нечеток или в нем допущены ошибки, это может затруднить действия диспет- чера и персонала служб РЗАИ и задержать устранение причины нарушения нормального режима. Если потребуется немедленное повторное включение отключившегося первичного оборудования, надлежит пред- варительно проверить, подняты ли все сигнальные флажки. При повторном срабатывании устройств РЗАИ выпадение сигнальных флажков на корпусах реле надлежит отмечать так, чтобы эти отметки отличались от нанесенных ранее. Стереть все временные отметки на корпусах реле надле- жит после окончания анализа работы устройств РЗА с разрешения диспетчера. Обо всех случаях срабатывания устройств РЗА, а также об обнаруженных неисправностях этих устройств оперативный персонал обязан сообщить,^ местную службу РЗАИ, Я
Операций С ЁыкЛючатёлякй й разъедините.# йьШ й распределительном устройстве, оборудованном защитой шин, дежурный должен выполнять при включенной защите щин, учитывая что при этих операциях возможно возникно- вение коротких замыканий на шннах. После окончания всех операций, вызванных срабатыва- нием устройств РЗАИ, надлежит убедиться, что подняты все сигнальные флажки н что органы управления устрой- ствами РЗА установлены в положение, соответствующее схеме первичных соединений. Допуск персонала службы, РЗАИ для работы с устрой- ствами РЗА или вблизи них производится дежурным по оформленной заявке или распоряжению. Предварительно дежурный должен проверить, нет ли причин, препятствую- щих проведению работ в указанные сроки и в условиях, раз- решенных заявкой. Затем запрашивают разрешение у дис- петчера, в ведении или управлении которого находится дан- ное устройство, о допуске персонала РЗАИ к работам по заявке. Получив разрешение, дежурный готовит место производства работ в соответствии с заявкой, обращая особое внимание иа выполнение всех мероприятий по обеспечению правил техники безопасности <н безаварийного выполнения работ. Затем дежурный производит необходи- мые отключения и включения первичного оборудования. Перед производством операций с аппаратурой устройств РЗА дежурный должен убедиться по содержанию заявки и соответствующим надписям, что он подошел к нужной аппаратуре. Место производства работ ограничивается с помощью плакатов, ограждений или специальных штор, изготовлен- ных из непроводящих материалов и закрывающих доступ к соседним устройствам РЗА. Дежурный выполняет преду- смотренные в заявке или программе операции с устройст- вами РЗА с помощью отключающих устройств (ОУ), авто- матов и предохранителей. Перед отключением устройств РЗА, пускающих УРОВ (устройство резервирования отказа выключателя), надлежит предварительно отключить от ннх пуск УРОВ. Отсоединять провода на зажимах, а также производить операции с испытательными зажимами дежур- ному запрещено, эти операции выполняет персонал службы РЗАИ. После производства операций с отключающими устройствами следует убедиться в их надлежащем закреп- лении в новом положении. Перед тем как разрешить персоналу службы приступить к работе, дежурный удостоверяется в проверке знаний тех-
Ийки безопасности и допуске к соответствующим работай, проверяет наличие программы на производство работ н не- обходимых исполнительных схем, а затем проводит инструк- таж работников бригады на месте производства работ [5]. Допускающий знакомит бригаду с содержанием наряда, указывает границы рабочего места, показывает ближайшие к месту работы токоведущие части и оборудование, к кото- рым запрещается приближаться, и отключает напряжение иа рабочем месте [5]. В процессе работы дежурный производит по требова- нию работников бригады необходимые включения и отклю- чения полностью выведенных из работы (с отключенными разъединителями) первичных коммутационных аппаратов (выключателей, отделителей, короткозамыкателей) для опробований и проверок взаимодействия устройств РЗА с первичным оборудованием. Дежурный получает от диспет- чера разрешение на выполнение персоналом службы РЗАИ различных включений и отключений от устройств РЗА обо- рудования, находящегося под напряжением, при необходи- мости проверок взаимодействия устройств РЗА с этим оборудованием. Включения и отключения первичного обо- рудования от устройств РЗА выполняются работниками службы РЗАИ. Включения и отключения полностью выве- денных из работы первичных коммутационных аппаратов при производстве работ с реле прямого действия, регули- ровка приводов, проверка отключающих и включающих электромагнитов и другие подобные работы могут выпол- няться самостоятельно работниками бригады РЗА, но с обязательным предупреждением дежурного. Прекращение работы сигнализации, срабатывающей как при подготовке рабочего места, так и в процессе проведения работы, про- изводится только дежурным персоналом. Проверка измери- тельных приборов, находящихся в цепях РЗА, должна про- изводиться специальными бригадами по разрешенной заявке при условии, что рабочее место подготовлено сог- ласно указаниям или с участием службы РЗАИ. После окончания работ перед закрытием наряда дежур- ный вместе с производителем работ тщательно осматривает место производства работ, так как иногда по ошибке остав- ляют в зажимном ряду отключенные мостики (вывернутые штекеры), провода или перемычки, шунтирующие цепи. Иногда на месте производства работ забывают посторонние предметы. Дежурному надлежит проверить положение сиг- нальных флажков, отключающих устройств и другой аппа- ратуры. Если на панелях устройства заменена аппаратура, 10
дежурный знакомится с этими изменениями и с указаниями по обслуживанию замененной или добавленной аппаратуры. Дежурный знакомится с записью в журнале релейной защиты о произведенной бригадой работе и о готовности устройства к вводу в действие и расписывается в журнале. Без такой записи, выполненной персоналом службы РЗАИ, ввод в работу устройства запрещен. Дежурный сообщает диспетчеру об окончании работ и о записи в журнале ре- лейной защиты и после получения разрешения диспетчера на ввод устройства в работу устанавливает в надлежащее положение органы управления устройством (накладки и др.), производит предусмотренные измерения и сообщает диспетчеру о вводе устройства в работу. Затем по распо- ряжению диспетчера выполняет предусмотренные заявкой или инструкцией операции с другими устройствами РЗА, если они вызываются проведенными работами. При выводе в ремонт выключателя его первичная цепь обычно заземляется с двух сторон выключателя вместе с трансформаторами тока (ТТ) посредством заземляющих ножей линейного и шинного разъединителей. Вторичные цепи ТТ этого выключателя при этом часто отключают от остающихся в работе устройств релейной защиты (напри- мер, от дифференциальной защиты шин, от релейной за- щиты присоединения при схеме с двумя выключателями на присоединение и др.) [6], Эти отключения выполняют работники службы РЗАИ. Предназначены они для пре- дотвращения неправильных действий релейной защиты при включенном положении ремонтируемого выключателя, что особенно актуально для воздушных выключателей и внеш- нем к. з. на землю вблизи заземляющего контура объекта или при электросварочных работах на нем. В этих случаях часть тока, проходящего по контуру заземления, может ответвиться через два установленных заземления в первич- ную цепь ТТ ремонтируемого выключателя н при значении тока, достаточном для срабатывания релейной защиты, вызвать ее неправильное действие. Если отключение вторичных цепей ТТ от остающихся в работе устройств РЗА по какой-либо причине ие может быть выполнено, ремонтируемый выключатель должен на- ходиться в отключенном положении или должны быть при- няты меры, предотвращающие возможность прохождения тока по первичной цепи ТТ. К их числу можно отнести: от- соединение с одной стороны ошиновки между воздушным выключателем и выносными ТТ; установку заземлений с Двух сторон воздушного выключателя так, чтобы выносные 11
ТТ не попали в зону между двумя заземлениями. Опе- ративному персоналу надлежит проследить за выполне- нием указанных мероприятий, а также за обеспечением надежного восстановления вторичных цепей ТТ после окон- чания ремонта выключателя. Для обеспечения безопасности персонала, ремонтирую- щего выключатель, дежурный должен исключить возмож- ность дистанционного включения и отключения ремонти- руемого выключателя (в том числе и от устройств РЗА). При производстве монтажных работ вблизи или иа па- нели действующих устройств РЗА на эти работы оформля- ется заявка, в которой должны быть указаны мероприятия, разработанные службой РЗАИ и направленные на то, чтобы предотвратить отключение действующего оборудова- - ния из-за неосторожного проведения монтажных н сверло- вочных работ ('Например, вывод из действия части уст- ройств РЗА, в схеме которых могут создаться цепи на отключение выключателей). При допуске персонала для производства пожароопас- ных работ вблизи цепей и устройств РЗА дежурный должен проверить наличие плана и письменного разрешения на производство этих работ, а также наличие у персонала удостоверений о проверке знаний техники безопасности и допуске к выполнению пожароопасных работ. Место произ- водства пожароопасных работ должно быть тщательно подготовлено в соответствии с правилами пожарной безо- пасности. При подготовке рабочего места следует учиты- вать, что некоторые кабели н провода с полиэтиленовой оболочкой являются горючими. После окончания пожароопасных работ места проведе- ния этих работ должны быть тщательно осмотрены дежур- ным персоналом и производителем работ. Перед вводом в действие нового устройства релейной Защиты или электроавтоматики оперативный персонал дол- жен получить структурные или принципиальные схемы этого устройства и инструкцию по его обслуживанию. Изучение этих материалов всем оперативным персоналом целесообразно организовать с привлечением в качестве ру- ководителя работника службы РЗАИ. Во время изучения инструкции н схем нужно уяснить, прн каких условиях срабатывает та или иная часть устройства защиты и авто- матики и на какую коммутационную аппаратуру она дей- ствует, какие устройства сигнализации имеются, где они расположены и при каких обстоятельствах действуют, какими отключающими устройствами вводится и выводится 12
устройство, где они расположены и какие поясняющие надписи имеются, где расположены предохранители или автоматы и способ контроля их исправности. Кроме того, оперативный персонал уясняет, какие могут быть неисправ- ности устройства и как ои должен поступить при появле- нии неисправности и, в частности, как должен действовать персонал, например, при повреждении цепей от TH, прн - появлении замыкания на землю в цепях нового устройства, а также другие вопросы, появившиеся в процессе изучения инструкции и схемы. После окончания изучения материалов обычно организуется проверка знаний оперативного персо- нала с привлечением работника службы РЗАИ. Ввод в действие нового устройства релейной защиты или электроавтоматики производится дежурным по оформ- ленной заявке. В инструкциях по обслуживанию устройств РЗА и вто- ричных цепей должны быть приведены перечни всех отклю- чающих устройств (ОУ), рубильников, переключателей и некоторых испытательных блоков с указанием принадлеж- ности, назначения н нормального положения этой аппара- туры, а также указания о том, в каких случаях и какие операций должен с их помощью выполнять оперативный персонал. Вопросы для самопроверки 1. Что должен хорошо знать н уметь оперативный персонал в области обслуживания устройства РЗА и вторичных ценен объекта, на котором ои работает? 2. На что должен обращать внимание и что должен проверять дежурный, принимая смену н проводя осмотр устройств РЗА н опе- ративных цепей? 3. Каковы периодические обязанности оперативного персонала при проведении осмотра объекта? 4, Действия дежурного при срабатывании устройств РЗА. 5. Обязанности дежурного прн допуске персонала службы РЗАИ к работам в устройствах РЗА. 6. Какие мероприятия надлежит выполнить при выводе в ремонт выключателя для предотвращения ложной работы релейной защиты и. обеспечения техники безопасности производства работ? 7. Какие мероприятия надлежит выполнить прн производстве монтажных или пожароопасных работ вблизи цепей и панелей устройств РЗА? 8. На какие вопросы должен обратить внимание оперативный персонал при изучении указаний инструкции по обслуживанию нового устройства РЗА? 13
ГЛАВА ВТОРАЯ ВТОРИЧНЫЕ ЦЕПИ, ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ И ИХ ОБСЛУЖИВАНИЕ К вторичным цепям относятся как оперативные цепи (в том числе цепи управления), так и цепи тока и напря- жения. Рассмотрим сначала измерительные трансформато- ры, являющиеся источниками питания цепей тока и напря- жения. Б установках высокого напряжения измерительные трансформаторы изолируют реле устройств РЗА н приборы от цепей высокого напряжения, что значительно облегчает конструирование и условия эксплуатации этих реле н при- боров. Измерительный трансформатор состоит из магнито- провода, набранного из тонких листов трансформаторной стали, и обмоток, охватывающих его часть. Обмотка, подключаемая к первичной цепи подстанции, называется первичной, а обмотка, к которой подключаются измеритель- ные приборы, реле и другая аппаратура, называется вто- ричной обмоткой измерительного трансформатора. Согласно правилам техники безопасности вторичные обмотки измерительного трансформатора должны иметь постоянное заземление в одной точке схемы для предохра- нения персонала и оборудования вторичных цепей от высо- кого напряжения в случае повреждения изоляции между обмотками. Измерительные трансформаторы делятся на трансформаторы тока (ТТ) и трансформаторы напряже- ния (TH). Трансформаторы тока и вторичные токовые цепи. Пер- вичная обмотка ТТ включается последовательно в цепь присоединения, иапрнмер линии, трансформатора В цепь вторичной обмотки ТТ последовательно включают обмотки реле и приборов. Коэффициентом трансформации ТТ назы- вают отношение номинального тока Л первичной обмотки к номинальному току Z2 вторичной обмотки, что приблизи- тельно равно отношению числа витков w2 вторичной обмотки к числу витков Wi первичной обмоткн: К/ —71/7 Я Л? w2lw\. Магнитные потоки, создаваемые токами первичной н вторичной обмоток в магнитопроводе, направлены на- встречу друг другу. Результирующий магнитный поток оп- ределяется разностью этих магнитных потоков; в нормаль- ных условиях работы он невелик. При конструировании ТТ сечение магннтопровода рассчитывают, исходя нз нор- 14
Мйльно^о значения результирующего магнитного потока. Вторичная обмотка трансформатора тока должна быть замкнута всегда на цепь с относительно малым сопротив- лением. При обрыве цепи вторичной обмотки, когда через первичную обмотку проходит ток, магнитный поток в магнитопроводе значительно возрастает, так как исчезает магнитный поток, создаваемый вторичной обмоткой. В ра- зомкнутой вторичной обмотке будет наводиться э. д. с., значение которой может достигать десятков тысяч вольт и быть смертельно опасным. Магнитопровод ТТ при этом будет перегреваться нз-за возросшего магнитного потока, что может привести к повреждению изоляции обмоток н железа ТТ. С учетом этого обстоятельства во вторичных це- пях ТТ устанавливают испытательные зажимы и испытатель- ные блоки, позволяющие прн проведении испытаний или проверок устройств РЗА и приборов подключать, например, измерительные приборы без разрыва вторичной цепи. На рис. 1,а схематично показан испытательный зажим в нормальном режиме работы вторичной цепи, когда съемная перемычка 1 соединяет две части испытательного зажима. Измерительный прибор подключают к измери- тельным виитам 2 зажима параллельно съемной пере- мычке, не разрывая замкнутую цепь, а затем ослабляют винты 3 и отодвигают нлн снимают перемычку, вследствие чего измерительный прибор оказывается последовательно включенным в замкнутую вторичную цепь (рис. 1,6). С по- мощью испытательных зажимов можно также замкнуть накоротко вторичные обмотки ТТ без предварительного разрыва цепей с аппаратурой и приборами, для чего над- лежит установить перемыч- ку между измерительными винтами испытательных за- жимов, установленных В фазных н нулевом прово- дах ТТ (см. штриховую линию на рис. 3). Испытательные блоки— это специальные четырех- нлн шестицепные (на четы- ре илн на шесть цепей) разъемные контактные устройства, прн помощи ко- торых выполняется присо- единение устройств РЗА нлн измерительных приборов Рис. 1. Испытательный зажим во вторичной цепи ТТ: а — нормаль- ный режим; б — включение ам- перметра 15
к вторичным цепям ТТ, а в некоторых случаях — и к вто- ричным цепям TH, к источникам и цепям оперативного тока. Эти устройства обеспечивают возможность быстрого и надежного размыкания или замыкания цепей, а также Производства проверок и регулировок реле и других уст- ройств с безразрывным подключением приборов во вторич- ные цепи ТТ. Обеспечивается также возможность времен- ных изменений в схемах защиты, необходимых при наладке И проверке, без производства переключений на зажимах Панели. На рис. 2 показан испытательный блок на шесть цепей. Испытательный блок состоит из основания (корпуса) У, в углублении которого установлены два ряда пружиня- щих контактов (пластин) 3, и съемной рабочей крышки 2 с контактными планками 4, соединяющими попарно пружи- нящие контакты в каждой цепи при вставленной в корпус рабочей крышке (рис. 2,в). К одному ряду верхних внешних зажимов 6 блока подключают провода, идущие к реле нли приборам, а к другому ряду нижних внешних зажимов 7 подключают вторичные цепи от ТТ или от TH или питающие цепи оперативного тока. При снятии рабочей крышки испы- тательного блока, верхние и нижние пружинящие контакты каждой цепи изолируются друг от друга, а соседние пружи- нящие контакты нижнего ряда, к которому подведены вто- ричные цепи от ТТ, закорачиваются без разрыва цепей на расположенные в глубине корпуса блока закорачивающие пластины 5 (рис. 2,а). На время проверок защиты персона- лом службы РЗАИ рабочая крышка заменяется испытатель- ной крышкой, электрически соединяющей испытательную схему или измерительные приборы с цепями устройств РЗА. В отличие от рабочей испытательная крышка 8 (рис. 2,г) вместо контактных планок имеет контактные пластины Р, электрически соединенные с измерительными зажимами 10 на внешней стороне крышки. При включении испытательной крышки с заранее подсоединенным к ней амперметром последний включается в цепь, проходящую через блок, без разрыва этой цепи. В каждой крышке блока есть замок (на рис. 2 не пока- зан), защелкивающийся при установке крышки иа полную глубину и фиксирующий ее положение. Если по условиям эксплуатации испытательный блок должен длительное время находиться без рабочей крышки, то вместо нее в блок должна быть вставлена холостая крышка для предовраще- ния попадания пыли и мусора внутрь блока. Холостая крышка не имеет внутреннего выступа, контактных планок или пластин и поэтому при своем включении сохраняет ие- 16
измеииым положение пружинящих контактов блока. Холос- тая крышка должна отличаться от рабочей крышки цветом. При установке испытательных блоков в шкафах открытого распределительного устройства шкафы должны оборудо- ваться подогревом. Вторичные обмотки ТТ н обмотки реле (приборов) соединяют между собой по различным типовым схемам. Рис. 2. Устройство испыта- тельного блока: а — корпус испытательного блока без крышки (со снятой левой боковиной); б — рабочая крышка испытательного блока; в — испытательный блок с вставленной рабочей крышкой (в разрезе); г — схема испытательного бло- ка с испытательной крыш- кой, включенной для изме-- рения тока в цепи 2—3300 17
На рис. 3 в качестве примера приведена схема соедине- ния вторичных обмоток ТТ и обмоток реле в полную звезду (имеются также схемы соединения в неполную звезду, в треугольник и др.) [2]. В этой схеме три одно- именных конца вторичных обмоток (обозначены ut или Ua) соединены между собой и образуют нулевую точку «звез- ды», от остальных трех концов обмоток отходят фазные провода. Обмотки трех реле подключены с одной стороны к фазным проводам, другие концы обмоток реле соеди- нены между собой и также образуют нулевую точку. Нулевые точки ТТ и реле соединены между собой прово- дом, который называют нулевым. В нормальном режиме нагрузки и при трехфазных к. з. по фазным проводам проходят равные по значению токи, соответствующие токам в первичной цепи, по ну- левому проводу при этом про- ходит ток во много раз мень- шего значения — так называе- мый ток небаланса. Ток неба- ланса возникает из-за отклоне- ний значения и фазы вторич- ных токов ТТ; эти отклонения бывают различны в каждой фазе. Ток небаланса равен геометрической сумме вторич- ных токов трех фаз. При однофазном замыка- нии иа землю по фазному про- воду поврежденной фазы и нулевому проводу проходит ток, соответствующий току замыкания на землю. Приве- денная на рис 3 схема является также фильтром токов нулевой последовательности; в выходную цепь этого филь- тра (в нулевой провод) включают реле, которые должны действовать при замыканиях на землю. На кабельных ли- ниях напряжением 35 кВ и ниже иногда устанавливают спе- циальные ТТ нулевой последовательности (ТНП). Сталь- ной магнитопровод ТНП кольцеобразной или прямо- угольной формы охватывает трехфазный кабель или не- сколько трехфазных кабелей. К вторичной обмотке ТНП подключают реле. При прохождении по защищаемому ка- белю токов нагрузки, токов трехфазных илн двухфазных к. з. геометрическая сумма магнитных потоков в магнито- проводе ТНП теоретически равна нулю. При этом ток во вторичной обмотке ТНП теоретически должен быть равен нулю. Однако вследствие некоторой иесимметрии располо- 18 PSrtSftipWOpti!) А И3\ В С Ыр- и Ц < I Нулевой провод Рис. 3 Схема соединения вто- ричных обмоток ТТ н обмоток реле (приборов) в полную звезду {ИЗ — испытательные зажимы)
|жения жил кабеля или самих кабелей по отношению к I вторичной обмотке ТНП в последней возникает небольшая | э. д с. и через обмотку реле проходит ток небаланса, ко- торый отстраивают от тока срабатывания реле. При про- f хождении по фазе кабеля тока однофазного замыкания на f землю во вторичной обмотке ТНП индуцируется э. д с, > под действием которой появляется ток, достаточный для срабатывания реле ♦ Постоянное заземление вторичной обмотки ТТ в од- ’ ной точке выполняют обычно на самом ТТ или иа бли- жайшем к нему ряду зажимов. В сложных схемах релей- [. ной защиты, когда соединяют между собой вторичные об- мотки нескольких групп ТТ, размещенных в разных местах ^подстанции, постоянное заземление вторичных цепей этих Г ТТ также должно выполняться в одной точке. Обычно это заземление устанавливают в месте сборки цепей групп ТТ (в распределительном устройстве или на панели релейной защиты). Особенности производства операций в токовых цепях. Эксплуатационные работы (проверки и испытания), связан- ные с ТТ, могут ограничиваться только вторичными цепя- ми ТТ (измерение сопротивления изоляции, проверка це- пей релейной защиты под нагрузкой и т. д.,), а могут охва- тить и первичную цепь ТТ Оперативный персонал должен четко представлять себе объем и место предстоящих работ и выполнять все подготовительные работы в полном со- ответствии с правилами техники безопасности [5]. Проведение операций с испытательными блоками во вторичных цепях ТТ разрешается оперативному персоналу лишь в некоторых случаях (см. ниже). При этом опера- тивный персонал проходит специальное обучение, во время которого должны быть рассмотрены варианты всех опера- ций, их содержание и последовательность. Оперативный персонал, допущенный к операциям с испытательными блоками, должен быть также проинструктирован персона- лом службы РЗАИ иа рабочем месте. Основные правила выполнения операций с испыта- тельными блоками заключаются в следующем. При снятии рабочей крышки испытательного блока необходимо нажать пальцами иа обе защелки, чтобы открыть замки с двух сторон крышки, а затем резко без перекосов выдернуть крышку в направлении, перпендикулярном панели. Встав- лять рабочую крышку нужно до защелкивания замка. При наличии двух выключателей иа присоединение операции в токовых цепях одного из двух комплектов ТТ 2* 19
с помощью испытательных блоков надлежит проводить с временным отключением устройств релейной защиты, ко- торые по принципу действия и чувствительности могут срабатывать ложно нз-за кратковременного возникновения несимметрии токов при рабочем режиме (например, днф- ференцнально-фазные высокочастотные защиты, чувстви- тельные токовые защиты нулевой последовательности со- ответствующих ступеней, защиты параллельных линий и т. п.) [6]. Если указанные выше операции поручается выполнить оперативному персоналу, службой РЗАИ долж- ны быть даны письменные указания с перечнем всех за- щит, которые должны быть при этом временно (и на какое время) отключены. После окончания работы во вторичных цепях ТТ опера- тивный персонал должен проверить, введены ли в действие на отключение все защитные устройства, которые выводи- лись из действия. Трансформаторы напряжения и вторичные цепи напряжения. Устройство TH такое же, как и силового трансформатора; первичная обмотка, состоящая из боль- шого числа витков, подключается параллельно к первич- ным цепям оборудования подстанции, к цепям вторичной обмотки параллельно подключают приборы и реле. Для питания устройств РЗА применяют различные схемы соединения обмоток как однофазных, так и трех- фазных TH [2, 3] > В качестве примера рассмотрим схему соединения обмоток трехфазного пятнстержневого TH (рис. 4), Магнитная система этого TH имеет пять стерж- 20
ней. На трех средних стержнях размещены обмотки трех фаз — по одной первичной и по две вторичных обмотки на каждом стержне. Два крайних стержня предназначены для замыкания магнитных потоков нулевой последователь- ности (когда геометрическая сумма магнитных потоков трех средних стержней не равна нулю). Первичные обмот- ки соединены в звезду с заземленной нейтралью. Основ- ные вторичные обмотки соединены в звезду с выведенной нейтралью и цепи этих обмоток предназначены для вклю- чения приборов н реле на междуфазные н фазные напря- жения. Дополнительные обмотки соединены по схеме разомкнутого треугольника, являющегося фильтром иапря- «> 11 Рис. 5. Векторные диаграммы вторичных фазных напряжений н их геометрического суммирования в фильтре напряжений нулевой по- следовательности: а — нормальный режим цепи или удаленное трех- фаэное к. з.; б — двухфазное к. з. между фазами В и С жения нулевой последовательности. Напряжение на зажи- мах 0\ — 02 этой схемы равно утроенному напряжению нулевой последовательности 3Z70 (при отсутствии в напря- жении гармоник). В нормальном режиме, при трехфазном или двухфаз- ном к, з. в первичной цепи геометрическая сумма фазных напряжений равна нулю, поэтому напряжение между вы- веденными концами разомкнутого треугольника также рав- но нулю (в треугольнике геометрически суммируются трн фазных напряжения, рис. 5). При замыкании на землю одной нз фаз (например, фазы А) первичной цепи с изо- лированной нейтралью первичная обмотка фазы А TH окажется подключенной обоими концами к потенциалу земли и напряжение как первичной, так н вторичных об- моток этой фазы станет равным нулю (рнс. 6), напряже- женне двух других фаз станет равным междуфазному напряжению. Прн этом на зажимах схемы разомкнутого треугольника TH появится напряжение, равное геометри- ческой сумме векторов напряжений двух неповрежденных фаз В н С, и реле напряжения, подключенное к выведен- 21
ним концам схемы разомкнутого треугольника, срабо- тает, сигнализируя о замыкании на землю в первичной цепи- Если нейтраль первичных обмоток TH не будет за- землена, тогда при замыкании на землю какой-либо фазы первичной цепи с изолированной нейтралью геометричес- кая сумма векторов трех вторичных фазных напряжений будет равна нулю н сигнализация замыкания на землю работать не будет. Рис 6 Однофазное замыкание иа землю в цепи с изолированной ней- тралью а —схема TH (вторичные обмотки, соединенные в звезду, не показаны); б — векторная диаграмма напряжений; в — геометрическое суммирование напряжений и 0с в фильтре нулевой последователь- ности (в схеме разомкнутого треугольника) Прекращение питания цепей напряжения некоторых устройств РЗА может привести к нх излишнему или лож- ному действию нли отказу. К устройствам, способным по- действовать излишне или ложно, относятся, например, за- щиты минимального напряжения, дифференциально-фаз- ные защиты линий типов ДФЗ-501 (ДФЗ-401) и ДФЗ-5ОЗ, дистанционные защиты любых типов. К устройствам, спо- собным привести к отказу, относятся, например, различ- ные типы направленных защит, устройства РЗА от повы- шения напряжения, устройства автоматического повторно- го включения (АПВ) с проверкой синхронизма или нали- чия напряжения. При исчезновении напряжения от TH, используемого как источник оперативного переменного то- ка устройства РЗА, эти устройства могут также отказать в действии. Для предотвращения неправильного действия уст- ройств РЗА при повреждении цепей напряжения, а также для сигнализации об этих повреждениях применяют раз- личные устройства, с принципом действия и особенностя- 22
мй обслуживания которых оперативный йерсоййл должен быть ознакомлен. Для защиты TH от к. з. во вторичных цепях применя- ет как плавкие предохранители, так и автоматические ыключателн (автоматы), например, типа АП-50 (с кон- тактом вспомогательной цепи, который используют для игнализации отключения автомата). Преимуществами автоматов по сравнению с плавкими предохранителями [вляются быстродействие, большая надежность, простота зосстановления питания цепей напряжения (нет необхо- димости иметь резервные плавкие вставки, предохрани- тели и т. п.). Быстродействие автоматоз при к. з. во вто- >ичиых цепях TH обеспечивает своевременное автоматиче- ское отключение специальными блокировками быстродей- ствующих релейных защит, подверженных неправильным действиям при снижении или исчезновении напряжения. Цело в том, что специальная блокировка быстрее и надеж- нее блокирует защиту после отключения автоматов одной или нескольких фаз цепей напряжения. Предохранители допускается применять только во вторичных цепях TH, не питающих быстродействующие релейные защиты, под- верженные неправильным действиям при неисправности цепей напряжения. Постоянное защитное заземление вторичных цепей TH выполняется следующим образом: провод одной из фаз или нулевой провод вторичных обмоток TH, соединенных в звезду, и один из выводов схемы разомкнутого тре- угольника заземляются на ближайшей от TH сборке за- жимов (обычно в шкафу, где устанавливают автоматы) или непосредственно у выводов вторичных обмоток TH, Индивидуальные заземления цепей каждого TH выполня- ются при условии, что вторичные цепи TH не имеют ни- какой электрической связи с цепями других ТЫ, кроме связи через «землю». На объекте с двумя и большим числом TH одного и того же первичного напряжения перевод питания цепей напряжения устройств РЗА каждого присоединения с од- ного TH иа другой обычно выполняют одним из двух спо- собов. По первому способу иа каждом присоединении уста- навливают рубильники или переключатели, с помощью которых оперативный персонал может подключать цепи напряжения устройств РЗА этого присоединения к тому или другому TH Недостаток этого способа заключается в том, что дежурный персонал должен следить, чтобы в 23
нормальной режиме &торичнь1ё цепи йапряженйя каж- дого присоединения были подключены к TH той системы шии нли той ошиновки, на которую включено само это присоединение. Если это условие не выполнено, при экс- плуатационном или аварийном отключении шиносоеди- нительного или другого выключателя нли разъедините- ля, когда нарушается прямая электрическая связь меж- ду системой шин (ошиновкой), куда включено присоеди- нение, устройства РЗА этого присоединения могут срабо- тать неправильно илн отказать в действии, так как на- пряжение в их цепях может не соответствовать по значе- нию и фазе первичному напряжению самого присоедине- ния. Второй способ заключается в том, что цепи напря- жения отдельных присоединений подстанции, имеющей две системы шнн, автоматически переключаются на со- ответствующий TH, например при переводе присоедине- ния с одной системы шин на другую. Это автоматиче- ское переключение обычно выполняется контактами ре- ле-повторителей вспомогательных контактов (ВК) шин- ных разъединителей присоединения (рнс. 7). В схеме с це- лью предотвращения неправильного действия главным образом дистанционных быстродействующих защит при переводе линии с одной системы шин на другую преду- смотрена следующая автоматическая последовательность переключения. Вначале при включении шинного разъеди- нителя / (//) системы шин срабатывает реле 1РПР {2РПР}, через контакты которого к защите подается напряжение от обмоток соответствующего TH, соединен- ных в звезду, а затем срабатывает реле ЗРПР (4РПР), подавая через свои контакты на дистанционную защиту «плюс» оперативного тока и напряжение от обмоток TH, соединенных в разомкнутый треугольник. Реле 1РПР (2РПР) имеет некоторую выдержку времени при возвра- те (реле типа РП-252), а реле ЗРПР (4РПР) ее не имеет (реле типа РП-23). Это предусмотрено для того, чтобы при разрегулировке вспомогательного контакта разъеди- нителя (ВКР) и нарушении в нем целости цепи реле ЗРПР (4РПР) сияло с защиты «плюс» оперативного тока раньше, чем реле 1РПР (2РПР) снимет напряжение (це- пей «звезды») с той же защиты, и тем самым предотвра- тило ложное действие защиты. Для исключения возмож- ности объединения вторичных цепей TH обеих систем шин в режиме, когда включены оба шинных разъедините- ля присоединения, в схеме выполнена блокировка на раз- 24
дыкающих контактах реле ЗРПР (4РПР). Реле, в цепи которого вспомогательный контакт разъединителя был замкнут раньше, разомкнет цепь включения другого реле своим контактом. а I с 0 0^ и К цепям напряжения устройств РЗА присо- единения Рис. 7. Схема переключении цепей напряжения устройства _ РЗА присоединения с применением реле повторителей по- ложения шинных разъединителей (РПР) (вторичные цепи каждого TH имеют индивидуальные заземления): а—схе- ма соединений обмоток однофазных TH с двумя вторич- ными обмотками; б—схема включения реле-повторителей разъединителей (1ВКР и 2ВК.Р— вспомогательные кон- такты шииных разъединителей соответственно I и II си- стем шин); § — схема переключения цепей напряжения
Операции при отключении или неисправности TH и це- пей, При отключении или неисправности TH в заявке должны быть приведены указания или мероприятия, со- ставленные службой РЗАИ для обеспечения надежной ра- боты остающихся включенными устройств РЗА, подклю- ченных к этим цепям. Эти мероприятия, равно как и меро- приятия, предусмотренные инструкциями, надлежит вы полнить до отключения TH При появлении аварийной необходимости отключения TH или части его цепей оперативный персонал предвари- тельно, согласно инструкциям, отключает те устройства РЗА, которые могут сработать неправильно при перерыве или исчезновении питания цепей напряжения. Если имеется возможность, все устройства РЗА, кото- рые нормально питаются от цепей напряжения отключае- емого TH, целесообразно до отключения TH перевести на питание от другого TH, в том числе и в случаях, когда TH установлен на линии При переводе питания цепей на- пряжения устройств РЗА с одного TH на другой опера- тивный персонал предварительно (несмотря на наличие соответствующих блокировок) отключает те устройства, которые могут сработать неправильно при разрыве цепей напряжения, а после завершения перевода питания вво- дит их в действие. К этим устройствам, в частности, от- носятся любые дистанционные защиты, а также высоко- частотные защиты типа ДФЗ-501 (ДФЗ-401) илнДФЗ-503, имеющие пуск по напряжению обратной последователь- ности. Следует иметь в виду, что, если, иапример, цепи на- пряжения защит двух линий включены па TH одной из этих линий (цепи напряжения защит одной из линий переведены на TH второй линии) и среди переведенных цепей есть цепи дистанционной защиты или высокочас- тотной защиты типа ДФЗ-501 (401) или ДФЗ-5ОЗ, при отключении линии с исправным TH произойдет также отключение линии с неисправным TH (без TH). Поэтому такой режим работы необходимо допускать только иа ми- нимально необходимое время При появлении сигнала о неисправности вторичных цепей напряжения дежурный в соответствии с инструк- циями либо отключает устройства РЗА, которые могут при этом сработать неправильно, либо принимает другие меры, указанные в инструкциях Затем он пытается вос- становить питание цепей напряжения включением соответ- ствующих автоматов или установкой запасных предохрд-
унтелей. Смену предохранителей прй наЛичий рубильни- ка, установленного до предохранителя, выполняют при отключенном рубильнике. Однако следует иметь в виду, что некоторые виды защит могут срабатывать при полном снятии напряжения рубильником и поэтому они, согласно инструкции, должны быть предварительно отключены. При отсутствии рубильника (под нагрузкой) допускается замена только трубчатых предохранителей закрытого ти- па. Прн этом замену предохранителей выполняют с по- мощью изолирующих клещей (или в диэлектрических пер- чатках) в предохранительных очках. При успешном вос- становлении питания цепей напряжения все отключенные устройства РЗА должны быть включены. При повторном отключении автоматов (сгорании предохранителей) де- журный срочно извещает местную службу РЗАИ о возник- шей неисправности. Затем, если это предусмотрено инст- рукциями, дежурный с разрешения соответствующего дис- петчера переводит питание цепей напряжения устройства РЗА на другой TH (с отмеченным выше отключением ча- сти устройств релейной защиты). Если в процессе перево- да и на другом TH отключатся автоматы (сгорят предо- хранители), необходимо полностью снять напряжение от TH с неисправных устройств РЗА и включить отключив- шиеся автоматы (заменить предохранители). Если при этом присоединение осталось совсем без релейной защиты от какого-либо вида к. з., дежурный должен требовать у диспетчера отключения этого присоединения. Теперь перейдем к рассмотрению источников опера- тивного тока и их цепей. Источником оперативного тока называется такой ис- точник электрического тока, который используется для питания цепей дистанционного управления выключателя- ми и разъединителями, логических цепей релейной защи- ты, устройств электроавтоматики, телемеханики и сигна- лизации. Этот источник должен обеспечить действие ука- занных устройств как в нормальных условиях, так и в ус- ловиях к. з. и других нарушений нормального режима се- ти. Поэтому дежурный персонал должен уделять доста- точное внимание состоянию источников и цепей оператив- ного тока. 1 t На объектах применяются как постоянный, так и пе- ременный оперативный ток. Источники и цепи постоянного оперативного тока. Источником постоянного оперативного тока служит акку- муляторная батарея, основным преимуществом которой 27
являемся йе&ависимость от режима работы И состойййй первичной сети. Поэтому постоянный оперативный ток обладает большей надежностью во время нарушения нор- мальной работы сети. К некоторым недостаткам оперативного постоянного тока следует отнести необходимость специального поме- щения для батареи и квалифицированного ухода за ней, в ряде случаев большая стоимость оборудования посто- янного оперативного тока по сравнению с переменным. Ряс. 8, Принципиальная схема источников и цепей опера- тивного постоянного тока объекта с масляными выключа- телями На объектах обычно устанавливают аккумуляторные батареи, составленные нз свинцово-кислотных аккумуля- торов. Аккумуляторная батарея на подстанции работает, как правило, в режиме постоянного подзаряда (рнс. 8), при котором в нормальных условиях подзарядный агрегат ПА питает нагрузку оперативных цепей и подзаряжает батарею АБ. Подзаряд батареи необходим для того, что- бы восполнить саморазряд батареи, причинами которого являются местные короткозамкнутые контуры, образую- щиеся на отрицательных пластинах аккумуляторов из-за осаждения на них металлических примесей, содержащих- 28
Сй в электролите батарей, a 1акЖе вследствие примесей в самой активной массе пластин. При снижении напряже- ния в цепи переменпого тока, от которой питается элект- родвигатель подзарядного агрегата, снижается напряже- ние постоянного тока агрегата н он отключается нз-за срабатывания реле обратного тока РОТ. Это реле исполь- зуется для предотвращения работы генератора подзаряд- ного агрегата в режиме двигателя н разряда прн этом на него аккумуляторной батареи. При отключении подзаряд- ного агрегата питание цепи оперативного тока произво- дится от аккумуляторной батареи, \ После разряда во время аварии, а также периодиче- ски аккумуляторную батарею ставят на заряд от специ- ально установленного зарядного агрегата, обладающего большей мощностью, чем подзарядный агрегат. Схема включения зарядного агрегата аналогична схеме включе- ния подзарядного агрегата. Прн отсутствии зарядного аг- регата батарея заряжается от подзарядного агрегата, для чего агрегат подключают через переключатель П и пере- ключатель ПЗ, устанавливаемый в крайнее положение для прохождения тока заряда через все элементы акку- муляторной батареи. В качестве подзарядного и зарядно- го агрегатов в последние годы на подстанциях вместо двигателя-генератора устанавливают выпрямительное уст- ройство В типа ВУК (на рис. 8 показано штриховой ли- нией). Это устройство обладает рядом преимуществ по сравнению с двигателем-генератором и может автоматиче- ски переключаться из режима подзаряда в режим заряда батареи. Защитные устройства, являющиеся частью вы- прямительного устройства, автоматически отключают уст- ройство В со стороны переменного и постоянного тока при возникновении аварийных условий. В процессе обслуживания аккумуляторной батареи оперативному персоналу надлежит руководствоваться Правилами [4, гл. 37]. Для повышения надежности питания потребителей цепь оперативного постоянного тока делится на несколько параллельных участков (например, шннки управления ШУ, шинки электромагнитов включения ШВ и шинки си- гнализации ШС на рис. 8) и секций. Потребители каждо- го участка могут питаться как от своей секции, так и от соседней при включении секционного рубильника (РУ, РВ нли PC). Для защиты цепи оперативного тока от к. з. при- меняют трубчатые предохранители или автоматы, реаги- рующие на возрастание протекающего через них тока. 29
Использование пробочных предохранителей в цепях опера- тивного тока запрещено из-за возможности нарушения контакта в предохранителе при сотрясении или изменении температуры, а также из-за того, что прерывистый кон- такт при ввертывании и вывертывании пробочного предо- хранителя может привести к ложному действию устройств РЗА. Защиту от к. з. в цепи оперативного тока, выпол- ненную при помощи предохранителей, стремятся осу- ществить таким образом, чтобы при к. з. перегорала плавкая вставка предохранителя, ближайшего к месту по- вреждения, а остальная цепь оперативного тока продол- жала бы оставаться под напряжением. Для этого после- довательно включенные однотипные предохранители опе- ративного тока выбирают так, чтобы номинальный ток плавкой вставки предохранителя, расположенного в схеме ближе к источнику питания, был на две ступени номина- льных токов больше, чем номинальный ток последующей (более отдаленной от источника питания) плавкой встав- ки. При защите от к. з. с помощью автоматов также стре- мятся выбирать их таким образом, чтобы отключался ав- томат, ближайший к месту повреждения, однако это не всегда достигается вследствие значительного разброса как по току, так и по времени срабатывания каждого автомата. Цепи релейной защиты, электроавтоматики и электро- магниты отключения выключателей подключают к шин- кам ШУ. Цепи питания различных сигнальных устройств присоединяют к шинкам сигнализации ШС. Электромаг- ниты включения масляных выключателей, потребляющие в процессе включения ток, во много раз превышающий ток остальных потребителей постоянного оперативного то- ка, присоединяют либо к отдельным шипкам ШВ, либо к кольцу кабелей питания электромагнитов включения. В качестве примера выполнения схемы питания оперативным по- стоянным током устройств рассмотрим схему управления масляным выключателем 6—10 кВ с электромагнитным приводом и ознако- мимся с взаимодействием отдельных элементов схемы. Схема, приведенная на рис. 9, выполнена с релейной блокиров- кой, предотвращающей многократное включение выключателя на к. з. в цепи при неисправном состоянии схемы или при сравнительно дли- тельном замыкании персоналом контактов 1—2 ключа управления КУ и отключении выключателя быстродействующей защитой. Начнем рассмотрение схемы с устройства этой блокировки, в котором при- менено реле РБМ с двумя обмотками, (реле блокировки от много- 30
кратного включения). Удерживающая обмотка реле РБМ(У), обла- дающая сопротивлением значительной величины, включена через за- мыкающий контакт 1—2 этого же реле. Рабочая обмотка реле РБМ[Р), имеющая сопротивление малой величины, включена после- довательно с обмоткой электромагнита отключения ЭО. При длитель- ном замыкании контактов 1—2 ключа управления КУ при отключен- ном выключателе реле команды включения РКВ сработает и его кон- такт в цепи обмоткя контактора включения КП будет также длительно замкнут, ток пройдет через размыкающий контакт 3—4 ре- Рнс. 9. Принципиальная схема управления и сиг- нализации масляного выключателя с трехфазным электромагнитным приводом 1А я 2Л — автоматы соответственно схемы управления и схемы сигнализации выключателя; (+) ШУИ— шинка Мигающего света; ШЗП — шинка звуковой предупреж- дающей сигнализации 51
ле РБМ, через размыкающий вспомогательный контакт 1ВКВ выклю- чателя и обмотку контактора КП„ Контактор сработает, замкнутся его контакты в цепи электромагнита включения ЭВ масляного вы- ключателя, и выключатель включится. При этом придут в движение контакты, связанные с приводом выключателя, разомкнется контакт 1ВКВ в цепи контактора н замкнется контакт 2ВК.В в цепи обмотки электромагнита отключения ЭО. Если выключатель включится на к. з., замкнется выходная цепь релейной защиты и ток пройдет через об- мотку Р5М(Р), замкнутый контакт 2ВКВ н обмотку ЭО. Реле РБМ и электромагнит отключения сработают, выключатель отключится. Однако повторного включения выключателя не произойдет, так как прн срабатывании реле РБМ его контакт 3—4 разомкнется, а контакт 1—2 замкнется; при этом через замыкающий контакт РКВ и контакт РБМ 1—2 ток пройдет по обмотке РБМ(У) и реле РБМ останется в сработавшем состоянии. При этом контакт РБМ 3—4 в цепи обмот- ки КП будет длительно разомкнут и тем самым будет обеспечена блокировка от многократного включения выключателя. Идентично обеспечивается блокировка от многократного включе- ния выключателя при длительном замыкании контакта выходного ре- ле АПВ в цепи включения выключателя. Рассмотрим взаимодействие остальных элементов схемы. Преду- смотрен самовозврат ключа управления КУ в нейтральное положение, при котором контакты ключа 1—2 и 3—4 разомкнуты. При повороте ключа управления на отключение выключателя замкнутся контакты ключа 3—4 (контакты 1—2 останутся разомкнутыми), сработает ре- ле команды отключения РКО и замкнутся его контакты в цепи об- мотки электромагнита ЭО. Ток пройдет через обмотку РБМ(Р), замкнутый контакт 2ВКВ (выключатель был включен) и обмотку ЭО. Реле РБМ сработает, его контакт 5—6 замкнется и будет замк- нут до тех пор, пока не отключится выключатель и пока не разомк- нется контакт 2ВКВ, разорвав при этом цепь тока, проходящего через обмотку электромагнита ЭО и обмотку РБМ{Р). Это предус- мотрено для того, чтобы цепь, проходящая через обмотку электро- магнита ЭО, не могла быть разорвана более слабыми контактами выходных реле устройства РЗА или реле РКО, которые при этом могут сгореть. Обмотка реле положения «Отклю- чено» — РПО включена последовательно с обмоткой контактора КП. При отключенном выключателе и замкнутом в связи с этим контакте 1ВКВ реле РПО сработает и тем самым будет производиться конт- роль целости цепи обмотки контактора КП. Последний при этом не сработает, так как ток, проходящий через его обмотку, будет зна- чительно меньше тока срабатывания контактора из-за большого сум- марного сопротивления обмотки реле 'РПО и резистора 7?/. Сопро- тивление резистора <R1 подобрано таким, чтобы контактор КП не срабатывал даже при пробое изоляции внутри РПО, когда полностью
закорачивается обмотка этого реле. Обмотка реле положения «Вклю- чено» РПВ включена последовательно с рабочей обмоткой реле РБМ и обмоткой электромагнита отключения ЭО. При включенном вы- ключателе и замкнутом в связи с этим контакте 2ВКВ реле РПВ находится в положении срабатывания (подтянуто) и осуществляет контроль целости цепи электромагнита отключения. Реле РБМ и электромагнит отключения при этом не срабатывают, так как ток, проходящий через их обмотки, значительно меньше тока срабатыва- ния ЭО и РБМ (из-за большого суммарного сопротивления резистора R2 и обмоткн реле РПВ). В то же время сопротивление рабочей обмотки реле РБМ мало н не препятствует надежному срабатыванию электромагнита отключения ЭО при замыкании цепи обмотки ЭО устройствами РЗА или контактом реле PRO. Таким образом, реле РПО и реле РПВ осуществляют контроль цепи последующей опера- ции: прн отключенном выключателе контролируется целость цепи включения, а при включенном выключателе — цепи отключения. Реле фиксации положения выключателя РФ часто применяют при установке малогабаритного ключа управления. В качестве реле РФ применяют промежуточное двухпозиционное реле типа РП-352, имеющее две обмотки, четыре размыкающих н четыре замыкающих контакта. При кратковременном прохождении тока через одну из обмоток якорь реле устанавливается в одно из двух фиксированных положений, соот- ветствующих этой команде, и четыре контакта из восьми замыкают- ся. Реле РФ сохраняет это положение до тех пор, пока не замкнется цепь второй обмотки реле. При этом якорь реле установится в дру- гое фиксированное положение, замкнутся другие четыре контакта н разомкнутся четыре ранее замкнутых контакта. Изменение положе- ния реле фиксации происходит в одном случае при включении вы- ключателя по любой причине (цепь обмотки 1 реле РФ замыкается контактом реле РПВ)> а в другом случае при отключении выключа- теля ключом управления (цепь обмотки 2 реле РФ замыкается кон- тактом реле РКО, замыкающимся при переводе ключа управления в положение «Отключено»). Последовательно с каждой обмоткой реле РФ включается один контакт этого реле, размыкающий цепь обмот- ки, под действием которой якорь реле установился в новом положе- нии. Одновременно с размыканием одной обмотки замыкается кон- такт реле в цепи другой обмотки для подготовки замыкания этой цепи внешним контактом (РПВ или PRO). Способы питания оперативных цепей переменным то- ком. Устройства РЗА и вторичные цепи с использованием переменного оперативного тока выполняют во многих слу- чаях проще и дешевле, чем на постоянном оперативном токе. Поэтому переменный оперативный ток нашел широ- кое применение на подстанциях 6—35 кВ, а также на не- которых подстанциях ПО и 220 кВ без выключателей на з—ззоо за-
стороне высокого напряжения. Применяют три способа питания оперативных цепей переменным током: включение реле устройств РЗА во вторичные цепи ТТ и TH (вместо TH иногда используют трансформаторы соб- ственных нужд), а также электромагнитов отключения выключателей—во вторичные цепи ТТ; питание устройств РЗА и электромагнитов управления выключателей выпрямленным током от специальных вы- прямительных устройств, получающих питание от ТТ, TH и трансформатора ТСН; использование в качестве источника питания тока раз- ряда предварительно заряженных конденсаторов. Рис. 10. Схема максимальной то- ковой защиты с реле РТ-85 Рис. 11 Схема комбинирован- ного блока и питания оператив- ных цепей устройств РЗА Первый способ питания оперативных цепей, как прави- ло, применяется для сравнительно простых схем РЗА и - выключателей с пружинными или грузовыми приводами, электромагнит отключения которых потребляет мощность не более 50 В-А. При этом релейную защиту с питанием оперативных цепей от ТТ выполняют двумя способами- вторичный ток ТТ воздействует на реле прямого дейст- вия, встраиваемые в приводы выключателей и непосредст- венно воздействующие на привод выключателя; выходное реле защиты, работающей на переменном то- ке от ТТ, после срабатывания дешунтнрует своими кон- тактами электромагнит отключения выключателя, обеспе- чивая прохождение вторичного тока к. з. через обмотку электромагнита отключения. На рис. 10 приведена схема защиты, выполненная по этому способу. Переключающий контакт реле типа РТ-85 сделан таким образом, что при срабатывании реле под действием тока к з. замыкающие контакты реле замыкаются раньше, чем размыкаются размыкающие контакты. Этим обеспечивается переключе- ние без разрыва вторичной цепи ТТ. 34
Через дешунтироваиную при этом обмотку электромаг- нита отключения пройдет вторичный ток ТТ, что приведет к отключению выключателя. При нарушениях нормального режима, не сопровож- дающихся возрастанием тока, для питания оперативных цепей РЗА используют TH и трансформаторы собственных нужд. Второй способ питания оперативных цепей (выпрям- ленным током) применяют для питания электромагнитов включения выключателей и электромагнитов отключения выключателей с тяжелым приводом, а также для питания цепей сложных схем устройств РЗА. Источником выпрямленного тока, пригодным для пита- ния защит, действующих как при к. з., так и при наруше- ниях нормального режима, не сопровождающихся увеличе- нием тока, может служить комбинированный блок пита- ния (рис. 11). Напряжение от TH подводится к промежу- точному трансформатору напряжения ПТН, а ток от ТТ— к промежуточному насыщающемуся трансформатору ПНТ Вторичные напряжения ПТН и ПНТ выпрямляют- ся выпрямителями В1 и В2, суммируются и питают опера- тивные цепи защит. Насыщающийся трансформатор ПНТ установлен для ограничения вторичного напряжения при больших значениях токов к. з. в первичной цепи (магии- топровод ПНТ насыщается при больших значениях тока). Конденсатор С, подключенный к вторичной обмотке ПНТ, используется для сглаживания пиков вторичного напряже- ния, возникающих при насыщении ПНТ. Со стороны выпрямленного напряжения устанавливают вольтметр, дающий возможность проверять исправность блока питания. В местной инструкции по обслуживанию блоков питания оперативных цепей должно быть указано допустимое колебание нижнего значения выпрямленного напряжения. Упрощенная схема защиты с использованием третьего способа питания оперативных цепей (разряд предвари- тельно заряженного конденсатора) приведена на рис. 12. Конденсатор С через выпрямитель заряжается от вторич- ной цепи TH или трансформатора собственных нужд (ТСН) подстанции. Преимущество этого способа питания оперативных цепей — простота выполнения и возможность его применения для цепей электромагнитов отключения выключателей с «тяжелыми» приводами и для устройств РЗА, которые должны действовать при снижении или ис- чезновении напряжения на подстанции. 3* 35-
Недостатки этого способа состоят в том, что в момент включения подстанции под напряжение этот источник пи- тания оперативных цепей не готов к действию (конденса- тор не успел зарядиться) и это может при включении на к. з. привести к отказу защиты (для устранения этого де- фекта используют другой источник питания или комбина- цию этого источника питания с другим), а кратковремен- ность процесса разряда конденсатора может отказу в действии привода Рис. 12. Схема питания опера- тивных цепей релейной защи- ты без выдержки времени с использованием энергии раз- рядки конденсатора исчезновении напряжения привести к при его механическом затира- нии. Такой способ питания не- допустим для схем устройств РЗА, где одни и тот же источ- ник оперативного тока исполь- зуется как для питания элек- тромагнита отключения, так, например, и для создания вы- держки времени действия устройства. Одним из недостатков при- менения оперативного пере- менного тока является невоз- можность использования его для подачи оперативной коман- ды или сигнала при полном переменного тока. Иногда для ликвидации этого недостатка используют аккумуляторную батарею небольшой мощности, которую устанавливают на подстанции для нужд связи; если подстанция оборудована устройствами телесигнализации, предусматривают переда- чу телесигнала об обесточении подстанции. \ Неисправности в цепях оперативного тока. В большин- стве 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 контак- -Та в цепи, а также вследствие замыкания цепей посторон- ними предметами. Рассмотрим некоторые виды неисправностей. Обрыв цепи оперативного тока может произойти, на- пример, из-за перегорания плавкой вставки предохраните- ля или отключения автомата, из-за обрыва в обмотке реле (чаще наблюдаются случаи обрыва в обмотках про- межуточных реле), из-за нарушения контакта в одном из зажимов цепи вследствие ненадежного завинчивания винта зажима или срыва его резьбы. Причиной обрыва 36
может также оказаться неисправность вспомогательного контакта выключателя, неправильно оставленное в ра- зомкнутом состоянии отключающее устройство релейной защиты или автоматики или оставленный в отсоединенном положении соединительный провод после окончания рабо- ты в оперативных цепях. Короткое замыкание может возникнуть при ошибочном соединении цепей обоих полюсов постоянного тока («плю- са» 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 происшед- шем 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. про- изойдет отключение автомата /А оперативного тока. Замыкание на землю может возникнуть при поврежде- нии изоляции одного из элементов оперативных цепей по отношению к заземленной конструкции или оболочке ка- беля. Подобное повреждение приводит к снижению сопро- тивления изоляции полюсов оперативного постоянного то- жа по отношению к земле, значение которого зависит от переходного сопротивления в месте повреждения изоля- ции и от сопротивления между местом повреждения и по- люсами оперативного тока. Поясним последнее иа следую- щем примере, используя рис. 9. Предположим, что в точке а (между замыкающим контактом РКВ и размыкающим контактом 3—4 реле РБМ) произошло металлическое за- мыкание на землю (т. е. переходное сопротивление в мес- те повреждения равно нулю). В этом случае снижение со- противления изоляции между шиикой — ШУ и «землей» будет определяться сопротивлением обмотки контактора КП, а снижение сопротивления изоляции между шинкой А~ШУ и «землей» будет определяться суммарным сопро- тивлением обмотки реле РПО и резистора R1. Если затем замкнуть контакты 1—2 ключа КУ, то после срабатыва- ния реле РКВ и замыкания его контактов сопротивление между шинкой -\-ШУ и «землей» снизится до иуля. Для наблюдения за состоянием изоляции цепи посто- янного тока и для сигнализации снижения сопротивления этой изоляции до критического уровня применяют различ- ные устройства. 37
Действия оперативного персонала при неисправностях оперативных цепей. При появлении неисчезающего сигна- ла о замыкании на землю в цепи оперативного тока де- журный должен, пользуясь устройством контроля сопро- тивления изоляции оперативных цепей, установленным на объекте, и руководствуясь местной инструкцией, выяснить, на каком полюсе н участке цепи постоянного тока появи- лось замыкание на землю. Затем при осмотре поврежден- ного участка необходимо выяснить причину и место замы- кания на землю, а с помощью коммутационных устройств, автоматов и предохранителей попытаться отделить от схемы поврежденный элемент или участок цепи. О возник- шей неисправности надлежит срочно известить местную службу РЗАИ. Следует иметь в виду, что появление сигнала «обрыв цепи управления» опасно, так как сигнал может появить- ся из-за обрыва цепи обмотки электромагнита отключения выключателя присоединения. При последующем к. з. на этом присоединении произойдет отказ отключения выклю- чателя присоединения. Если на объекте включено устрой- ство резервирования при отказе выключателей (УРОВ), то в этом случае от УРОВ отключится система шин, на которую включено присоединение с отказавшим выключа- телем. Еще более опасно положение, когда отключаются ав- томаты (сгорают предохранители), через которые осущест- вляется питание оперативных цепей релейной защиты при- соединения. В этом случае при к. з. на этом присоедине- нии произойдет отказ релейной защиты и, как следствие, либо обесточение объекта, либо возникновение системной аварии из-за неотключаемого к. з. Поэтому оперативному персоналу следует быть особен- но внимательным к сигнализации обрыва цепей управле- ния и исчезновения оперативного постоянного тока, необ- ходимо принять срочные меры в соответствии с инструк- цией вплоть до вывода из работы присоединения, на котором оборваны цепи управления или отсутствует напря- жение оперативного тока, особенно если известно, что уст- ройства 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 прове- рять показания вольтметров, измеряющих значение вы- 38
прямленного напряжения. Уменьшение напряжения ниже допустимого, указанного в местной инструкции, может явиться следствием повреждения блока питания, о чем над- лежит срочно сообщить вышестоящему оперативному лицу и действовать по его указанию, сообщить службе РЗАИ и сделать запись в журнале дефектов и оперативном жур- нале. При срабатывании максимальной токовой защиты с дешунтированием (контактами реле типа PT-85, РТ-86 или РТ-95) электромагнита отключения желательно, что- бы оперативный персонал, не снимая крышки реле, осмо- трел 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 1. Чем опасно размыкание вторичной цепи трансформатора тока, грез первичную цепь которого проходит ток? 3. Каково назначение и устройство испытательного блока и его горичных цепях? 3. Каково назначение и устройство испытательного блока и его асте/Р 4. Где устанавливают постоянное заземление вторичных цепей и каково назначение этого заземления? । 5. Перечислить операции с релейной защитой при работах во коричных цепях ТТ отключенного выключателя. 6. Какие устройства РЗА могут подействовать неправильно или ^казать в действии при исчезновении напряжения от TH иа этих ^тройствах? 7. Как должно быть выполнено постоянное защитное заземление вторичных обмоток TH? 8. Какие способы перевода питания цепей напряжения устройства РЗА отдельных присоединений с одного TH на другой применяют на подстанциях с двумя системами шин? В чем заключается основ- ной недостаток перевода питания цепей напряжения устройств РЗА с помощью переключателей и рубильников? 9. Как осуществляется автоматическое переключение цепей на- пряжения устройств РЗА с одного TH на другой при переводе при- соединения о одной системы шин на другую? 10. Как должен действовать оперативный персонал при аварий- ной необходимости отключения TH? 11. Какова последовательность действий оперативного персонала при отключении автоматов (сгорании предохранителей) во вторичных цепях TH? 39
12. Каковы преимущества и недостатки постоянного оперативного тока? Каким образом выполняют защиту цепи постоянного опера- тивною тока от к. з.? 13. Как выполняется релейная блокировка от многократных вклю- чений выключателя на к. з, в цепи (используйте рис. 9)? 14. Каковы источники питания устройства РЗА переменным опе- ративным током; их достоинства и недостатки? 15. Перечислить достоинства и недостатки способон питания опе- ративных цепей переменным током. 16. Как действует при к. з. 'максимальная токовая защита, при- веденная на рис. 10? Что может произойти при повреждении пере- ключающего контакта реле РТ-85 этой защиты? 17. Какие неисправности могут возникнуть в оперативных цепях? 18. Что должен делать дежурный прн появлении иеисчеаающего сигнала о замыкании на землю в цепи оперативного постоянного то- ка или при сигнале обрыва оперативных цепей? 19. Что должен проверять дежурный при наличии блоков пита- ния оперативных цепей и как должен действовать при уменьшении Напряжения ниже допустимого (по показаниям вольтметра)’ 20. Каковы правила обслуживания оперативным персоналом ак- кумуляторной батареи? ГЛАВА ТРЕТЬЯ АППАРАТУРА, УСТРОЙСТВА И ЦЕПИ СИГНАЛИЗАЦИИ Основное назначение сигнализации (цветовым, свето- вым и звуковыми сигналами)—обратить внимание опера- тивного персонала на происшедшее изменение в электри- ческой схеме цепи, на возникновение опасного режима ра- боты цепи или конкретного оборудования, на действие конкретных устройств РЗА и т. и. Сигнальная аппаратура. На объектах применяется раз- нообразная сигнальная аппаратура: указательные реле, реле импульсной сигнализации, звонки, сирены, табло, сигнальные лампы и т. п. Указательные реле используют как для сигнализации о характере нарушения нормального режима работы (на- пример, перегрузка оборудования, замыкание на землю в цепи, появление газа в трансформаторе и т. д.), так и для фиксации срабатывания конкретных устройств РЗА или их отдельных элементов. В нормальных условиях, когда ток не проходит через обмотку указательного реле, фла- жок реле удерживается в поднятом положении бортиком 40
отпавшего якоря реле. В момент прохождения тока через обмотку указательного реле якорь притягивается к сер- дечнику реле, освобождая флажок, и он падает под дейст- вием собственной массы. В этом положении флажок виден через смотровое отверстие (окно) реле. Для того чтобы персонал мог легко обнаружить выпавший флажок, он окрашивается в ярко-красный, белый или желтый цвет. Одновременно с падением флажка замыкаются контакты указательного реле, которые могут быть использованы для замыкания цепей световой и звуковой сигнализации. Сиг- нальный флажок и контакты указательного реле остаются в сработавшем состоянии до тех пор, пока оперативный персонал не возвратит их в нормальное положение. Подъ- ем флажка и размыкание контактов производят кнопкой или поворотной головкой возврата, установленной снару- жи кожуха реле. Флажки реле регулируют так, чтобы они не падали от случайных сотрясений или вибрации пане- лей, на которых они установлены. На каждом указатель- ном реле или рядом с ним должна быть сделана четкая надпись, разъясняющая причину падения флажка (напри- мер, появление замыкания на землю, действие одной нз защит присоединения и т. д.). Реле тока типа PT-80, РТ-90, отдельные виды дистанционных, промежуточных и других реле имеют так называемые встроенные флажки. Однако падение встроенных флажков не приводит к срабаты- ванию световой и звуковой сигнализации, что необходимо учитывать оперативному персоналу. Иногда падение встроенных флажков помогает разобраться в действии за- щитных устройств при нарушении нормального режима. Необходимо, чтобы в действующих инструкциях имелся перечень всех указательных реле (желательно и реле со встроенными флажками) с пояснением назначения каждо- го реле и указанием причин, вызывающих его срабатыва- ние. Световые табло устанавливают на панелях н пультах Щнта управления. Некоторые из них могут быть погашены только при подъеме флажков соответствующих указатель- ных реле. Реле импульсной сигнализации (РИС) применяют в схемах аварийной н предупреждающей сигнализации с Центральным съемом звукового сигнала. Это устройство состоит из трансформатора Гр, резистора R и поляризо- ванного реле (рис. 13). Поляризованное реле состоит из постоянного магнита М, подвижного якоря Я и электромагнита с двумя обмот- 41
ками 1 и II. При прохождении тока через одну из обмоток электромагнита на якорь реле воздействуют два магнит- ных потока: поток постоянного магнита, который называ- ют поляризующим Фд, и поток электромагнита, который называют рабочим Фр. Поляризующий поток Фп выходит из северного полюса постоянного магнита и в воздушном зазоре разветвляется на две части—Фпа и ФПб. При за- мыкании одной из сигнальных цепей постоянного тока, во время нарастания тока в этой цепи и в первичной обмот- ке Тр, возрастающий магнитный поток в магнитопроводе Рис* 13. Схема реле импульсной сигнализации Тр индуцирует э. д. с. в его вторичной обмотке. Под дей- ствием этой э. д. с. в обмотке I поляризованного реле кратковременно появится ток. При прохождении тока по обмотке I электромагнита результирующий магнитный поток в левой части воздуш- ного зазора Фа=Фпа—Фрг, а результирующий магнитный поток в правой части воздушного зазора Фб—Фпб-рФрь следовательно, Фб>Фа. В этом случае под воздействием магнитного потока Фб якорь реле отклонится вправо и замкнет контакты /(. При прохождении тока по обмотке II электромагнита изменится направление магнитного потока ФР; в этом слу- чае Фа>Фб и якорь реле отклонится влево, размыкая кон- такты /<- При исчезновении тока в обмотке электромагни- та якорь реле под действием магнитного потока Фп оста- нется в том положении, в которое он переместился перед этим (реле работает как двухпозиционное). Для цепей постоянного оперативного тока промышлен- ностью выпускается реле импульсной сигнализации типа РИС-Э2М. Внутри этого реле дополнительно смонтирован 42 ~^усилитель на полупроводниковых триодах, увеличивающий ток в обмотке поляризованного реле по сравнению с реле типа РИС-Э2 при одном и том же значении э. д. с., наво- димой во вторичной обмотке трансформатора, что позво- ляет реле типа РИС-Э2М. фиксировать до 30 последова- тельных сигналов (соответственно до 30 последовательных изменений тока), приводящих к постепенному ступенчато- му возрастанию постоянного тока в первичной обмотке трансформатора Тр, при отсутствии квитирования (съема) предыдущих сигналов. Рнс. 14. Схема цепей аварийной сигнализа- ции с реле типа РИС Цепи сигнализации. В зависимости от назначения раз- личают цепи аварийной сигнализации, цепи сигнализации положения выключателей, разъединителей и других аппа- ратов, цепи предупреждающей сигнализации. Цепи, аварийной сигнализации с использованием реле им- пульсной сигнализации РИС приведены на рис. 14. На этом рисунке и рис. 9 положение контактов выключателей при- соединений (1ВКВ, 2ВКВ) и контактов других реле схем управления соответствует отключенному положению вык- лючателей, при этом показанные на рис. 14 контакты реле фиксации положения этих выключателей (1РФ, 2РФ) ра- зомкнуты. При включенном положении, например, выклю- чателя 1В его контакт разомкнут, а контакт 1РФ замкнут. При аварийном отключении выключателя 1В его контакт замкнется и через первичную обмотку трансформатора Тр пойдет ток. Реле РИС сработает, и его контакт приведет и действие промежуточное реле РП. Замыкающие контак- ты реле РП приведут в действие аварийный сигнал, замк- нут цепь обмотки II поляризованного реле РИС, вследст- 43
в и о чего якорь поляризованного реле возвратится в исход- ное положение, а также зашунтируют контакт РИС, с тем чтобы размыкание тока питания обмотки реле РП производилось кнопкой съема звукового сигнала КСЗС, а ие контактом РИС. Оперативный персонал, нажав кнопку съема звукового сигнала, разорвет цепь питания обмотки РП, контакты реле РП возвратятся в исходное положение, звуковой сигнал прекратится, и схема звуковой аварийной сигнализации будет снова готова к действию. Цепи, сигнализации положения выключателя, а также схема мигания сигнальных ламп приведены на рис. 9. Прн дистанционной подаче команды на включение выключателя (ключом управления КУ) замкнутся контакты реле команды вклю- чения РКВ в цепи обмотки контактора КП, произойдет включение выключателя и вследствие замыкания контакта 2ВКВ сработает ре- ле РПВ. Контакт этого реле замкнет цепь обмотки реле фиксации РФ, которое изменит свое положение, и прн этом замкнутся его кон- такты 5—6, 9—10 и разомкнутся контакты 7—8, 11—12. Лампа сиг- нализации включения выключателя ЛВ загорится, так как при вклю- чении выключателя замкнется контакт ЗВКВ, а лампа сигнализации Отключения выключателя ЛО погаснет, так как контакт 4ВКВ ра- зомкнется, При аварийном отключении выключателя (или отключе- ния выключателя без операций ключом управления) реле фиксации Останется в прежнем положении, соответствующем включенному по- ложению выключателя, а положение контактов выключателя будет соответствовать новому — отключенному — состоянию выключателя (контакт 4ВКВ замкнется, а ЗВКВ разомкнется). Возникнет несоот- ветствие между положением реле фиксации, с одной стороны, и по- ложением выключателя и его вспомогательных контактов, с другой стороны, что приведет в действие схему мигания сигнальных ламп, состоящую из промежуточных реле 1РП и 2РП. Схема мигания за- пустится вследствие того, что замкнется цепь обмотки реле 1РП через замкнутые контакты 5—6 реле РФ, замкнутые контакты 4ВКВ и лампу ЛО. Реле 1РП срабатывает, его контакты замкнутся без выдержки времени, сработает реле 2РП, и к лампе Л О будет подве- ден «плюс» оперативного тока, помимо обмотки реле 1РП, в резуль- тате чего лампа Л О загорится полным накалом. Контакт реле 2РП без выдержки времени разомкнет цепь обмотки реле 1РП (тип реле 1РП и 2РП такой, что при срабатывании они действуют без вы- держки времени, а при возврате — с небольшой выдержкой времени). Контакты реле 1РП разомкнутся с небольшой выдержкой времени, дампа ЛО погаснет, а цепь обмотки реле 2РП разомкнется. Якорь реле 2РП отпадет, контакт реле 2РП замкнется с небольшой вы держкой времени, что снова приведет к срабатыванию реле 1РП и к загоранию лампы ЛО. Погасание н загорание лампы ЛО будет 44
происходить через небольшие промежутки времени, что будет вос- приниматься как мигание лампы. Для того чтобы реле фиксации привести в соответствие с положением выключателя, надлежит клю- чом управления выполнить операцию отключения выключателя (сквитировать ключ). Тогда сработает реле РФ, разомкнутся его контакты 5—6, замкнутся его контакты 7—8, после чего лампа ЛО загорится ровным светом и прекратится срабатывание реле 1РП и 2РП Последняя цепочка схемы — цепь сигнала «обрыв цепи управ- ления» состоит из последовательно соединенных размыкающих кон- тактов реле положения выключателя. При исправном состоянии це- пей управления выключателя размыкающий контакт реле, контроли- рующего цепь последующей операции (например, при отключенном выключателе—реле РПО в цепи включения), должен быть разомкнут, а контакт второго реле положения РПВ — замкнут (см. рис 9). Если цепь последующей операции неисправна, контакт этого реле положе- ния также замкнется и сработает предупреждающий сигнал (таб- ло Л) Сигнализация замыкания на землю в сетях 3—35 кВ. При замыкании одной фазы иа землю в сети, работающей с изолированной нейтралью, через место повреждения про- ходят емкостные токи, которые могут привести к возник- новению электрической дуги; при этом в сети могут воз- никнуть перенапряжения и дополнительные серьезные повреждения изоляции относительно земли. Поэтому в Пра- вилах [4] записано общее требование о компенсации ем- костных токов при их значении более 30 А в сетях 3—6 кВ, более 20 А в сетях 10 кВ, более 15 А в сетях 15—20 кВ, более 10 А в сетях 35 кВ. Если в электрических сетях на- пряжением 3—35 кВ имеются воздушные линии с железо- бетонными или металлическими опорами, емкостный ток замыкания на землю не должен превышать 10 А незави- симо от значения напряжения [4]. В блочных схемах генератор — трансформатор дугога- сящие аппараты (иа генераторном напряжении) должны применяться при емкостном токе замыкания иа землю бо- лее 5 А. Учитывая, что в длительном режиме работы сети при наличии замыкания одной фазы на землю повышается ве- роятность возникновения междуфазного к. з. с повреждении ем оборудования, а также возникает опасность возгора- ния деревянной опоры или разрушения бетона железобе- тонной опоры, необходимо ускорять поиск места повреж- дения и восстановление нормального режима работы. Для облегчения поиска участка сети, на котором возникло за- мыкание на землю, применяют различные сигнальные уст- 45
ройства как для сетей с изолированной нейтралью, так и для компенсированных сетей. Принцип действия, схема и конструкция этих устройств зависят от многих факторов,, в том числе и от того, в какой сети они применяются: ка- бельной или воздушной, радиальной нли кольцевой. На электростанциях и крупных узловых подстанциях часта устанавливают устройства сигнализации, действующие ав- томатически и селективно при устойчивых, а иногда и кратковременных замыканиях на землю. На небольших подстанциях и распределительных пунктах зачастую ис- пользуют переносную, аппаратуру, с помощью которой пер- сонал, производя соответствующие измерения, осуществ- ляет поиск поврежденного участка сети. В кабельных сетях для отыскания устойчивых замыка- ний на землю широко применяют устройства сигнализа- ции типа УСЗ; ограничимся кратким изложением принци- па действия этих устройств. Он основан на том, что при замыкании иа землю форма кривой тока нулевой последо- вательности значительно отличается от синусоиды. Такую форму кривой тока можно получить, наложив на синусои- ду тока промышленной частоты ряд синусоид тока более высокой частоты (высшие гармонические составляющие). Эксперименты и расчеты показали, что содержание выс- ших гармоник с частотой 250—300 Гц в токе нулевой по- следовательности поврежденного участка сети значительно больше, чем на каждом неповрежденном участке. Устрой- ство УСЗ описано в работе [8]. Оно выполнено таким об- разом, что обладает наибольшей чувствительностью по отношению к высшим гармоникам с частотой 250—300 Гц. и наименьшей чувствительностью к сопоставляющим тока с частотой 50 Гц. Поэтому на поврежденном участке сети показание измерительного прибора УСЗ будет наиболь- шим, На объектах используются два типа этих устройств: УСЗ-З и УСЗ-ЗМ. Устройство УСЗ-ЗМ применяют в тех случаях, когда на всех кабельных линиях установлены трансформаторы то- ка нулевой последовательности (ТНП) и вторичные цепи этих трансформаторов выведены на панель, где их можно поочередно подключать с помощью кнопок к устройству УСЗ-ЗМ. Устройство УСЗ-З применяют на тех объектах, где на кабелях отсутствуют ТНП. Устройство УСЗ-З комплекту- ется токоизмерительиыми клещами типа КЭ44, заменяю- щими в данном случае ТНП. Для правильного измерения составляющих тока нулевой последовательности с по- 46
Рис. 15. Схема выполнения за- земления воронки кабеля с ТНП мощью устройства УСЗ, а также для обеспечения пра- вильного действия защиты и сигнализации замыкания на землю устройств других типов, установленных на кабель- ных линиях, необходимо учитывать следующее: при замы- каниях на землю вблизи ка- бельных линий, а также при работе электросварочных ап- паратов на объекте (и в дру- гих случаях прохождения тока в земле вблизи кабель- ных линий) часть этого то- ка может проходить по бро- не и свинцовой оболочке ка- беля. Для того чтобы этот ток /бр, проходя через за- земленный корпус кабель- ной воронки (рис. 15), не вызывал во вторичной об- мотке ТНП тока, достаточ- ного для действия защиты или сигнализации замыка- ния на землю, заземляющий провод воронки кабеля сле- дует пропустить через окно ТНП. При этом броня и свин- цовая оболочка кабеля на участке от ТНП до воронки должны быть изолированы от земли и от сердечника ТНП. Тогда ток Др, два раза проходя через окно ТНП в проти- воположных направлениях, не вызовет неправильного дей- ствия защиты или сигнализации замыкания иа землю. Следовательно, клещи типа КЭ44 надлежит накладывать на кабель таким образом, чтобы заземляющий провод во- ронки проходил через окно клещей. Для поиска места замыкания на землю в воздушных сетях также применяют различные устройства. Так, напри- мер, для воздушных сетей 6—20 кВ нашли широкое при- менение приборы «Поиск-1», «Волна» и «Зонд», разрабо- танные в Союзтехэнерго [9]. Прибор «Поиск-!», находясь па расстоянии 8—10 м от проводов линии, реагирует на составляющие магнитной индукции, возникающие вокруг провода линии от высших гармоник тока замыкания на зем- лю. Показания прибора вблизи поврежденной линии значи- тельно больше показаний прибора вблизи неповрежденной линии. Если идти к месту повреждения со стороны питаю- щей подстанции, то за местом замыкания на землю показа- ния прибора резко уменьшаются. Токи нагрузки, протекаю- щие по линии, и наличие компенсации емкостных токов сети 47
на показаниях прибора практически не сказываются. По результатам испытаний был сделан вывод о том, что при- бор «Поиск-1» может успешно применяться в тех сетях, где суммарная протяженность линий равна или более 25 км для сетей 6 кВ, 15 км для сетей 10 кВ и 10 км для сетей 20 кВ. Когда необходимо найти место замыкания на землю в сети меньшей протяженности, прибор может быть использован при искусственном повышении уровня гармо- ник, например наложением на сеть напряжения с часто- той 250—300 Гц. Обслуживание цепей и устройств сигнализации. Прн каждом обходе персонал внимательно осматривает все указательные реле и реле других типов со встроенными флажками, проверяя, подняты ли все флажки. Подъем сигнальных флажков, выпавших во время на- рушения нормального режима, лучше производить вдвоем, предварительно записав, а затем проверив, в каких реле выпали флажки. Для того чтобы при выяснении причины действия защитных устройств можно было проверить пра- вильность этих записей, желательно перед подъемом каж- дого флажка делать на панели пометку мелом около кор- пуса реле с выпавшим флажком. Эти пометки необходимо своевременно стирать, учитывая, что старые пометки в дальнейшем могут привести к путанице и серьезным ошибкам. Оперативный персонал в установленные местной инст- рукцией сроки проверяет исправность звуковой и свето- вой сигнализации и всех сигнальных ламп, принимая ме- ры к скорейшему устранению выявленных дефектов. При погасании сигнальной лампы и отсутствии персонала службы РЗАИ оперативному персоналу следует (если ар- матура лампы позволяет) проверить исправность самой лампы, а затем проверить исправность предохранителей (положение автоматов) сигнальных устройств. Если лам- па и предохранители исправны (автоматы включены), не- обходимо сообщить персоналу местной службы РЗАИ о выявленной неисправности. Если погасание лампы сигнализирует о неисправности цепей защитных устройств или выключателя одного из присоединений, оперативный персонал должен действовать в соответствии с инструкциями, помня, что оборудование, ошиновку, линии, трансформаторы и генераторы нельзя оставлять без устройств релейной защиты. Во время грозы оперативный персонал должен быстро записать и возвратить в нормальное положение выпавшие 48
сигнальные флажки, учитывая возможность повторного Грозового отключения присоединения и необходимость своевременной и правильной фиксации срабатывания сиг- нальных устройств при каждом отключении. При появлении устойчивого замыкания на землю в ка- бельной сети и наличии устройства УСЗ-ЗМ дежурный пу- тем нажатия кнопок, расположенных на измерительной панели устройства, производит замеры на всех кабельных. ; линиях. По наибольшему показанию измерительного при- бора устройства УСЗ-ЗМ определяется поврежденная ли- ния. Если замыкание на землю произошло на одном из параллельных кабелей, то показания прибора на этих ка- белях могут быть одинаковыми; в этом случае надлежит с противоположной стороны вывести кабели из парал- лельной работы или поочередно отключить параллельные кабели с противоположной стороны, повторяя замеры на устройстве УСЗ-ЗМ. При отключении поврежденного кабе- ля с противоположной стороны показания прибора на нем возрастут и будут наибольшими При появлении устойчи- вого замыкания на землю в кабельной сети и наличии уст- ройства УСЗ-З дежурный должен, руководствуясь местной или заводской инструкцией, установить устройство УСЗ-З на измерительные клещи К.Э44, замкнуть контактное разъ- емное соединение между ними и произвести измерения на всех кабелях. Каждый кабель, на котором производятся измерения, нужно охватывать клещами вместе с зазем- ляющим проводом концевой воронки, при этом магнито- провод клещей должен быть плотно сомкнут. После про- изводства измерений на всех кабелях поврежденный ка- бель определяется путем сравнения показаний прибора при одном и том же положении движка потенциометра, изменяющего чувствительность устройства при изменении его сопротивления; на поврежденном кабеле показание прибора будет наибольшим. При появлении замыкания на землю в воздушной сети й наличии прибора «Поиск-1» оперативный персонал, ру- ководствуясь инструкцией, прилагаемой к прибору, произ- водит измерения этим прибором вблизи каждой линии у х выхода линий из распределительного устройства и опреде- ляет поврежденную линию путем сравнения результатов измерений. Аналогично надлежит действовать при нали- чии приборов других типов. После определения повреж- денной кабельной или воздушной линии оперативный пер- сонал действует, руководствуясь местной инструкцией и указаниями вышестоящего оперативного персонала, в ве- 4—3300 49
дении или управлении которого находится поврежденная линия. При наличии ТНП иа кабелях желательно, чтобы опе- ративный персонал при обходе осмотром проверял целость кабелей или проводов, отходящих от коробок зажимов ТНП. Вопросы для самопроверки 1. Каково назначение указательных реле? 2. Каковы схема и принцип действия реле импульсной сигнали- зации? 3. Перечислить обязанности оперативного персонала в случае выпадения сигнальных флажков реле прн нарушении нормального режима. 4. Каковы действия оперативного персонала прн погасании сиг- нальной лампы и неисправности в связи с этим светового сигнала? 5 К каким последствиям может привести длительный режим работы сети с наличием замыкания одной фазы на землю? 6. Принцип действия устройства УСЗ и прибора «Поиск-1». 7. Почему заземляющий провод концевой воронки кабеля дол- жен охватываться трансформатором тока нулевой последовательности « магнитопроводом токоизмерительных клещей типа КЭ44? 8. Каковы действия оперативного персонала при определении по- врежденного кабеля с помощью устройства УСЗ-З? 9. Каковы действия оперативного персонала при появлении за- мыкания на землю в воздушной сети и наличии прибора «Понек-1»? ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ НЕКОТОРЫЕ УСТРОЙСТВА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И ИХ ОБСЛУЖИВАНИЕ В настоящем разделе рассмотрены только некоторые из наиболее распространенных устройств: газовая защита трансформаторов и автотрансформаторов, дифференциаль- ная защита шин, устройства релейной защиты на шиносое- динительных и обходных выключателях. Газовая защита трансформаторов и автотрансформа- торов. Повреждения внутри бака трансформатора 1 сопро- вождаются образованием газообразных продуктов разло- жения трансформаторного масла и изоляционных мате- риалов. Это обстоятельство использовано в конструкциях 1 Все, что в данном и других разделах сказано о трансформато- рах и их устройствах защиты, в полной мере относится к авто- трансформаторам и их устройствам защиты, 50 Вазовых реле, которые являются основными элементами разовой защиты. Во время таких опасных повреждений трансформаторов, как «пожар» стали сердечника, а также io многих случаях витковых замыканий в обмотках, дей- ствует только газовая защита. Кроме того, в начальной Стадии появления внутренних повреждений изоляции трансформатора чувствительность газовой защиты намно- го превосходит чувствительность остальных защит и га- зовая защита сигнализирует персоналу о начале повреж- дения, когда остальные защиты еще бездействуют. Эти ка- ис. 16. Устройство поплавкового газового реле (а) и газового реле 7 с чашкообразными элементами (б) —чугунный корпус; 2 —кран; 3 — ртутные контакты, 4 — подвижные поплав- i; 5 — Грузики для регулирования уставки по скорости движения масла черев йовое реле; 6 — подвижные контакты, 7 — неподвижные контакты; 8 — пружи- L ны, 9 — упоры, 10 — алюминиевые чашки, 11 — оси чашек, 12 — лопасть чества защиты способствуют значительному уменьшению размеров повреждений, облегчают и ускоряют ремонт трансформаторов, что и обусловило широкое применение газовой защиты во всем мире. Однако опыт эксплуатации свидетельствует о значительном количестве неправильных Г действий газовой защиты, происходящих из-за неудовлет- ворительного монтажа газовых реле и цепей защиты, а также из-за неправильной эксплуатации этой защиты пер- соналом служб РЗАИ и неправильного ее обслуживания оперативным персоналом. Газовое реле устанавливают в рассечке маслопровода, соединяющего бак трансформатора с расширителем, и в нормальном режиме корпус газового реле заполнен транс- форматорным маслом. В верхней части корпуса реле вы- I Ше уровня маслопровода размещен сигнальный элемент (рис. 16). Когда газ, поднимаясь по направлению к рас- 4* 51
ши р и тел ю, заполняет верхнюю часть реле, вытесняя мас- ло, подвижная часть сигнального элемента опускается и замыкает контакт, через который замыкается цепь преду- преждающей сигнализации. В нижней части реле на уров- не оси маслопровода установлен отключающий элемент. При значительном внутреннем повреждении трансформа- тора и толчкообразном движении трансформаторного мас- ла из бака в расширитель подвижная часть этого элемен- та кратковременно отклоняется и замыкает другой кон- такт через который замыкается цепь на отключение Рис. 17. Схемы самоудержизаиия выходных промежуточных реле газовой защиты (ОУ и указательные реле не показаны) трансформатора. Продолжительность замкнутого состоя- ния контакта реле часто бывает недостаточна для отклю- чения выключателей трансформатора, но достаточна для срабатывания промежуточного реле. Поэтому в схеме га- зовой защиты всегда предусмотрено самоудерживание вы- ходного реле после его срабатывания. В эксплуатации используют трн схемы самоудержива- ння выходного промежуточного реле. Схема, применяв- шаяся ранее (рис. 17,а), обладает следующим недостат- ком: после срабатывания газовой защиты н отключения выключателей оперативный персонал должен нажатием кнопки Л" разорвать цепь самоудерживания реле (часто говорят «деблокировать выходное реле»), иначе будет все время замкнута цепь на отключение выключателей. Известны случаи, когда дежурный, забыв об этой особен- ности схемы и не сняв кнопкой самоудерживание выход- ного реле, длительное время безуспешно пытался включить выключатели трансформатора после ложного действия газовой защиты и обесточения потребителей, что при- водило к увеличению аварийного недоотпуска электро- энергии. В связи с этим были разработаны еще две схемы самоудерживания выходного реле (рис. 17,6 и в). В схеме 52
а рис. 17,6 выходное промежуточное реле имеет несколь- о обмоток. Одна из обмоток обеспечивает срабатывание ыходного реле в момент срабатывания газового реле. Остальные обмотки (удерживающие) включаются после- овательно с электромагнитами отключения ЭО выклю- ателей. Прохождение тока хотя бы через одну нз этих бмоток удерживает выходное реле в замкнутом состоянии ,о тех пор, пока не отключатся выключатели трансформа- ора и не разомкнутся вспомогательные контакты в цепях бмоток электромагнитов отключения, что приведет к пре- вращению прохождения тока через удерживающие обмот- :и реле. Таким способом в этой схеме обеспечивается [втоматическое деблокирование выходного реле после от- ключения выключателей трансформатора. В схеме, приве- денной на рис. 17,в, реле 2П нормально находится в замк- [утом состоянии, так как оно удерживается в этом состоя- ли размыкающим контактом реле 1П. При этом контакт Ш замкнут. В момент срабатывания газового реле сраба- тывает реле /77 и в течение некоторого времени самоудер- кнвается контактом реле 2П и замыкающим контактом >еле /77. Питание обмотки реле 277 прн этом прекращает- ся размыкающим контактом реле /77. Контакт реле 277 )азмыкается (снимается самоудерживание реле /77) с вы- держкой времени, достаточной для надежного отключения выключателей трансформатора и действия УРОВ при от- казе одного из выключателей. На трансформаторах эксплуатируются в основном газо- вые реле типов ПГ-22, ПГЗ-22 [2, 3], РГЧЗ-66 [10, 11] и реле Бухгольца BF-80/Q [12, 13]. В первых двух типах в качестве элементов, реагирующих на нарушение нормаль- ной работы трансформаторов, применялись два полых металлических тонкостенных цилиндра (поплавки), закреп- ленных на осях в реле (рис. 16). К каждому поплавку прикреплялся контакт в виде 'Стеклянной колбочки с не- большим количеством ртути и впаянными электродами. При опускании сигнального поплавка, вызванном накопле- нием газа в реле, и отключающего поплавка, вызванном* толчком масла или его уходом из реле, ртуть перекрывала электроды, замыкая цепь оперативного тока. В реле типа РГЧЗ-66 сигнальный элемент выполнен в виде легкой металлической чашки 10, а отключающий эле- ' меит — в виде пластины (лопасти) 12 и такой же чашки (рис. 16). В реле, заполненном маслом, каждая чашка подтянута вверх спиральной пружинкой 8. При толчке масла лопасть поворачивается, замыкая отключающий 53
контакт реле. При заполнении внутреннего объема реле газом масса чашек и оставшегося в них масла преодоле- вает сопротивление пружин, чашки опускаются, замыкая контакты. Реле ПГ-22 и ПГЗ-22 действовали неправильно при нарушении герметичности поплавков и ртутных контактов, при механических толчках и вибрации трансформаторов, вызванной различными причинами (сквозными короткими замыканиями, взрывными работами вблизи трансформа- торов и др.). Реле РГЧЗ-66 не имеет этих недостатков Обслуживание газовой защиты. Дежурный персонал должен производить периодический осмотр всех элементов газовой защиты и выполнять необходимые операции в цепях газовой защиты с помощью отключающих устройств (ОУ). Во время осмотра надлежит проверять уровень масла в расширителе и температуру масла трансформа- тора, сравнив этн замеры с метками, нанесенными на баке расширителя. Затем необходимо проверить отсутствие течи масла нз трансформатора и газового реле, отсутствие газа или воздуха в реле, убедиться, что кран (задвижка) на маслопроводе между газовым реле и расширителем открыт, а краны реле закрыты. Осмотр газового реле должен производиться со стационарной лестницы или площадки с соблюдением техники безопасности для работ вблизи токо- ведущих частей, находящихся под напряжением. О заме- ченных неисправностях надо поставить в известность вы- шестоящий оперативный персонал, а при необходимости — службу релейной защиты и принять меры для быстрейшей ликвидации неисправностей. Если на работающем транс- форматоре обнаружен закрытый край (задвижка) между газовым реле н расширителем, то перед открытием краиа необходимо кратковременно перевести отключающий эле- мент газового реле «На сигнал» во избежание отключения трансформатора от толчка масла. На трансформаторах с масловодяной системой охлаж- дения на любых режимах работы нельзя допускать вклю- чение циркуляции масла, имеющего отрицательную темпе- ратуру, через охладитель [6]. Перед наступлением зимних холодов оперативный пер- сонал особенно внимательно проверяет, достаточен ли уровень масла в расширителе трансформатора, учитывая возможное понижение температуры окружающего воздуха и суточные колебания нагрузки трансформатора. При не- достаточном количестве масла в расширителе его необхо- димо долить. В эксплуатации известны случаи, когда из-за 54
недостаточного запаса масла в расширителе уровень его «снижался до срабатывания газового реле на отключение трансформатора, что приводило к обесточению потребите- лей. При доливке масла на работающем трансформаторе через нижний кран трансформатора действие отключаю- щего элемента газовой защиты переводят «На сигнал» [10]. При срабатывании сигнального элемента газового реле какого-либо трансформатора или одной из фаз тран- сформаторной группы (что определяется по работе сигна- лизации) оперативному персоналу во избежание обесто- чения потребителей необходимо при наличии резервного трансформатора с разрешения соответствующего диспет- чера включить его в работу параллельно с трансформато- ром, на котором сработала газовая защита, и отключить последний [10]. Если резервный трансформатор отсутст- вует или по условиям нагрузки подстанции немедленно отключить трансформатор невозможно, необходимо снача- ла произвести его осмотр, обращая внимание на внешние признаки повреждения трансформа гора; ненормальное гу- дение, шум, треск, выплеск или течь масла. При наличии' явных признаков повреждения трансформатор должен быть разгружен и отключен, а затем должна быть отобрана проба газа для проверки его на горючесть и для проведе- ния химического анализа. При задержке отключения транс- форматора необходимо за ним тщательно наблюдать. При наличии течи масла необходимо немедленно принять меры к ее устранению или к разгрузке и отключению трансфор- матора; при этом газовая защита должна оставаться вве- денной в действие на отключение. Если при внешнем осмотре не выявлено никаких при- знаков повреждения трансформатора, необходимо выяс- нить причину срабатывания газовой защиты Для этого нужно проверить уровень масла в расширителе по масло- мерному стеклу, затем, соблюдая требования техники безо- пасности, со стационарной лестницы проверить через смотровое окно газового реле наличие газа и определить его количество. Количество газа определяется по деле- ниям, нанесенным иа стекле смотрового окна; эти деления соответствуют количеству газа, измеряемого в кубических сантиметрах. При наличии газа в газовом реле надлежит отобрать его пробу для проверки иа горючесть и для химического анализа. Для выполнения этой операции используют спе- циальные приборы, позволяющие произвести его проверку на горючесть, а затем остаток газа подвергнуть химичес- 55
кому анализу. Указания по методике отбора газа должны быть приведены в местной инструкции. Если специальный прибор иа подстанции отсутствует, то для отбора газа может быть использована камера от волейбольного или футбольного мяча с пружинящими за- жимами, но при этом следует иметь в виду, что газ в рези- новой камере может храниться не более 1,5—2,0 ч [10]. В начальной стадии повреждения трансформатора в газо- вом реле может скапливаться воздух, поэтому отсутствие в реле горючих газов при первом анализе еще не свидете- льствует о нормальном состоянии трансформатора и тре- буются последующие отборы проб газа для проверки на горючесть и для химического анализа газа. Для удобства и безопасности отбора пробы газа нз газового реле в ряде энергосистем применяют устройство сниженного отбора газа (без подъема к крышке трансформатора). Для этого к верхнему крану газового реле присоединяют металли- ческую трубку, которая затем прокладывается вдоль бака трансформатора и на высоте около 1,5 м от земли изгиба- ется под углом примерно 90°. На загнутом конце трубки устанавливается кран. В нормальном состоянии кран на газовом реле открыт, а в конце трубки закрыт. Его откры- вают при взятии пробы газа [10]. Если проверкой установлено, что в реле скопились го- рючие газы, трансформатор должен быть отключен. Если же проверкой установлено, что в трансформаторе напряже- нием 330 кВ и выше выделяется негорючий газ, то транс- форматор должен быть разгружен и отключен при условии» что это не вызовет иедоотпуска электроэнергии, поскольку в трансформаторах указанного напряжения появление даже негорючего газа может вызвать ухудшение п после- дующее повреждение изоляции [4]. Если же отключение трансформатора вызовет недоотпуск электроэнергии, то трансформатор может быть оставлен в работе на срок, устанавливаемый главным инженером энергоуправления. Решение о том, допустимо ли в этом случае оставлять трансформатор в работе, принимают на основании резуль- татов химического анализа. Если проверкой установлено, что в трансформаторе напряжением 220 кВ и ниже выделяется негорючий газ и не выявлено никаких признаков ненормальной работы, то трансформатор может быть оставлен в работе. Периоди- чески, в зависимости от интенсивности выделения газа, необходимо выпускать его и повторять анализ. 56
При невозможности проверки свойств газа, накопивше- гося в реле, без отключения трансформатора должны быть приняты срочные меры к разгрузке и отключению транс- форматора. Газовая защита при этом должна оставаться включенной с действием на отключение. Если работа газовой защиты на сигнал не сопровожда- лась появлением воздуха или газа в газовом реле, вероят- ной причиной срабатывания защиты явилось нарушение изоляции цепей защиты или неисправность газового реле, о чем надлежит сообщить службе РЗА. При срабатывании газовой защиты на отключение трансформатора дежурный должен по устройствам сигна- лизации определить, на каком трансформаторе сработала защита, какие устройства сигнализации подействовали, произвести соответствующие записи и сообщить о случив- шемся вышестоящему оперативному персоналу. При отк- лючении трансформатора с прекращением электроснабже- ния потребителей и при срабатывании только газовой за- щиты (при наличии и дифференциальной и газовой) без видимых признаков повреждения трансформатора допуска- ется одно повторное включение выключателя трансфор- матора [4]. При осмотре газового реле надлежит произвести отбор газа для проверки на горючесть н для производства хими- ческого анализа. Прн отсутствии газа в реле и когда дей- ствие газовой защиты на отключение сопровождалось ^внешним коротким замыканием, толчок трансформаторно- го масла мог произойти при недостаточно надежном креплении обмоток на магнитопроводе или магнитопрово- ;да к баку трансформатора. Если действие газовой защи- ты не сопровождалось внешним коротким замыканием и газ в реле отсутствует, то неправильное действие газовой защиты на «Отключение» могло произойти из-за повреж- дения изоляции цепей газовой защиты или повреждения самого реле. В этом случае оперативный персонал с раз- решения вышестоящего оперативного персонала переводит газовую защиту с «Отключения» «На сигнал», включает трансформатор и сообщает о случившемся службе РЗАИ. Перед включением нового или вышедшего из капиталь- ного ремонта трансформатора оперативный персонал •обязан ознакомиться с записью персонала местной служ- бы РЗАИ о том, что газовая защита трансформатора проверена, соответствующим образом отрегулирована и может быть введена в действие. Затем оперативный пер- сонал должен осмотреть трансформатор н проверить, что 57
кран (задвижка), установленный между реле и расшири- телем, открыт, и дыхательные отверстия расширителя свободно пропускают воздух. Персонал службы РЗАИ должен включить контакт сигнального элемента газовой защиты параллельно контакту отключающего элемента этого реле и направить действия обоих контактов на от- ключение трансформатора. Эта временная схема сохраня- ется на первые 30 мин включения трансформатора под напряжение, так как в это время более вероятно выявле- ние дефектов и появление повреждений, сопровождающих- ся выделением газа, и сигнальный элемент газового реле может отключить трансформатор в начале возникновения повреждения. После окончания этого периода трансфор- матор отключается для тщательного осмотра, персонал службы РЗАИ восстанавливает действие сигнального элемента газового реле «На сигнал»; действие отключаю- щего элемента «На отключение» должно сохраниться. Трансформатор включается под нагрузку. В течение первых нескольких суток из-за иагрева трансформатора и масла выделяется воздух, скапливающийся в верхней части газового реле и могущий также вызвать срабатыва- ние отключающего элемента реле. Дежурному персоналу надлежит осуществлять контроль за трансформатором^ своевременно выпускать воздух из газового реле, периоди- чески проверяя его на горючесть и отдавая пробы на хими- ческий анализ. После окончания выделения воздуха из= трансформатора время окончания контроля за трансфор- матором должно фиксироваться в оперативном журнале. Следует отметить, что отключающий элемент газовой защиты должен переводиться «На сигнал» только в сле- дующих случаях: при неисправности Газовой защиты, а также на время ее проверки; при очистке и регенерации масла и при всех возмож- ных толчках масла или попадании воздуха в масло, что может привести к срабатыванию газовой защиты (напри- мер, при заполнении элементов системы охлаждения мас- лом иа работающем трансформаторе, при регенерации масла трансформатора под нагрузкой и др.); при выводе в резерв трансформатора, имеющего газо- вую защиту с реле ПГ-22 н ПГЗ-22, если иа нем не- введена автоматика включения резерва; при доливке масла, если его уровень оказался ниже газового реле. После доливки масла в трансформатор отключающий элемент газовой защиты должен быть пере- 58
веден «На отключение», а дежурный должен вестн наблю- дение за выделением воздуха из трансформатора н перио- дически выпускать его из газового реле, стремясь не до- пускать срабатывания сигнального элемента газового реле Прн доливке масла через расширитель в трансфор- матор газовая защита должна оставаться включенной «На отключение» [6]. Дифференциальная защита шин. Повреждения, воз- никшие на шинах объекта, могут быть отключены защи- тами присоединений, связанных с шннами, или специаль- ной защитой шин. В тех случаях когда повреждение на шинах должно быть отключено без выдержки времени (для сохранения устойчивости работы энергосистем) или когда имеются две системы (секции) шии и необходимо обеспечить избирательное отключение только поврежден- ной системы (секцнн) шин, применяют специальную защи- ту шнн. В этом случае обычно монтируют дифференци- альную защиту шин. На рис. 18 приведена в однофазном изображении схема диффе- ренциальной защиты двойной системы шин с фиксированным распре- делением присоединений. При выполнении такой защиты распределе- ние присоединений по системам шин закрепляется и фиксируется в схеме защиты. Вторичные обмотки ТТ, установленных на присоеди- нениях, соединяются между собой таким образом, чтобы при внеш- них к. з. ток циркулировал в соединительных проводах между ТТ схемы, не проходя через обмотки реле. В схеме предусмотрены три комплекта дифференциальных токовых реле: назначение первого и второго комплектов (1Т и 2Т), называемых избирательными, — опре- делять, на какой системе шин произошло повреждение, назначение третьего пускового реле (ЗТ) — обеспечить пуск защиты, когда к. з. произошло на любой системе шин. На шиносоединительном выклю- чателе ШСВ используются две группы ТТ (JTT и 2ТТ), которые подключаются к токовым цепям разных избирательных комплектов. Рассмотрим работу схемы при однофазном к. з. на системе шин / при правильно собранной схеме токовых цепей защиты. Стрелками на схеме изображены направления токов в первичных обмотках ТТ и во вторичных цепях. Для упрощения условно принято, что через каждое из четырех присоединений проходит одинаковый по значению ток. Коэффициент трансформации всех ТТ, подключенных к цепям дифференциальной защиты шин, одинаков Анализ работы схемы по- казывает, что сумма токов, проходящих через выключатели ВЗ и В4, равна току, проходящему через ШСВ, и вторичные токи этих при- соединений циркулируют в соединительных проводах, не проходя че- рез обмотку дифференциального токового реле 2Т. Суммарный вто- ричный ток, пропорциональный току в месте к. з., проходят через 59
Откп В1 Откл В2 Рис. 16. Схема дифференциальной защиты двойной системы шнн с фиксированным распределени- ем присоединений 60
обмотки дифференциальных токовых реле 1Т и ЗТ, вызывая сраба- тывание этих реле, что, в свою очередь, приводит к срабатыванию промежуточных реле 1П и ЗП и избирательному отключению вы- ключателей Bl, В2 и ШСВ. Схема защиты будет работать идентично при к з. на системе шин II, но в этом случае суммарный ток будет проходить через обмотки реле 2Т, и ЗТ, что приведет к отключению выключателей ВЗ, В4 и ШСВ. В схеме предусмотрен рубильник Р, который необходимо зам- кнуть в случае нарушения принятой фиксации присоединений по си- стемам шин. Замыкание этого рубильника шунтирует контакты реле 1Т и 2Т, и в этом случае при к, з на любой системе шин будут Срабатывать промежуточные реле 1П, 2П и ЗП, отключая все присое- динения Если рубильник Р при нарушении принятой фиксации при- соединений не будет замкнут, то при к, з, на одной из систем шин защита может отключить не все присоединения, по которым прохо- дит ток к месту повреждения, н к. з. на шинах не будет отключено рассматриваемой защитой. Нарушение контакта, замыкание между соединительными прово- дами в токовых цепях защиты шин или витковое замыкание в об- мотке трансформатора тока могут вызвать излишнее срабатывание защиты шин при внешнем к, з, или отказ в действии защиты при к з на шинах Поясним это иа следующих примерах. При оборван- ном соединительном проводе между ТТ ШСВ и ТТ ВЗ (рис 18) и возникновении к. з. на системе шин I вторичные токи выключателей ВЗ и В4 не будут компенсироваться вторичным током ШСВ и прой- дут через обмотки реле 2Т и ЗТ, что приведет к неправильному от- ключению выключателей ВЗ и В4 одновременно с отключением ВЦ В2 и ШСВ. Витковое замыкание во вторичной обмотке ТТ какого-либо при- соединения вызовет уменьшение вторичного тока этого присоединения и нарушение баланса токов при внешнем к. з, что также может привести к неправильному действию защиты шин, Прн оборванных соединительных проводах между ТТ В2 и обмоткой реле 1Т и к з. на системе шин I реле IT и ЗТ не сработают из-за отсутствия тока в их обмотках, и дифференциальная защита шин откажет в дейст- вии. Замыкание между соединительными проводами, например в по- казанном штриховой линией сечении а — а, в результате которого будут шунтированы обмотки реле ЗТ и 4То, приведет к отказу за- щиты шин, так как при д. з. на шинах не сработает пусковое диф- ференциальное токовое реле ЗТ и, следовательно, не будет подан «плюс» на контакты токовых реле избирательных комплектов. Для предотвращения срабатывания защиты при нарушении цепи пуско- вого комплекта защиты включено реле 4То, которое должно сраба- тывать от тока небаланса, равного току нагрузки присоединения с оборванными вторичными цепями ТТ. Срабатывание реле 4То, а за- 61
тем реле 1В и 5П приводит к выводу из действия защиты шин (размыкающий контакт реле 5П снимает «плюс» оперативного тока с контакта реле ЗТ). Замыкающий контакт реле 5П приводит в дей- ствие предупреждающую сигнализацию, оповещая персонал о неис- правности в схеме защиты шин. Реле 5П самоудерживается в сра- ботанном состоянии до тех пор, пока ие будет разомкнута цепь самохдерживания кнопкой Кн2. В схеме защиты шин предусмотрены кнопка /Сн/ и миллиамперметр mA для измерений тока небаланса в кулевом проводе токовых цепей пускового комплекта. Промежуточное реле 4П используется при включении ШСВ для опробования напряжением системы шин, находившейся в ремонте или резерве. В этом случае все присоединения включены на одну систему шин и дифференциальная защита шин включена с нарушенной фик- сацией (рубильник Р включен). Если в момент включения ШСВ на -опробуемой системе шин возникнет к. в., дифференциальная защита шин сработает, поскольку повреждение находится в зоне ее действия. Для того чтобы защита не отключила все присоединения, при пере- воде ключа управления ШСВ (КУ ШСВ) в положение «Включено» (В), срабатывает реле 4/7, замыкая через свой контакт цепь на вклю- чение ШСВ и одновременно размыкая цепь «плюса» оперативного тока к контактам реле 1Т и 2Т избирательных комплектов. Защита шин при срабатывании приведет в действие только реле ЗП, которое замкнет цепь на отключение ШСВ, вследствие чего будет снято на- пряжение с опробуемой поврежденной системы шин. Если в момент опробования поврежденной системы шин произойдет отказ в отклю- чении ШСВ или к. з. появится на другой системе шин, то при сра- батывании реле ЗТ длительность снятия «плюса» оперативного тока с реле 1Т н 2Т ограничится выдержкой времени реле времени 2В. При выводе в ремонт ШСВ, а также в других случаях преду- смотрено отключающее устройство ОУ, шунтирующее размыкающий контакт реле 4П и позволяющее включать ШСВ, не снимая «плюса» -с контактов 1Т и 2Т. Следует отметить, что если не подключить вторичные цепи ТТ ШСВ к одному из избирательных комплектов реле дифференци- альной защиты шин, защита может отказать при к. з. иа опробуе- мой системе шин. Поясним это иа следующем примере: все присое- динения подстанции подключены на систему шин 77; включением ШСВ надлежит опробовать напряжением систему шнн I. Если 2ТТ (рис. 18) будут подключены к токовым цепям избирательного ком- плекта системы шин II, а ITT будут отключены от схемы токовых цепей дифференциальной защиты шин и вторичные обмотки ТТ будут замкнуты накоротко (например, при разрыве цепей испытательным блоком 1ИБ), то к. з. на системе шии I будет внешним для диффе- ренциальной защиты шин и она действовать не будет (токи к. з. не будут проходить через обмотку реле ЗТ). Обслуживание дифференциальной защиты шин. В про- цессе эксплуатации защиты шин дежурный должен пом- нить, что ошибки персонала и неправильные операции с гэтой защитой могут привести к полному обесточению объ- екта и аварии. Поэтому при обслуживании защиты шин нужно быть очень осторожным и внимательным. \ В местной инструкции должны быть перечислены ОУ • (накладки) в схеме защиты шин и должно быть отмече- но, какие из них замкнуты в нормальном режиме и ра- зомкнуты при выводе из действия защиты шин с указани- ем причины ее вывода (неисправность защиты, ее провер- ка и т. д.). Оперативный персонал должен неуклонно руководствоваться этими указаниями. С целью более- быстрого восстановления питания потребителей (напри- мер, при успешном действии устройства автоматического повторного включения шии) трансформаторы и линии электропередачи, находящиеся в режиме тупикового ли- стания, могут не отключаться при действии защиты шии. еВ этом случае под режимом тупикового питания понима- ется такой режим, при котором не может быть подпитки [места к. з. через эту линию или трансформатор от генерн- г рующих источников. Периодически в сроки, установленные местной инст- рукцией, дежурный измеряет миллиамперметром mA (рис. 18) ток небаланса в нулевом проводе токовых це- пей защиты шнн. Если ток небаланса превышает значе- ние, оговоренное в местной инструкции и отмеченное красной чертой на шкале миллиамперметра, дежурный немедленно запрашивает у вышестоящего диспетчера разрешение на вывод из действия дифференциальной за- щиты шин и сообщает об этом в службу РЗАИ. Следует учитывать, что возрастание тока небаланса может быть вызвано повреждением токовых цепей защиты шин и в. дальнейшем может привести к неправильному действию» < защиты. ; Для сохранения устойчивости работы энергосистем на некоторых объектах при отключении дифференциальной ; защиты шин по распоряжению диспетчера персонал служ- , бы РЗАИ или дежурный вводит ускоренные защиты (на- ;пример, на ШСВ), а также в некоторых случаях ускоряет : действие резервных защит питающих трансформаторов. Иногда при этом по распоряжению диспетчера дежурный персонал других объектов ускоряет действие резервных защит лнний, связанных с объектом, где отключена быстро- действующая защита шин. 62 63
При появлении сигнала «Неисправность защиты шин» дежурный отключает защиту шин и пытается разблокиро- вать устройство контроля целости цепей защиты шин кратковременным нажатием кнопки 2К (рис. 18). Если при этом устройство контроля сработало повторно (не ис- чез сигнал неисправности защиты), дежурному не следует измерять ток небаланса миллиамперметром mA (милли- амперметр ие рассчитан на ток небаланса, превышающий ток срабатывания реле 4Tq). Только при успешной разбло- кировке устройства контроля дежурный измеряет ток не- баланса нажатием кнопки 7 А, шунтирующей миллиампер- метр, и сообщает вышестоящему диспетчеру и персоналу местной службы РЗАИ о появлении сигнала неисправно- сти защиты шин, обстоятельствах, сопровождающих появ- ление этого сигнала (например, о «толчке» в первичной сети), значении тока небаланса в цепях защиты шин и т п. Включение дифференциальной защиты шин произво- дится после этого только по специальному разрешению персонала местной службы РЗАИ, записанному в журна- ле по релейной защите и автоматике. При отключенном положении защиты шин следует воздерживаться от произ- водства работ, могущих вызвать повреждение в зоне дей- ствия защиты шин (ремонтные работы вблизи шин, опе- рации с выключателями, разъединителями и другими устройствами). Перед производством переключений в первичной схеме объекта, вызывающих нарушение принятой фиксации рас- пределения присоединений по системам шин, дежурный прежде всего включает иа панели защиты шин рубильник нарушения фиксации (Р иа рис. 18) и убеждается в появ- лении сигнала «Нарушена фиксация присоединений в за- щите шин». Операции с устройствами релейной защиты при производстве переключений в первичной цепи рас- смотрены в гл. 6. При опробовании системы шин включением ШСВ или секционного выключателя СВ надлежит не только убе- диться в том, что дифференциальная защита шин введена с нарушенной фиксацией и что введено замедление действия защиты шин на отключение всех присоединений, кроме ШСВ (СВ) при его дистанционном включении (отключено ОУ, показанное на рис. 18), но и включить защиты ШСВ (СВ). Если опробуемая система шин не введена в зону действия защиты шин ТТ (ШСВ (СВ), относящиеся к изби- рательному комплекту защиты опробуемой системы шин, 64
отключены от схемы токовых цепей защиты шин), то следует специально убедиться, что введены защиты ШСВ (СВ), действующие без выдержки времени. При опробовании системы шин включением присоедине- ния объекта, находящегося под напряжением (включенно- го с противоположного конца), следует иметь в виду, что предварительно персоналу местной службы РЗАИ надле- жит отключить вторичные обмотки ТТ включаемого при- соединения от токовых цепей защиты шин или, в крайнем случае, вывести из действия дифференциальную защиту шин. Иначе при к. з. на опробуемой системе шин диффе- ренциальная защита шин может подействовать на отклю- чение всех присоединений объекта. Релейная защита шиносоединительных и обходных выключателей. Устройства релейной защиты на шиносое- динительных выключателях (ШСВ) могут использоваться: для разделения систем шнн объекта при к. з. на приле- гающих присоединениях в целях сохранения в работе од- ной из систем шин, когда отказывает в действии релейная защита поврежденного присоединения или выключатель этого присоединения (при отсутствии УРОВ); для разделения систем шин при к. з. на одной из иих в условиях, когда отсутствует или отключена дифферен- циальная защита шин; для защиты от к. з. опробуемой напряжением системы шнн или другого оборудования при подаче напряжения на эту систему шин (оборудование) через ШСВ, для защиты от к. з. присоединения, выключатель ко- торого выведен в ремонт и заменен шиносоединительным, когда все другие присоединения включены на одну систе- му шин (при отсутствии обходной системы шин н обход- ного выключателя). Учитывая, что использование устройств РЗА ШСВ за- висит от режима его работы, оперативный персонал всех смей должен тщательно проверить соответствие отклю- чающих устройств и настройки защитных устройств (по записям в журнале) режиму работы ШСВ после его из- менения. Для каждого из перечисленных выше режимов уст- ройства релейной защиты ШСВ должны быть соответст- венно отрегулированы службой РЗАИ. Для третьего ре- жима (опробование напряжением системы шин) на ШСВ должны быть введены защиты, действующие без выдерж- ки времени при к. з. на опробуемом оборудовании. 5—3300 65
Следует заметить, что в последнем, четвертом, режиме на ШСВ используют сложные устройства (дистанционная защита от междуфазных к. з. в сочетании с многоступен- чатыми направленными максимальными токовыми защи- тами от к. з. на землю) в отличие от одно- двухступенча- тых, как правило, ненаправленных максимальных токовых защит, которыми оснащается ШСВ при использовании их в первых трех режимах. На некоторых объектах ШСВ в нормальном режиме находятся в резерве (при раздельной работе систем шин или при работе всех присоединений через одну рабочую систему шин, когда вторая система шин является резерв- ной). При этом устройства релейной защиты на ШСВ должны быть включены и отрегулированы так, чтобы ток срабатывания устройств был больше максимального то- ка нагрузки, который может проходить через ШСВ при возможных режимах его включения, а выдержка времени устройств была бы равна нулю. Устройства релейной защиты на обходных выключа- телях (ОВ) используются, как правило, для защиты от к, з. присоединения, включенного через ОВ и обходную систему шин (либо для ремонта выключателя этого при- соединения, либо для проверки устройств его релейной защиты), а также для защиты от к. з. опробуемой напря- жением через О В обходной системы шин. Устройства ре- лейной защиты на ОВ столь же сложны, как и резервные защиты линий на данном объекте. Вопросы для самопроверки 1. Принципы действия газовой защиты трансформатора. 2. Для чего применяют схему самоудерживания выходного про- межуточного реле газовой защиты и как эти схемы выполняются? 3 Каковы обязанности оперативного персонала по обслуживанию газовой защиты в нормальном режиме? 4. Каковы действия оперативного персонала прн срабатывании сигнального элемента газовой защиты? 5. Каковы действия оперативного персонала при срабатывании газовой защиты на отключение трансформатора? 6. В каких случаях переводят действие газовой защиты с «От- ключения» трансформатора «На сигнал»? 7. Каково назначение дифференциальной защиты шин? 8 Как осуществляется избирательность действия дифференциаль- ной защиты шин с фиксированным распределением присоединений при к. з. на одной из систем шин (использовать схему рис, 18)? 9. Каковы действия оперативного персонала при увеличенном то- ке небаланса в нулевом проводе токовых цепей защиты шин’ 66
10 Каковы действия оперативного персонала при появлении сиг- нала «Неисправность дифференциальной защиты шин»? II. Что необходимо проверить перед'опробованием системы шин напряжением через шиносоединительный (секционный) выключатель? ; 12. Какие изменения в схеме дифференциальной защиты шин (’надлежит выполнить персоналу службы РЗАИ при опробовании сн- ' стемы шин включением присоединения объекта? 13. Каково назначение релейных защит ШСВ и обходного вы- ключателя н какая выдержка времени защиты ШСВ должна быть обеспечена для третьего режима? ГЛАВА ПЯТАЯ УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ М ИХ ОБСЛУЖИВАНИЕ Г [ В этом разделе рассмотрены устройства автоматиче- ского повторного включения (АПВ) линий, трансформа- торов, автотрансформаторов и шин, устройства автома- тического включения резервного питания (АВР) и авто- матической частотной разгрузки (АЧР), Устройства АПВ. Опыт эксплуатации линий электро- передачи, трансформаторов, автотрансформаторов и шин показал, что зачастую повреждения, вызвавшие отключе- ние этих элементов, самоустранялись за короткое время перерыва в подаче напряжения, что позволяло произвести ^спешное повторное включение повреждавшихся элемен- тов К таким повреждениям относятся: перекрытие изоля- ции, возникшее вследствие атмосферных осадков, загряз- ненная атмосфера, набросы и схлестывание проводов при сильном ветре и т. д. В этих случаях, а также при крат- ковременных перегрузках и ошибочных отключениях быст- рейшее включение выключателей значительно уменьшает или предотвращает аварийные последствия перерыва электроснабжения потребителей и поэтому в Правилах [7] предусматривается обязательное применение АПВ ли- ний электропередачи и широкое применение АПВ транс- форматоров (автотрансформаторов) и шин. Согласно статистическим данным о работе различных устройств АПВ успешность их действия (т. е. восстановление элек- тропитания или нормальной схемы) достигает 50—90% всех действий АПВ [14]. Эти данные подтверждают иск- лючительную роль АПВ в обеспечении надежности элек- троснабжения и необходимость квалифицированного обс- луживания этих устройств. На объектах применяются 5* 67
как механические, так и электрические устройства- АПВ. В механических устройствах АПВ автоматическое включение выключателя производится за счет энергии падения предварительно поднятого груза илн за счет энергии предварительно заведенной пружины. Для опера- ции включения выключателя механическим устройствам АПВ не требуется источника оперативного тока, что явля- ется его некоторым преимуществом, и поэтому АПВ этого вида широко применялись в ранее выпускавшихся грузо- вых и пружинных приводах типов УГП-51, ПГ-10, ПГМ-10, УПГМ и ППМ-10 (старого образца). Сложность и недо- статочная надежность механизма привода и малая бесто- ковая пауза обусловили прекращение выпуска приводов с механическими АПВ. Современные директивные материа- лы, учитывая недостатки механических устройств АПВ, не рекомендуют их применение. Однако некоторое количество механических устройств АПВ еще находятся в эксплуата- ции на менее ответственных тупиковых линиях электропе- редачи, и поэтому оперативному персоналу, обслуживаю- щему линии, на которых еще имеются такие АПВ, следует знать особенности нх эксплуатации. Груз механического устройства АПВ для обеспечения безопасности персонала имеет сплошное ограждение, не мешающее свободному движению груза. Расстояние между дном коробки, ограждающей груз, и нижней кромкой груза в опущенном положении должно быть не менее 5—6 см. Оперативный персонал обязан сле- дить за тем, чтобы на дне ограждения не было посторон- них предметов н периодически очищать дно коробки от сне- га, льда и грязи, выполняя очистку при опущенном грузе и выведенном из действия автоматическом моторном ре- дукторе (АМР), если это устройство имеется в приводе. АМР устанавливается в приводе для автоматического подъема груза, илн завода пружины после АПВ, или ди- станционного включения выключателя. Состоит АМР из электродвигателя и редуктора (зубчатой передачи). Ре- монт выключателя должен выполняться при опущенном грузе или незаведепных включающих пружинах В холод- ное время года привод выключателя, установленного в неотапливаемом помещении, должен иметь подогрев. При операциях, связанных с вращением штурвала выключате- ля, следует обязательно пользоваться резиновыми пер- чатками. Если требуется опустить груз при включенном выключателе, нельзя допускать резкого опускания груза Во избежание повреждения привода и отключения выклю- 68
чателя; в этом случае нужно крепко удерживать штурвал и плавно опускать груз. При операции включения выклю- чателя с грузовым или пружинно-грузовым приводом следует соблюдать осторожность, чтобы не получить уда- ра грузом или штурвалом. Механическое устройство АПВ следует считать введенным в действие только при подня- том грузе или заведенной пружине, а также при соответ- ствующем положении рукоятки АПВ (на приводе ПМГ в сторону надписи «с АПВ», на приводе УГП-51 и УГМП должна быть видна черта, нанесенная краской). После оперативного включения выключателя должен быть про- изведен подъем груза нли завод пружины (вручную или при помощи АМР), а затем введено устройство АПВ, ес- ли при оперативном включении выключателя устройство АПВ выводилось. Прн АПВ выключателя оперативный персонал должен выяснить положение выключателя. При успешном АПВ (выключатель включен) и отсутствии АМР дежурному необходимо вручную поднять груз нли завести пружину. Электрическое устройство АПВ отличается от механи- ческого тем, что пуск АПВ производится не механическим устройством, предусмотренным в приводе, а, вспомога- тельными контактами аппаратуры. В схеме электрическо- го устройства АПВ в зависимости от его назначения ис- пользуются различные реле: реле времени, создающее выдержку времени перед замыканием цепи на включение выключателя, реле, проверяющее отсутствие или наличие напряжения на включаемом элементе (на линии электро- передачи нли шинах), реле, проверяющее синхронизм на- пряжений с двух сторон от автоматически включаемого выключателя, и т. д. Прн необходимости в схеме электри- ческого устройства АПВ можно выполнить любую элек- трическую блокировку или контроль напряжения, синхро- низма, угла между векторами напряжений и т. п. В качестве примера электрического устройства АПВ на перемен- ном оперативном токе на рис 19 приведена развернутая схема уст- ройства однократного АПВ с (выдержкой времени для выключателя с пружинным приводом и АМР На схеме положение вспомогательных контактов выключателя, контактов реле и концевого выключателя КВ соответствует включенному выключателю и заведенной пружине его привода, поэтому контакт выключателя в цепи отключения ВКО замкнут, импульсный контакт реле времени РВ разомкнут, контакт готовности привода КГП замкнут, контакты выключателя ВКВ в цепи обмотки реле времени разомкнуты и концевой выключатель КВ автоматического моторного редуктора разомкнут (концевой выклю- 69
чатель размыкается при полном натяжении пружины, разрывая цепь электродвигателя АМР). В цепи включения выключателя имеется специальный контакт привода ВКА Этот контакт замкнут, когда выключатель включен. При отключении выключателя от защиты он остается замкнутым, а при отключении выключателя от ключа уп- равления КУ он размыкается, разрывая цепь включения выключате- ля и предотвращая действие АПВ. Рис. 19. Схема устройства АПВ с выдержкой времени на переменном оперативном токе для выключателя с пружинным приводом и АМР При отключении выключателя от защиты замыкаются контакты выключателя В КВ и ВКД, контакт ВКА остается замкнутым, сра- батывает реле РВ, импульсный контакт которого с установленной При наладке выдержкой времени кратковременно замыкает цепь элек- тромагнита включения ЭВ выключателя. При срабатывании ЭВ ос- вобождается механизм зацепления, удерживающий пружину в заве- денном состоянии. Пружинный привод приходит в действие и вклю- чает выключатель Одновременно размыкается контакт КГП и замы- кается концевой выключатель /(В, включая электродвигатель АМР, который вновь заводит пружину привода По окончании завода пру- жины концевой выключатель КВ размыкается, отключая электро- двигатель. Однократность АПВ в данной схеме достигается тем, что суммарное время повторного действия релейной защиты, отключения выключателя и замыкания импульсного контакта реле времени РВ выбирается меньшим, чем минимальное время полного натяжения пружины привода двигателем АМР до замыкания контакта КГП. При выполнении этого условия после повторого автоматического отключения выключателя (при неуспешном АПВ) к моменту повтор- ного кратковременного замыкания импульсного контакта реле РВ контакт КГП будет еще разомкнут и, следовательно, цепь обмотки ЭВ также будет разомкнута. К моменту, когда пружина привода полностью заведется и контакт КГП замкнется, импульсный контакт 70
РВ в цепи обмотки ЭВ будет надежно разомкнут. В этом случае (при неуспешном АПВ) обмотка реле времени РВ будет находиться под напряжением до момента квитирования клю- ча управления дежурным персоналом, после чего разомкнется кон- такт ВКА в цепи обмотки РВ В связи с этим в схеме применено термически устойчивое реле времени Действие АПВ сигнализируется указательным реле РУ (или счетчиком срабатываний АПВ), обмот- ка которого имеет малое сопротивление. Рис 20 Схема устройства АПВ масляного выключателя ли- нии с двусторонним питанием с использованием реле РПВ Положение ключа управления КУ: О — «Отключить», Oi — «Отклю- чено» , В — «Включить»; В\ — «Включено»; А — контакт выходного реле защит, запрещающих действие устройства АПВ; РЗ—контакт реле защиты В качестве примера электрического устройства АПВ иа постоян- ном оперативном токе на рис. 20 приведена схема АПВ масляного выключателя линии электропередачи с двусторонним питанием, с при- менением комплектного устройства типа РПВ-58. На схеме контакты В КВ и В КО масляного выключателя показаны при его отключенном состоянии В схеме предусмотрены два контроля допустимости АПВ: реле контроля напряжения на линии электропередачи PH, размыка- ющий контакт которого замкнут при отсутствии напряжения на ли- нии, и реле контроля синхронизма РКС, размыкающий контакт кото- рого замкнут прн наличии синхронизма между напряжениями иа линии и на шинах. При включенном 2ОУ устройство АПВ действует S контролем отсутствия напряжения на линии; при включенном 1ОУ ! отключенном 2ОУ устройство АПВ действует с контролем наличия ^жидания) напряжения на линии и наличия (ожидания) синхрониз- 71 I1
ма между напряжениями линии и шин подстанции. При включении 1ОУ, отключении 2ОУ и установке перемычки, показанной на схеме штриховой линией и шунтирующей контакты реле РКС, устройство АПВ действует без проверки синхронизма с контролем наличия (ожидания) напряжения на линии электропередачи Устройство ЗОУ служит для отключения устройства АПВ (перевода действия уст- ройства АПВ иа сигнал). Устройство АПВ приходит в действие при возникновении несоот- ветствия между положением выключателя и его ключа управления, т. е. тогда, когда ключ управления находится в положении Bi — «Включено» (цепь через контакты 5—6 ключа замкнута), выключа- тель аварийно отключился и его контакт В КВ замкнулся. В этом слу- чае замыкается цепь обмотки реле РПО (реле положения «Отклю- чено»), реле срабатывает и замыкает свой контакт в цепи обмотки реле времени РВ. При замкнутых контактах реле контроля допусти- мости АПВ (размыкающем контакте PH или контакте РКС и замы- кающем контакте PH) пускается реле РВ Размыкающий контакт РВ при этом размыкается и вводит в цепь обмотки РВ резистор КК чем достигается термическая устойчивость реле времени РВ при дли- тельном прохождении тока через его обмотку. Второй контакт реле времени, замыкающийся с заданной выдержкой времени АПВ, созда- ет цепь разряда конденсатора С через рабочую обмотку РП(Р) двухобмоточного выходного реле АПВ. Ток разряда конденсатора С вызывает срабатывание реле РП(Р), в связи с чем замыкается цепь обмотки контактора включения КП через удерживающую обмотку РП(У) выходного реле, которая удерживает это реле в сработанном состоянии до размыкания цепи включения контактом ВКВ. Контак- тор КП срабатывает, что приводит к автоматическому включению выключателя. Блокировка от многократного включения выключателя с реле РБМ рассмотрена в § 2. Назначение резистора R2 в устройстве РПВ-58 — создание необ- ходимого времени заряда конденсатора С до значения, обеспечива- ющего срабатывание реле РП, т е до готовности устройства АПВ к повторному действию. Сопротивление резистора R2 принято таким, чтобы спустя примерно 20 с после начала заряда конденсатора С устройство АПВ было готово к действию. Суммарное время дейст- вия релейной защиты и реле времени РВ при включении выключа- теля на к. з. обычно меньше 20 с, и поэтому при неуспешном АПВ конденсатор С при втором срабатывании реле РВ будет повторно Шунтирован цепью с обмоткой РП (Р) в момент времени, когда ем- кость конденсатора недостаточна для срабатывания реле РП. Когда замкнута цепь разряда через обмотку РП(Р), конденсатор зарядить- ся не может. Такое положение будет сохраняться др тех пор, пока реле РВ находится в сработанном положении, т. е. пока, дежурный нерсоиал не сквитирует ключ управления (не поставит его в поло- 72
Рис. 21. Схема устройства отбора напря- жения с линии электропередачи с помощью конденсатора связи жеиие «Отключено») и тем самым не разорвет цепь обмотки реле времени РВ. Этим обеспечивается однократность АПВ при устойчи- вом к. з. Суммарное сопротивление последовательной обмотки РП (У) н обмотки реле РУ (в цепи контактора КП) мало и не препятствует надежному срабатыванию контактора прн замыкании этой цепи. Резистор R3 обеспечивает быстрый разряд конденсатора С при подаче контактом А «минуса» оперативного тока к зажиму 8 устрой- ства РПВ-58, что используется при необходимости запрета АПВ при действии некоторых защит, например, защит от внутренних повреж- дений в трансформаторе, когда трансформатор имеет с линией общий выключатель. При отключении выключателя ключом управления контакты 7— 8 надежно замыкают цепь разряда конденсатора на все время, по- ка ключ управления на- ходится в положении «Отключено» нли «От- ключить». Поэтому при отключении ключом уп- равления выключателя, имеющего устройство АПВ с комплектным ре- ле РПВ-58, РПВ-258 или РПВ-358, не следует отключать это устрой- ство АПВ, если не будут вестись какие-либо ра- боты на отключенном выключателе. Для питания обмот- ки реле PH н одной из обмоток реле РКС широко применяется устройство отбора напряжения с линии элек- тропередачи (УОН)—рис. 21. Высокочастотный заградитель ВЧЗ, конденсатор связи С1 и фильтр присоединения ФП устанавливают на объекте для передачи по проводу линии электропередачи высоко- частотных сигналов, используемых для высокочастотной связи, релей- ной защиты, противоаварийной автоматики и телемеханики. Для от- бора напряжения с линии электропередачи добавляется конденсатор miopa С2, дроссель Др, трансформатор отбора напряжения ТОН L разрядник Р. Заземляющий разъединитель ЗР предназначен для вывода из действия устройства отбора напряжения и фильтра при- |эединения и для обеспечения безопасности работы в цепях этих гстройств, разрядник Р — для защиты аппаратуры от перенапряже- ний. Дроссель Др значительно снижает токи высокой частоты, про- водящие через обмотку ТОН, так как сопротивление дросселя для 6—3300 73
токов высокой частоты очень велико Токи промышленной частоты определяются в основном значением емкостного сопротивления кон- денсатора С1, так как для тока промышленной частоты сопротивления дросселя Др и обмотки ТОН во много раз меньше сопротивления конденсатора С1 Ко вторичной обмотке ТОН подключается нагруз- ка za — обмотка реле PH и одна из обмоток реле РКС (см рис 20), вторая обмотка реле РКС подключается к трансформатору напряже- ния шли объекта Автоматическое повторное включение трансформаторов подстанции На подстанциях с односторонним питанием и одним трансформатором АПВ этого трансформатора яв- ляется обязательным При наличии двух или нескольких трансформаторов АПВ их целесообразно выполнять в том случае, когда отключение трансформатора может привес- ти к обссточению части потребителей При повреждении внутри трансформатора АПВ может привести к расшире- нию повреждения, поэтому при действии дифференциаль- ной или газовой защиты действие устройства АПВ транс- форматора, как правило, блокируется (запрещается). Это выполняется следующим образом при действии защиты от внутренних повреждений трансформатора к зажиму 8 устройства РПВ-58 (рис 20) подводится «минус» опера- тивного тока, что приводит к мгновенному разряду кон- денсатора С Иногда запрет АПВ трансформатора осуще- ствляют при срабатывании только сигнального элемента газовой защиты [15], основываясь на том, что сигнальный элемент срабатывает при всех внутренних повреждениях трансформатора, а его неправильные действия происходят реже, чем v отключающего элемента. Такое выполнение запрета АПВ обеспечивает действие устройства АПВ при ложном срабатывании дифференциальной защиты или от- ключающего элемента газового реле, а также обеспечива- ет действие устройства АПВ и восстановление нормальной работы трансформатора при неустойчивом к. з на выво- дах трансформатора в зоне действия его дифференциаль- ной защиты При таком выполнении запрета АПВ вы- держка времени АПВ должна быть такой чтобы обеспе- чить падежную блокировку устройства АПВ при внутрен- них повреждениях трансформатора, т е обеспечить запрет АПВ от срабатывающего с замедлением сигналь- ного элемента газовой защиты до момента подачи от уст- ройства АПВ команды на включение выключателей АПВ шин подстанции позволяет восстановить питание при неустойчивых повреждениях на шинах или при непра- вильном действии защиты шин. В качестве примера рас- 74
Шо1рЙМ, как Действует устройство АП1з ШЙЙ, если диффе- ренциальная защита шин отключает все элемеигш, питаю- щие шипы. На одной из питающих линии, помимо пуска устройства Al 1В линии с контролем отсутствия напряже- ния на линии или контролем синхронизма, предусматрива- ется пуск этого же устройства А11В также с контролем отсутствия напряжения на шинах подстанции. При ооесто- чении шин сраоатывает устройство А11В этой линии и при успешном действии восстанавливает напряжение па шинах подстанции. После этото на других питающих ли- ниях сраоатывают устройства АПВ с контролем синхро- низма (.реле контроля синхронизма до этою ие могли ра- ботать из-за отсутствия напряжения на одной из обмоток реле). В результате этих действии при синхронности на- пряжении может быть автоматически восстановлена нор- мальная схема подстанции. На тех присоединениях, авто- матическое включение которых после действия защиты шин нежелательно, выполняется запрет А11В подачей кон- тактом выходного реле защиты шин «минуса» оперативно- го тока к зажиму Д устройства РПВ-ОЬ (рис. 20). Освоенности обслуживания электрических устройств АГ1и. Следует иметь в виду, что напряжение относитель- но земли в месте присоединения устройства отбора напря- жения к конденсатору связи и в цепях отбора напряжения (см. рис. 21) может иметь значение от сотен вольт (при исправном состоянии цепей ЮН, <Pli и заземления их оо- моток) до десятков киловольт (например, при обрыве за- земляющей цепи). Поэтому конденсатор связи Ci и под- ключенные к нему элементы ооычно отраждены или рас- положены на высоких опорных Конструкциях. Доступ внутрь ограждения и к цепям устройства отбора произво- дится только после включения заземляющего разъедини- теля ЗА Желательно следить за тем, чтооы шинка, иду- щая от разъединителя ЗР к контуру заземления, не имела механических повреждений и была надежно присоединена к заземляющему контуру подстанции, чтобы ошиновка между конденсатором связи, заземляющим разъедините- лем, дросселем и фильтром присоединения, а также шин- ка, соединяющая эти элементы с «землей», были выполне- ны так, чтобы при отсоединении от конденсатора связи устройств фильтра присоединения или отоора напряжения ие нарушалось соединение конденсатора связи с заземляю- щим разъединителем. Подключение и отключение приборов в схеме отбора напряжения от линии электропередачи разрешается про- S* 75
изводить только при наглухо заземленной с помощью зй* земляющего разъединителя ЗР иижней обкладке конденса- тора связи (рис. 21). Включение заземляющего разъеди- нителя ЗР должно производиться штангой. При грозе работы в устройствах отбора напряжения должны быть прекращены. При обнаружении неисправности конденсатора связи (течь масла, повреждение фарфоровых покрышек) необ- ходимо немедленно сообщить вышестоящему оперативно- му персоналу и совместно с ним принять меры к быстрей- шему отключению поврежденного конденсатора от линии электропередачи. При выводе из работы конденсатора связи линии элек- тропередачи ее устройство АПВ с проверкой напряжения иа линии или с проверкой синхронизма должно быть от- ключено (выведено из действия). При неуспешном АПВ, сопровождающемся тяжелым отключением к. з., вызвавшим выброс масла из бака вы- ключателя, или видимыми повреждениями, устройство АПВ может быть оставлено включенным только по указа- нию вышестоящего оперативного лица. Об этом указании делается запись в оперативном журнале. Оперативному персоналу следует следить за количест- вом отключений к. з., произведенных выключателем после его капитального ремонта. Если выключатель произвел таких отключений на одно меньше, чем для него допусти- мо, то устройство АПВ с разрешения вышестоящего опе- ративного лица должно быть отключено, с тем чтобы при устойчивом к. з. выключатель не произвел двух отключе- ний. После капитального ремонта выключателя устройство АПВ снова вводится в действие. При включении под на- пряжение присоединения объекта, длительно находивше- гося без напряжения, не нужно предварительно отключать его устройство АПВ, если оно выполнено с использовани- ем комплектного реле РПВ-58, РПВ-258 или РПВ-358. Та- кие устройства АПВ не могут повторно включить выклю- чатель после его неуспешного включения на к. з. При от- ключенном выключателе конденсатор устройства РПВ-58 (рис. 20) разряжен через контакты 7—8 ключа управле- ния; при включении выключателя на к. з., последующем действии защиты и срабатывания реле времени РВ к мо- менту замыкания контакта этого реле емкость конденса- тора еще недостаточна и реле РП ие срабатывает. Отключение АПВ перед включением под напряжение присоединения необходимо только в случаях, когда схема 76
устройства AttB выполнена с йуской от защиты присоеди- нения. Такие устройства АПВ появились в первый период осуществления автоматического повторного включения и в настоящее время имеются в энергосистемах в ограни- ченном количестве. Автоматическое включение резервного питания (АВР). На шинах собственных нужд электростанций и на боль- шинстве подстанций эксплуатируются различные устрой- ства АВР, значительно повышающие надежность электро- снабжения. Многолетний опыт и статистические данные о действиях устройств АВР подтверждают, что примерно в 90—95% случаев отключения основного источника пита- ния устройства АВР предотвращали аварии и нарушения нормального режима [14]. Устройства АВР должны удовлетворять следующим основным требованиям: а) при отключении рабочего источника питания по лю- бой причине устройство АВР должно незамедлительно включить резервный источник питания, при этом действие АВР должно быть однократным, чтобы исключить повтор- ное включение на неустраненное короткое замыкание; б) при исчезновении напряжения иа шинах, питающих рабочий источник питания, схема АВР должна действо- вать с некоторой выдержкой времени (для обеспечения возможности восстановления напряжения действием АПВ или по другим причинам) и после проверки наличия на- пряжения на резервном источнике питания отключить вы- ключатели рабочего источника питания, чтобы предотвра- тить включение резервного источника питания на корот- кое замыкание в схеме рабочего источника питания; в) при аварийном отключении присоединения действи- ем устройства АЧР должно запрещаться действие устрой- ства АВР; г) схемы устройства АВР выполняются двух видов: с автоматическим возвратом к доаварийной схеме или без него; при использовании последней схемы после восста- новления рабочего источника питания оперативный персо- нал должен незамедлительно привести первичную схему присоединения к нормальному доаварийному режиму и ввести в работу устройство АВР. Учитывая, что в первом издании книги [16] рассмотре- на схема АВР для подстанции с переменным оперативным током, на рис. 22 помещена упрощенная принципиальная схема АВР питательного электронасоса, приходящая в действие при аварийном отключении выключателя, а так- 77
Рис. 22. Принцип выполнения АВР питательного электронасоса РД — реле давления, замыкающее кон- такт при снижении давления в питатель- ной линии, реле 2П показано в сработав- шем состоянии же при недопустимом Йв‘ нижении давления пита- тельной воды в напорных линиях. Автоматическая ча- стотная разгрузка (АЧР). Аварийное отключение крупного генератора, от- дельной электростанции или линии электропере- дачи, по которой переда- ется в энергосистему зна- чительная мощность, мо- жет привести к дефициту активной мощности в энергосистеме. Этот де- фицит при отсутствии ре- зерва мощности вызывает снижение частоты. Чтобы снижение частоты ие достигло критического значения, при котором происходит резкое снижение производительности механизмов собственных нужд электростанций, ведущее в свою очередь к дальней- шему лавинообразному снижению частоты и полному рас- стройству работы энергосистемы, применяют устройства АЧР. При снижении частоты до заданного уровня устройст- ва АЧР отключают часть менее ответственных потребите- лей, что в подавляющем большинстве случаев приводит к автоматической ликвидации дефицита активной мощности и восстановлению нормальной частоты. В качестве примера на рис. £3 приведена схема устройства АЧР. Реле частоты Ч питается от TH I или II системы шин под- станции в зависимости от положения переключателя Р. При пони- сагнал 5 -00т TH Л С Ш Рис 23 Принципиаль- ная схема устройства одной очереди АЧР Б — блокировка от сраба- тывания АЧР прн понижен- ной частоте, поддерживае- мой двигателями нагрузки дУЬ». I На отключение Запрет ТАПЛ Зыключателей. OfitTH# I ош*- кении частоты до уставки, отрегулированной на реле Ч, оно замы- <ает свой контакт, вызывая срабатывание реле времени В, которое установлено для того, чтобы не допустить срабатывания устройства* 1ЧР из-за кратковременного замыкания контактов реле частоты при <р атков ре меня ом понижении или исчезновении напряжения на под- :танции. Замыкание контакта реле времени В вызывает срабатыва- ше указательного реле У и промежуточного реле П. Замыкание кон- тактов реле П приводит к отключению выключателей части нагрузки тодстанции и к запрету действия устройств АПВ этих выключателей, автоматическое включение которых обычными устройствами трехфаз- гого АПВ после АЧР недопустимо. В некоторых схемах устройств АЧР применяют блокировку от ножного срабатывания при аварийном кратковременном перерыве пи- тания подстанции с восстановлением питания от действия устройств АПВ или АВР. В этом случае неправильная работа устройств АЧР может быть вызвана тем, что во время перерыва питания подстан- ции синхронные и асинхронные двигатели нагрузки могут некоторое время поддерживать напряжение на шинах подстанции, частота ко- торого резко снижается, что вызывает срабатывание реле частоты и отключение потребителей. Чтобы не допускать неправильного дейст- вия устройства АЧР, к схеме, изображенной па рис. 23, добавляется реле направления мощности М (показано штриховой линией), кон-- такт которого включен последовательно в цепь питания обмотки ре- ле П. Токовая обмотка реле мощности подключается к ТТ линии элек- тропередачи или трансформатора, питающих подстанцию. В нор- мальном режиме и при общем снижении частоты в энергосистеме , направление мощности, передаваемой через линию электропередачи илн трансформатор, остается неизменным и направлено в сторону подстанции, при этом вращающий момент на подвижной части реле М действует на замыкание контакта и схема устройства АЧР не блокируется. При отключении подстанции от источников питания кон- такт реле мощности под действием возвратной пружины размыкается, выводя из действия устройство АЧР, При к. з. на питающей линии электропередачи изменится направление мощности, так как электро- двигатели нагрузки будут некоторое время посылать ток к месту к. з, что также приведет к размыканию контакта реле мощности и выводу из действия устройства АЧР. Многие устройства АЧР дополняют специальными устройствами АПВ, действующими после АЧР, или, как их обычно называют, устрой- ствами частотного АПВ (ЧАПВ), Эти устройства при восстанов- лении частоты до значения, близкого к нормальному, производят ав- томатическое включение выключателей, отключенных устройствами АЧР, что значительно ускоряет восстановление питания потребителей. В первую очередь устройства ЧАПВ применяют на подстанциях, пи- тающих ответственные потребители, а также на подстанциях, где 79 78
отсутствует постоянный обслуживающий персонал. На рис. 24 приве- дена схема устройств АЧР и ЧАПВ, разработанная институтом Энергосетьпр оект. Ключ КУ подключает реле частоты первой (14) н второй (24) очередей устройства АЧР к TH первой (1ШНа, 1ШНь) или второй (2ШНа, 2ШНЬ) системы шин, через стабилизатор напряжения СИ (рнс. 24,а). Реле времени переменного тока ЗВ (например, типа ВС-10) подключается к дестабилизированному напряжению и использу- ется в схеме устройства ЧАПВ Это реле имеет несколько контактов, замыкающихся поочередно с интервалами времени в несколько се- +1 — —-<—1 „ 5П 7^77'1 Отключение присо- + » г единений от АЧР • — J I очереди + кп I Отключение присо . ЧОУ с единений от'АЧР * * . J К очереди Рис. 24, Принципиальная схема устройств двух очередей АЧР и ЧАПВ: а — схема цепей напряжений; б — схема цепей постоянного тона; в — схема запрета действия АПВ присоединений, отключаемых устройст- вом АЧР 80
куйД. Уставкн йЫдерЖек времСЙЙ до за^Ыканйй кйЖДОГО кдйТакТА регулируются независимо друг от друга. На рис. 24,5 приведены це- пи постоянного тока двух очередей устройства АЧР н устройства ЧАПВ. При понижении частоты до уставки срабатывания первой очере- ди АЧР замыкается контакт 14, срабатывает реле ЗП, а затем реле 1В и двухпозиционное реле Ш (например, типа РП-8). При сраба- тывании реле 1П его якорь перебрасывается в другое положение, замыкаются контакты 1—2, 3—4, 5—6, 7—8 и размыкается контакт этого реле 9—10. Через замкнувшийся контакт 3—4 реле Ш <плюс» оперативного тока поступят на шинку АЧР1, что приведет к отключе- нию через контакты 5П присоединений, подлежащих отключению от АЧР первой очереди. Одновременно размыкаются контакты реле 5П в цепях устройств АПВ отключаемых присоединений (рис. 24,в), вследствие чего эти устройства не действуют в течение всего времени замкнутого состояния контакта 3—4 реле 1П. Замыканием контакта 7—8 реле 1П (рис. 24,а) частота возврата реле 14 становится близ- кой к нормальной. Если после действия устройства АЧР произойдет повышение ча- стоты до значения, .равного частоте возврата реле 14, контакт этого реле разомкнется и разорвет цепь обмотки реле ЗП, Это приведет к замыканию контакта 3—4 реле ЗП в цепн питания реле ЗВ (рис. 24,а), и, так как контакт 5—6 реле 1П в этой цепи замкнулся ранее, реле ЗВ придет в действие, с установленной выдержкой времени замкнется его контакт 3—4, и двухпозиционное реле 1П перебросит свой якорь в первоначальное положение. При этом замкнутся контакты 5П в це- пях устройств АПВ присоединений, отключенных первой очередью устройства АЧР, и произойдет автоматическое включение (ЧАПВ) этих присоединений (из-за несоответствия положений ключей управ- ления и выключателей). Одновременно разомкнется контакт 7—8 ре- ле 1П и восстановится нормальная частота срабатывания и возврата реле 14, а также разомкнется цепь питания реле ЗВ, если ранее не произошло также срабатывание второй очереди АЧР. Прн снижения частоты до частоты уставки срабатывания второй очереди АЧР, элементы схемы, принадлежащие ко второй очереди АЧР (24, 4П, 2В, 2У, 6П), срабатывают идентично элементам схе- мы первой очереди АЧР. Следует отметить, что в схеме рис. 24 отсутствуют недостатки, 'Присущие некоторым схемам устройств ЧАПВ. Контроль частоты, при 'Которой разрешается ЧАПВ, обеспечивается в течение всего цикла работы реле времени ЗВ; если частота за это время снизится ниже нормальной, контакт реле частоты снова замкнется и реле ЗП (4П) । разомкнет цепь питания реле ЗВ, вследствие чего ЧАПВ не произой- । Дет. При понижении напряжения на подстанции до нуля произойдет Возврат реле ЗВ из-за отсутствия питания его обмотки и ЧАПВ так- же не состоится (в некоторых других схемах возврат реле частоты 81
Ярй Исчёзнбвёийи напряжения ИрйвбДйл it сфйбатыйаПйю устройств ЧАПВ). Особенности обслуживания устройств АВР и АЧР. При необходимости отключения TH, от которого питаются це- пи пуска устройства АВР, дежурный предварительно вы- водит из действия АВР для предотвращения его неправи- льного действия. При снятии напряжения с резервного ис- точника питания дежурный также отключает устройство АВР. При появлении сигнала неисправности в цепях напря- жения, от которых питаются устройства АВР (АЧР), опе- ративный персонал выводит из действия эти устройства, а затем принимает меры к устранению неисправности. Прн выводе в ремонт элемента, на отключение или включение которого действует устройство АВР (АЧР, ЧАПВ), дежур- ный отключает соответствующие накладки в схеме АВР (АЧР, ЧАПВ) для предотвращения опасного для ремонт- ного персонала автоматического включения или отключе- ния ремонтируемого выключателя. При переводе с одной системы шии на другую присоединений, отключаемых от устройства АЧР, необходимо перевести ключом или пере- ключателем питание цепей иапряжеиня реле частоты это- го устройства на TH другой системы шнн. Оперативному персоналу следует помнить, что неправильное действие устройства АЧР может привести к отключению значитель- ного количества присоединений подстанции. Вопросы для самопроверки 1. Каковы особенности обслуживания механических устройств АПВ? 2. Принципы действия электрических устройств АПВ. 3. Каково назначение элементов устройства отбора иапряжеиня С линии электропередачи? 4. Каковы особенности обслуживания электрических устройств АПВ? 5. Принципы действия устройств АВР. 6. Проверьте на схеме рис. 22, как обеспечивается однократность Действия АВР при отключении выключателя рабочего питательного насоса (оперативный «плюс» через замкнутый контакт выключателя Подведен к воспринимающему органу реле 1П). 7. Принципы действия устройств АЧР и ЧАПВ. 8. Каковы особенности обслуживания устройств АВР и АЧР?
ГЛАВА ШЕСТАЯ ОПЕРАЦИИ С РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТОЙ И АПВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ В ПЕРВИЧНОЙ СХЕМЕ ОБЪЕКТА Для обеспечения безаварийного и надежного проведе- ния переключений в распределительном устройстве объек- та должна быть предусмотрена последовательность опера- ций с устройствами РЗА и операций в первичной схеме. При этом преследуются следующие основные цели: ие допустить отсутствия быстродействующей илн уско- ренной защиты даже иа незначительном участке шин или ошиновки (тем более, что в распределительном устройстве работают люди); ие допустить неправильных действий устройств РЗА в процессе изменений первичной схемы. Чтобы исключить ошибки при производстве повторя- ющихся переключений, этн переключения следует выпол- нять по заранее составленным программам типовых опера- ций в первичных и вторичных цепях, утвержденным выше- стоящей организацией. При производстве переключений в первичных цепях следует учитывать, что отсутствие ясного представления об особенностях переключений и последовательности опе- раций в первичных цепях и устройствах релейной защиты, отсутствие осторожности, притупление бдительности, не- внимательность и рассеянность могут привести к несчаст- ному случаю и аварии. Перед началом переключений опе- ративный персонал знакомится с текстом распоряжения или утвержденной заявки, с программой или бланком пе- реключений, а также с программой типовых операций (ес- ли она имеется). По крайней мере, в одном из этих доку- ментов должна быть подробно описана последовательность всех операций в первичных цепях и устройствах РЗА при- менительно к схемным, конструктивным и иным особенно- стям объекта. При производстве переключений дежурный последовательно отмечает в программе или бланке пере- ключений каждую выполненную операцию, что уменьшает возможность нарушения последовательности операций и других ошибок. В условиях эксплуатации наблюдались ошибочные действия оперативного персонала при произ- водстве операций с испытательными блоками. В большин- стве случаев это происходило из-за недостаточности ин- структажа или из-за отсутствия должного внимания со стороны оперативного персонала и приводило к ложным 83
или излишним действиям устройств РЗА. Поэтому опера- ции с испытательными блоками в цепях дифференциаль- ной защиты шин (ДЗШ) и устройств резервирования прн отказе выключателей (УРОВ) в распределительных уст- ройствах напряжением 330 кВ и выше, а также при про- изводстве изменения фиксации присоединений по системам и секциям шин распределительных устройств любого на- пряжения должны выполняться только персоналом служ- бы РЗАИ [6]. При вводе выключателя в работу после его ремонта операции с испытательными блоками в цепях ДЗШ и УРОВ рекомендуется поручать персоналу службы РЗАИ, так как при этом значительно выше вероятность неисправностей в указанных цепях. Допускается операции, связанные с вводом выключа- теля после его ремонта, поручать специально обученному оперативному персоналу. В распределительных устройствах напряжением 220 кВ включительно оперативный персонал может выполнять пе- реключения, связанные с переводом присоединений на ра- боту через обходной или шиносоединительный выключа- тель, а также с выводом в ремонт выключателей при усло- вии выполнения этих операций на испытательных блоках. При этом оперативный персонал, которому поручаются указанные операции, должен пройти специальное обу- чение и проверку знаний, получить инструктаж о всех пре- дусмотренных вариантах операций, последовательности и характере их проведения. Кроме того, он должен уметь пользоваться средствами контроля исправности токовых цепей ДЗШ объекта [6]. Таким образом, в соответствии с изложенным операции в токовых цепях ДЗШ и УРОВ в рассмотренных случаях выполняет либо персонал службы РЗАИ, либо оператив- ный персонал. Ниже в качестве примеров рассмотрены содержание н последовательность операций при некоторых повторяющих- ся переключениях в распределительных устройствах с двойной системой шнн и фиксированным распределением присоединений по системам шин, защищенных ДЗШ с из- бирательными комплектами (рис. 18). Следует отметить, что в приведенном далее материале не рассмотрены операции с устройствами противоаварий- ной и режимной автоматики (выполнение которых отлича- ется большим разнообразием решений), а также со слож- ными относительно редко применяемыми устройствами ре- лейной защиты. 84
Переключение присоединений объекта с одной системы шин на другую. В энергосистемах имеются как объекты с присоединениями, включенными на обе системы шии, так и объекты, все присоединения которых включены на одну систему шнн (другая система шнн в резерве). При работе присоединений на обеих системах шин пе- ред началом операций дежурный включает на панели ДЗШ рубильник Р «Нарушение фиксации» (рис. 18) н после этого снимает оперативный ток с привода шиносое- динительного выключателя (ШСВ). Эта операция необхо- дима для того, чтобы исключить возможность отключения ШСВ во время последующего производства переключений присоединений (без нх отключения) шинными разъедини- телями, так как отключение ШСВ может привести к раз- мыканию шинным разъединителем тока нагрузки присое- динения. При переключении сначала включают разъедини- тель той системы шин, куда переводится присоединение, а затем отключают разъединитель системы шин, на кото- рую было включено присоединение. Если цепи напряжения устройств релейной защиты присоединений переключаются с TH одной системы шин на TH другой системы шин не реле-повторителями шин- ных разъединителей, а переключателями (вручную), то для того, чтобы эти цепи не остались без напряжения, де- журный по окончании операций с разъединителями (до отключения ШСВ) переключает цепи напряжения уст- ройств РЗА присоединений на TH той системы шин, куда Переключены присоединения. При этом на время переклю- чения дежурный отключает дистанционную защиту линий электропередачи, цепи напряжения которой переключа- ются. По окончании переключения дежурный подает опера- тивный ток на привод ШСВ. Если после переключения присоединений надлежит из- менить фиксацию присоединений по системам шин, то, как указано выше, этн изменения выполняет персонал службы РЗАИ. После окончания этой работы и соответствующей записи'в оперативном журнале дежурный должен убедить- ся в исправности токовых цепей ДЗШ, используя средст ва контроля, имеющиеся на объекте, а затем на панели ДЗШ разомкнуть рубильник «Нарушение фиксации». При работе всех присоединений объекта на одной си- стеме шин сначала нужно опробовать напряжением сво- бодную систему шнн, на которую будут переключаться присоединения. Опробование производится либо от рабо- U
^йюшей системы шин через ШСВ, либо от присоединений, находящегося под напряжением с другой стороны. Рассмотрим случай опробования системы шин напря- жением через ШСВ. При этом необходимо, имея в виду возможность включения на к. з.. обеспечить отключение ШСВ как от защит ШСВ, так в некоторых случаях и от ДЗШ. Следует заметить, что основными при этом являют- ся защиты ШСВ, действующие без выдержки времени. Дифференпиальная зашита шин используется для от- ключения ШСВ без выдержки времени, если в ее схеме имеется замедление отключения всех присоединений кпо- ме ШСВ, используемое только в момент включения ШСВ. Таким образом, прояд опробованием системы шин на- пряжением через ШСВ дежурный включает мгновенные зашиты ШСВ и убеждается, что включен пуск УРОВ от этих зашит. Если ДЗШ имеет замедление при включении ШСВ, то дежурный дополнительно вводит это замедление (отклю- чает накладку ОУ—рис. 18), если оно не было введено ранее, проверяет нли обеспечивает отсоединение токовых цепей обоих избирательных комплектов ДЗШ от ТТ ШСВ. Если ДЗШ ие имеет устройства замедления при вклю- чении ШСВ, то дежурный дополнительно вводит на корот- кое время (если это записано в местной инструкции) опе- ративное ускорение резервных защит некоторых присоеди- нений объекта, а затем отключает ДЗШ. После выполнения указанных подготовительных опера- ций дежурный включает ШСВ и, убедившись, чго на оп- робуемой системе шин появилось напряжение, включает ДЗШ и выводит из действия оперативное ускорение ре- зервных зашит некоторых присоединений объекта. После- дующие операции, связанные с переводом присоединений на другую систему шип, производятся так же, как н при работе присоединений на обеих системах шин. Вывод в ремонт выключателя присоединения при за- мене этого выключателя шиносоединительным. Если надо вывести выключатель какого-либо присоединения и оста- вить в работе само присоединение (ОВ отсутствует), при- соединение включают чепез ШСВ. При этом сначагта на устройствах защиты ШСВ персонал службы РЗАИ на- страивает уставки для заводимого через ШСВ присоеди- нения. Еспи на ШОВ имеются такие же защиты, как ня заводимой через ШСВ линии, то уставки защит ШСВ должны повторять уставки защит линии. Если же защиты 86
ШСВ не могуд полноценно заменить защиты линии, иа за- щитах ШСВ настраивают временные уставкн, обеспечи- вающие действие защит при к. з. любого вида в любом месте липни. В последнем случае считается обязательным частичный нлн полный перевод на ШСВ устройств защит линии. Затем присоединение с выводимым в ремонт выключа- телем включается на одну из систем шнн, например на Л а все остальные присоединения — на другую, например на II (последовательность операций см. выше). Следует за- Временная перемычка. Кзащи- С. те линии ( ТСШ исш — Кизби- ратель- нами ком- плекту 1Сш L ДЗШ Рис. 25. Схема вывода в ремонт масляного выклю- чателя линии с заменой его шиносоединительным выключателем -у/Сзащите ШСВ , 'Кизбирательно- му комплекту 4 иш ? ДЗШ Спуски. с Л*защите линий метить, что предварительно включенный рубильник «На- рушение фиксации», установленный на панели ДЗШ, ос- тается включенным на все время работы присоединения через ШСВ, До отключения присоединения персонал служ- бы РЗА проверяет настроенные защиты ШСВ под нагруз- кой. Далее оперативный персонал отключает присоединение (линию), у которого выводится в ремонт выключатель. Проверяет у диспетчера, что линия отключена с другой стороны, разбирает схему присоединения разъединителя* ! ми, устанавливает защитные заземления, а также отклю* £ Чает ШСВ (снимает напряжение с выделенной системы шин) и снимает с его привода оперативный ток, Для вы* г В7
вода в ремонт выключателя присоединения, например ли- нии, отсоединяют спуски с выключателя этой линии и, ес- ли необходимо по условиям техники безопасности, спуски с линейного разъединителя (рис. 25). Затем пофазно ус- танавливают ттеремычки, шунтирующие выключатель при- соединения н, если необходимо, линейный разъединитель. В это время персонал службы РЗАИ: отсоединяет токовые и оперативные цепн ДЗШ и за- щит линии от ТТ выводимого в ремонт выключателя; отсоединяют в схеме ДЗШ токовые цепи избиратель- ного комплекта отключенной системы шин от ТТ ШСВ (рис. 25), прн этом отсоединенные вторичные обмотки ТТ должны быть закорочены; проверяет ДЗШ под нагрузкой присоединений, подклю- ченных к работающей системе шин; переключает токовые и оперативные цепи устройств защиты линии на ШСВ и его ТТ, когда защиты ШСВ не могут полноценно заменить защит линии; когда линия, кроме дистанционной защиты и защиты от замыканий на землю, имеет еще и основную, например высокочастот- ную, защиту, последнюю обязательно по всем цепям пере- водят иа ШСВ\ опробует действие на отключение ШСВ всех переве- денных на ШСВ защит (для этого снимают разъедините- лем напряжение с ШСВ, подают иа его привод оператив- ный ток и на время опробования отключают пуск УРОВ от опробуемых устройств защиты); подготавливает устройство АПВ ШСВ с теми же бло- кировками и уставками, что и устройство АПВ линии. Кроме того, оперативный персонал снимает действие всех устройств РЗА и а отключение и включение выводи- мого в ремонт выключателя. Это необходимо, чтобы ис- ключить возможность автоматического включения или от- ключения выключателя во время производства ремонтных работ. Перед включением линии с выведенным в ремонт вы- ключателем оперативный персонал включает заранее под- готовленные и проверенные устройства защиты ШСВ, отключает все переключенные на ШСВ защиты линии (высокочастотная защита линии должна быть отключена со всех сторон линии) и пуск УРОВ от них и выводит из действия замедление ДЗШ при включении ШСВ — вклю- чает ОУ (см. рис. 18). После включения линии под нагрузку персонал служ- бы РЗАИ проверяет под нагрузкой переведенные иа ШСВ
Защиты линки; оперативный персонал после этого ёклК)- чает эти защиты к пуск УРОВ от них (высокочастотная защита включается со всех сторон линии), отключает ра- нее включенные защиты ШСВ с временными уставками и пуск УРОВ от них (если они были включены) и включа- ет устройство АПВ ШСВ. Переключение присоединения через обходной выклю- чатель. При наличии на объекте обходной системы шин вывод в ремонт выключателя одного из присоединений значительно облегчается. В этом случае не требуется пе- реключения всех присоединений объекта на одну систе* му шин, не нужно устанавливать перемычки для исключе- ния из схемы выводимого в ремонт выключателя, сохра- няется фиксация распределения присоединений по систе- мам шин. Содержание и последовательность операций при переключении питания присоединения через ОВ зави- сит от количества и расположения комплектов вторичных обмоток ТТ ОВ, от наличия и вариантов выполнения диф- ференциальной защиты шин, а также от конструктивных особенностей объекта. Поэтому, приступая к переключе- нию питания присоединения через ОВ, оперативный пер- сонал должен ознакомиться с бланком переключений или программой типовых операций (инструкцией), составлен- ной для такого переключения, и выполнять очередность всех операций, строго придерживаясь этих документов. Рассмотрим примерную последовательность этих опе- раций. Обычно ОВ оборудован устройствами релейной за- щиты, которые полноценно могут'заменить дистанционную защиту и защиту от замыканий на землю любой линии. Если на линии имеется основная быстродействующая, на- пример высокочастотная, защита, то при переключении питания линии через ОВ эта защита обязательно должна по всем цепям переключаться на ОВ и его ТТ. Предварительно персонал службы РЗАИ настраивает уставки устройств защиты ОВ, повторяющие уставки уст- ройств защиты присоединения, переключаемого через ОВ* Оперативный персонал проверяет включение настроен- ных персоналом службы РЗАИ устройств защиты ОВ (в том числе и защиты без выдержки времени) и включение иа панели ДЗШ, если оии имеются, цепей замедления от- ключения выключателей всех присоединений, кроме ОВ при его дистанционном включении (идентичного замедле- нию, вводящемуся при дистанционном включении ШСВ), Если на переключаемой через ОВ линии имеется высоко- частотная защита типа ДФЗ, оперативный персонал от- 7—3300 ЙЭ
хлючает ее со всех сторон линии во избежание ее иепра- вильного действия в момент переключения линии через вы- ключатель ОВ. При этом оперативные цепи этой защиты переводят на ОВ и прн необходимости производят опробование действия этой защиты на отключение ОВ с отключением пуска УРОВ от защиты ДФЗ на время опробования. Защита типа ДФЗ остается отключенной. Затем оперативный пер- сонал проверяет отсоединение от ТТ ОВ токовых цепей ДЗШ н отключение ОВ, включает разъединители О В к обходной системе шин и к той системе шин, на которую включено присоединение, подлежащее переключению пи- тания линии через ОВ, и дистанционно включает ОВ для опробования напряжением обходной системы шин. После этого отключением ОВ снимается напряжение с обходной системы шнн и выводится из действия замедление ДЗШ при включении ОВ. Далее оперативный персонал сам или с помощью пер- сонала службы РЗАИ подсоединяет оперативные и токо- вые цепи ДЗШ к О В и его ТТ. При необходимости ДЗШ проверяется под нагрузкой (с отключением нли без ее от- ключения). Чтобы переключение питания присоединения через ОВ произвести без отключения присоединения, опе- ративный персонал снова подает напряжение на обход- ную систему шин включением разъединителя этого при- соединения, затем включает ОВ и после проверки наличия тока в фазах ОВ по щитовым приборам отключает выклю- чатель присоединения, выводимый в ремонт. После этого с отключением или без отключения ДЗШ отсоединяют токовые цепи ДЗШ от ТТ отключенного в ре- монт выключателя и проверяют ДЗШ под нагрузкой. За- тем переключают токовые цепи защиты ДФЗ линии, пере- ключаемой через ОВ, эту защиту проверяют под нагруз- кой и включают со всех сторон линии. Вторичные обмот- ки ТТ выключателя, выведенного в ремонт, отсоединяют от целей устройств РЗА и закорачивают (рис. 26). Отклю- чают разъединители с обеих сторон выключателя, выве- денного в ремонт. Следует заметить, что в процессе производства опера- ций при каждом отключении ДЗШ необходимо вводить оперативное ускорение защит некоторых работающих при- соединений, если это записано в инструкции. Переключение присоединений с ШСВ на «собственный» выключатель (после его ремонта). Опыт эксплуатаций свидетельствует о том, что наиболее опасные ошибки про- 90
Исходят при переключении присоединения с ШСВ или ОВ на собственный выключатель и особенно при операциях в токовых цепях ДЗШ и УРОВ, связанных с этим переклю- чением. Поэтому оперативный персонал н персонал службы РЗАИ должны быть особенно внимательны н осторожны при выполнении операций, перечисленных в соответствую- щих типовых и местных программах, строго соблюдая со- держание и последовательность каждой операции. ШСВ Л защите 08 К аснобнеи Сысщродей- 78 стающей защите присоединения ЕКрезерднои защите Обходная система шин (— К сзнадной РистрздеИст&рощеи {—защите присоединения 1СШ .ист Рис 26. Схема переключения присоединения через обходной выключатель в распределительном устройстве с воздушными вы- ключателями (положение коммутационной аппаратуры и цепей устройств защиты соответствует отключенному положению вы- ключателя присоединения) Предполагается, что во время работы присоединения через ШСВ не заменялись ТТ н не ремонтировались их вторичные цепи (отсоединение токовых цепей всех уст- ройств РЗА от ТТ производилось только на испытатель- ных блоках нли испытательных зажимах). Для снятия перемычек, шунтирующих выключатель, присоединение полностью отключается. Затем ошиновыва- ется выключатель, снимаются ранее установленная вре- менная перемычка (см. рис. 25) и защитные заземления. Токовые и оперативные цепи защш присоединения пере- ключаются на «собственный» выключатель, производится опробование действия этих защит на отключение выклю- чателя присоединения с отключением пуска УРОВ от этих защит на время опробования. Все защиты на выключате- 7* 91
ле присоединения остаются отключенными. Схема присое- динения с отремонтированным выключателем собирается на свободную систему шин. Отключается устройство АПВ ШСВ. Затем присоединение включается через ШСВ и от- ремонтированный выключатель, последовательно включен- ные через свободную систему шин. При этом на ШСВ должны быть введены все устройства защиты, которые были на нем введены в процессе подключения присоедине- ния через ШСВ (см. выше). Далее все устройства защиты присоединения проверя- ют под нагрузкой и включают в работу. Включается так- же пуск УРОВ от них и устройство АПВ присоединения. После этого отключают ДЗШ (с вводом по инструкции оперативного ускорения защит некоторых присоединений). Токовые и оперативные цепи ДЗШ подключают к выклю- чателю присоединения и его ТТ, а также к ТТ ШСВ (из- бирательный комплект выделенной системы шин). Диффе- ренциальная защита шнн проверяется под нагрузкой и включается в работу с включенным рубильником «Нару- шение фиксации». Отключают устройства защиты ШСВ, которые были включены в связи с заменой выключателя присоединения шиносоединительным выключателем. Затем либо присоединение с отремонтированным вы- ключателем переключают на рабочую систему шнн, где включены все другие присоединения, либо восстанавлива- ется нормальная схема с работой присоединений на двух системах шин. После восстановления нормальной схемы отключают иа панели ДЗШ рубильник «Нарушение фикса- ции». Переключение присоединения с ОВ на «собственный» выключатель (после его ремонта). При этом имеется в виду, что во время ремонта выключателя ремонтировались или заменялись ТТ выключателя или вторичные цепи этих ТТ с полным отсоединением вторичных кабелей от ТТ. При такой ситуации включение после ремонта выклю- чателя линии под нагрузку может быть произведено толь- ко при условии полной исправности и правильной сборки токовых цепей устройств релейной защиты, включенных на ТТ выключателя линии. Такие сложные защиты, как дистанционная, защиты, имеющие орган направления мощ- ности, и некоторые другие могут быть надежно проверены только на линии, находящейся под нагрузкой. Поэтому на отремонтированном выключателе линии до ее отключения должны быть подготовлены и надежно проверены (напри- мер» первичным током от постороннего источника) только 92
простейшие токовые защиты, к которым могут быть отне- сены, например, резервная защита линии от к. з. на зем- лю— токовая защита нулевой последовательности с выве- денным нз действия органом направления мощности н вре- менно включаемая («подставная») максимальная токовая ненаправленная защита от междуфазных к. з. Работы по переключению на «собственный» выключа- тель начинаются с подключения персоналом РЗАИ токо- вых н оперативных цепей резервных защит линии, а так- же «подставных» устройств защиты к ТТ и выключателю линии и оперативных цепей ДЗШ к этому выключателю. При этом должны остаться отключенными (от ТТ выклю- чателя лнннн) ДЗШ и переведенная на ОВ основная бы- стродействующая защита линии, чтобы не вызвать из- лишних отключений при включении на к. з. в процессе опробования напряжением ячейки вводимого после ремон- та выключателя. Далее персонал РЗАИ проверяет пра- вильность сборки токовых цепей защит, подключенных к ТТ выключателя линии (например, первичным током от постороннего источника тока) и опробует действие этих защит на отключение выключателя линии с отключением пуска УРОВ от этих защит на время опробования. После этого оперативный персонал включает только что проверенные резервные и «подставные» защиты линии с выведенными из действия органами направления мощ- ности, отключает заземления с двух сторон отремонтиро- ванного выключателя. Персонал РЗАИ убеждается в том, что вторичные обмотки ТТ выключателя линии, предназ- наченные для ДЗШ и основной быстродействующей защи- ты линии, отключены от токовых цепей этих защит и за- корочены. Затем оперативный персонал производит опробование ячейки выключателя линии напряжением путем включения линейного разъединителя и ОВ при отключенном и при включенном выключателе линии (см. рис. 26). Непосредственно перед переключением линии на «соб- ственный» выключатель оперативный персонал отключает с двух сторон основную быстродействующую защиту ли- нии, включает пуск УРОВ от резервных н «подставных» защит линии, отключает выключатель линии и включает его линейный н шинный разъединители. Затем включает выключатель линии, проверяет по щитовым приборам про- хождение через него тока нагрузки и отключает ОВ. Далее оперативный персонал отключает ДЗШ (по ме- стной инструкции может потребоваться предварительный 93
Ввод оперативного ускорения устройств защиты некото- рых присоединений). Персонал РЗАИ отсоединяет токо- вые и оперативные цепи ДЗШ от ОВ и его ТТ, подсоеди- няет токовые цепи ДЗШ к ТТ выключателя линии, прове- ряет ДЗШ под нагрузкой и включает ее в работу, после этого отключает оперативное ускорение устройств защиты некоторых присоединений. Затем персонал РЗАИ переключает цепи напряжения, токовые и оперативные цепи основной быстродействующей защиты линии с ОВ на выключатель линии, проверяет эту защиту под нагрузкой, после чего опа включается в работу с обеих сторон линии. Далее отключают резервные защиты линии, персонал службы РЗАИ вводит в действие органы направления мощности этих защит, проверяет эти защиты под нагруз- кой и включает резервные защиты линии в работу. Вклю- чает пуск УРОВ от резервных защит линии. Отключают «подставные» защиты линии и пуск УРОВ от ннх. После этого отключается устройство АПВ ОВ. Цепи напряжения устройства АПВ ОВ отключают от устройства отбора напряжения линии, к этому устройству подключают цепи напряжения устройства АПВ линии, пос- ле чего устройство АПВ включается в работу. Далее отключают пуск УРОВ от защит OBt проверяет- ся отключенное положение ОВ и отключается разъедини- тель линии от обходной системы шин. Вопросы для самопроверки 1, Для каких целей должна выдерживаться жесткая последова- тельность и очередность операций в первичной схеме и вторичных це- пях при производстве переключений в первичных цепях объекта^ 2, Каковы содержание и последовательность операций при пере- воде всех присоединений объекта с одной системы шин на другую? 3. Зачем отключается оперативный ток с цепей управления и за- щиты ШСВ и сохраняется в действии дифференциальная защита шин При переключении присоединения с одной системы шин на другую? 4. Каковы содержание и последовательность операций при замене выключателя присоединения шиносоединительным выключателем'* 5. Каковы содержание и последовательность операций при пере- ключении присоединения с шиносоединительного на «собственный» выключатель? 6. Каковы содержание и последовательность операций при заме- не выключателя присоединения обходным выключателем? 7. Каковы содержание и последовательность операций прн пере- ключении линии с обходного на «собственный» выключатель после окончания его ремонта? 94
глава седьмая ФИКСИРУЮЩИЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ ОСЦИЛЛОГРАФЫ Фиксирующие приборы. Назначение этих приборов — в момент к. з. зафиксировать значение тока и напряжения, дающие возможность определить, на каком расстоянии от объекта произошло повреждение. Квалифицированное об- служивание этих приборов значительно облегчает н уско- ряет работу обходчиков линии передачи, а также ускоряет восстановление нормального режима работы сети и элек- троснабжения потребителей. В связи с тем, что длины участков сетей ПО кВ и выше намного превышают длины участков сетей более низкого напряжения, наибольшее ко- личество фиксирующих приборов установлено на объектах с напряжением 110 кВ н выше. Вследствие того, что свы- ше 80% повреждений в этих сетях являются к. з. на зем- лю, наиболее распространен способ включения фиксирую- щих приборов в выходные цепи фильтров тока и напряже- ния нулевой последовательности (З/о и 3£7о). В настоящее время на объектах эксплуатируются фик- сирующие приборы различных типов; наиболее распрост- ранены приборы типов ФИП-1 и ФИП-2. Учитывая, что в первом издании этой книги рассмотрены принцип действия и особенности обслуживания фиксирующих приборов ФИП-1, ниже рассмотрим приборы только типа ФИП-2. Эти приборы состоят из измерительного блока и блока отсчета и управления. Измерительный блок — импульсное полупроводниковое устройство, в котором ток или напряжение преобразуются в импуль- сы, пропорциональные измеренному значению и отсчитываемые бло- ком отсчета и управления. Каждый прибор снабжается градуировоч- ной таблицей для перевода числа импульсов в первичные значения тока 34 или ЗУо. Измерительный блок прибора ФИП-2А имеет диапазон измерений от 0,2 до 100 А, диапазон измерений прибора ФИП-2В — от 5 до 250 В. Верхние?пределы диапазона измерений соответствуют приблизительно 100 импульсам. Две счетные декады запоминают число импульсов, поступивших от измерительного блока. При нажатии кнопки «Измерение» подается питание на две индикаторные лампы и на световом табло блока от- счета и управления зажигаются соответствующие цифры поступивших импульсов. При нажатия кнопки «Сброс измерения» происходит сброс йоказаний и возврат схемы фиксирующего прибора в исходное по» Дожейие. Кнопка «Контроль» предназначена для ойробойаний прибора И процессе эксплуатации. При НажаТНН этой кнопки на сййТойоМ Та6- До блока отсчета й упрайЛ&нйя появляется показание, приведенное S ^радрфовокной таблйце прибора,
Прн замыканий йй йемлю 6 контролируемой сети сраватыйаё! внутренний орган прибора ФИП-2 и происходит запоминание изме- ренного значения. Для селективного срабатывания прибора ФИП-2 используются внешние вспомогательные контакты выключателя линия, для которой предназначен прибор ФИП-2. Пуск прибора ФИП-2В выполняется от контактов приборов ФИП-2А, что обеспечивает одно- временное измерение тока З/q поврежденного присоединения и на- пряжения 3Uq на шинах объекта. Время фиксации измеряемого зна- чения ие превышает 0,1 с, что обеспечивает его запоминание до от- ключения поврежденной линии. При неселективном использования прибора ФИП-2А внешние вспомогательные контакты не использу- ются. После срабатывания фиксирующий прибор ие реагиру- ет на повторные к. з. и сохраняет в памяти число импуль- сов, поступивших к блоку отсчета и управления. При сквозных к. з. и достаточном значении З/о и 3£70 срабаты- вают внутренние пусковые органы приборов и, если при этом не работают внешние пусковые органы, то через 2 с после исчезновения 3/0 и 3£7О происходит автоматический возврат схемы блоков в исходное положение. При несе- лективном использовании прибора ФИП-2А схема возвра- щается в исходное положение только после нажатия кноп- ки «Сброс измерения». Для работы приборов ФИП-2 необходимо наличие пи- тания постоянным током как при пуске прибора, так и при измерениях. В случае потерн питания постоянным током после срабатывания приборов ФИП-2 блок отсчета и уп- равления сбрасывает показания, хранившиеся в схеме па- мяти, и они в дальнейшем не могут быть восстановлены. При срабатывании фиксирующих приборов должны появиться сигналы «Фиксирующие приборы» и «Блиикер ие поднят»; при исчезновении постоянного тока на фикси- рующих приборах — «Отсутствие питания постоянным то- ком» и «Фиксирующие приборы». Обслуживание приборов ФИП-2. Оперативный персо- нал должен знать устройство и иазиачеиие всех фиксиру- ющих приборов, установленных иа объекте, и должен быть обучен производству измерений и записи показаний приборов. На пульте должны храниться градуировочные таблицы для каждого прибора и журнал для записи по- казаний. Все фиксирующие приборы должны быть введе- ны в действие; вывод приборов из действия может быть произведен только по заявке. •! В установленное на объекте время Персонал должен опробовать работу приборов ФИП-2А нажатием кнопки 96
«Контроль», произвести отсчет и запись показаний блока отсчета и управления в журнал и сравнить эти показания с предыдущими записями опробования. Изменение числа импульсов более чем на два свидетельствует о неисправ- ности прибора, о чем необходимо сообщить персоналу службы РЗАИ н произвести запись в журнале дефектов, вернуть опробуемый прибор в нормальное положение на- жатием кнопки «Сброс измерений» и сквнтнровать все по- явившиеся сигналы. При появленнн сигнала «Фиксирующие приборы» де- журный должен немедленно подойти к панели приборов и выяснить причину появления сигнала. На сработавших приборах горит сигнальная красная лампа. Поочередно произвести отсчет и запись показаний всех сработавших приборов нажатием кнопок «Измерение». Затем, прове- рив правильность записи, нажать кнопку «Сброс измере- ний» н сквнтнровать все появившиеся сигналы. Все запи- си надлежит произвести немедленно, чтобы быстрее обес- печить готовность приборов к действию. Необходимо записать в журнал причину пуска приборов, перевести пока- зания блоков отсчета в значение тока (кА) и напряжения (кВ) по градуировочным таблицам, сообщить диспетчеру причину срабатывания приборов и измеренные значения тока и напряжения. Если одновременно с сигналом пуска фиксирующий приборов появится сигнал «Земля на постоянном токе», необходимо сначала произвести запись показаний прибо- ров ФИП-2, а потом снять напряжение оперативного тока для нахождения места замыкания на землю. Своевремен- ный возврат фиксирующих приборов в нормальное состоя- ние необходим, так как в процессе эксплуатации бывали случаи появления повторных к. з. на линиях передачи до возврата в нормальное положение сработавших фиксиру- ющих приборов. Это приводило к ошибкам в определении места повреждения н необходимости поиска повреждения по всей длине линии. Следует учесть, что на приборах типа ФИП-2, изготов- ленных в 1979 г. и позднее, для возврата прибора в нор- мальное состояние нужно одновременно нажать обе кноп- ки «Сброс измерений» и «Измерение». Оперативному персоналу необходимо зиать принцип работы и особенности обслуживания всех типов фиксиру- ющих приборов, установленных на объекте, и местные ин- струкции их обслуживания, 97
Автоматические осциллографы. В связи с ростом элек- трических сетей и усложнением устройств РЗА анализ протекания аварийных процессов и работы устройств РЗА иногда бывает крайне затруднен, если отсутствуют осцил- лограммы— записи процессов в сети при помощи автома- тических осциллографов. Осциллограмма является одним иэ наиболее объективных и достоверных документов, с по- мощью которого во многих случаях удается проанализи- ровать действия устройств РЗА. Прн пуске автоматические осциллографы записывают в определенном масштабе на фотобумаге или фотопленке кривые токов и напряжений отдельных присоединений объекта, иногда моменты отклю- чения и включения отдельных выключателей, а за послед- нее время и работу отдельных элементов основной диффе- ренциально-фазной защиты линии (типа ДФЗ). При ана- лизе аварийных отключений осциллограммы помогают оп- ределить последовательность и правильность действий устройств РЗА. Иногда осциллограммы помогают опреде- лить причину и место возникновения нарушения нормаль- ного режима и выявить неисправность устройства РЗА и других элементов. Особенности обслуживания автоматических осцилло- графов. Один раз в смену дежурный производит внешний осмотр автоматических осциллографов и проверяет, что осциллографы находятся в рабочем положении. При по- явлении сигнала «Пуск осциллографа» дежурный подни- мает выпавшие флажки указательных реле и производит запись в оперативном журнале. В записи должны быть указаны: дата, время и обстоятельства пуска (отключение или включение линии нли какого-либо агрегата, пониже- ние напряжения и т. д.), какие автоматические осцилло- графы пускались, какие указательные реле сработали на панели осциллографов и на панелях релейной защиты и автоматики, запас фотобумаги (фотопленки) по счетчику. При появлении сигнала «Неисправность осциллографа» дежурный должен сделать в оперативном журнале соот- ветствующую запись, а затем постараться выяснить при- чину появления неисправности, руководствуясь местной инструкцией. В необходимых случаях дежурный отключа- ет осциллограф и сообщает о случившемся местной служ- бе РЗАИ и вышестоящему оперативному персоналу. Все осциллограммы, связанные с автоматическими от- ключениями присоединений, должны быть проявлены и обработаны в кратчайший срок. Поэтому, если проявление осциллограммы производится вне территории объекта, 98
бпе^ТйЬйый йерсбййл ДбЛЖёй йрийять меры Для быстрей- шей отправки заснятой фотобумаги (фотопленки) на про- явление. Если проявление и обработка осциллограмм про- изводятся на самом объекте, то эти работы должны быть выполнены качественно и быстро квалифицированным, специально обученным персоналом в специально оборудо- ванном помещении. Вывод автоматического осциллографа из работы для проверки производится по утвержденной заявке. Вопросы для самопроверки 1. Каково назначение фиксирующих приборов? 2. К каким последствиям приведет ошибка, допущенная в записи показания фиксирующего прибора? 3. Каковы действия дежурною после появления сигнала «фикси- рующие приборы»? Какие записи должны быть при этом сделаны оперативным персоналом и в каком журнале? 4. Каково назначение градуировочных характеристик, прилагае- мых к. приборам типа ФИП-1, ФИП-2? 5. К каким последствиям для обходчиков линии приведет повтор- ное к з на землю на другой линии, отходящей от объекта, если фик- сирующие приборы, сработавшие при первом к. з., не были возвра- щены в нормальное положение? 6. Каково назначение и принцип действия автоматического осцил- лографа? 7. Что необходимо проверить дежурному при ежедневном осмот- ре осциллографа? 8. Каковы действия оперативного персонала при появлении сиг- нала «Пуск осциллографа»?
ГИРЙЛОЖЁНИЁ ГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ В СХЕМАХ Согласно требованиям инструкции [1] оперативный персонал дол- жен уметь пользоваться принципиальными схемами устройств РЗА. На этих схемах показана взаимосвязь отдельных элементов защитного или автоматического устройства, осуществляемая при протекании электрического тока между ними. Каждое реле состоит из воспринимающей и исполнительной частей, связь между которыми в большинстве случаев осуществляется элект- ромагнитным воздействием. Реле и его части на схемах изображают условными символами. Положение контактов (исполнительной части реле) на схемах обычно соответствует нерабочему состоянию воспри- нимающей части реле (иное положение контактов должно быть ого- ворено). При изображении контактов реле принято считать, что при срабатывании они перемещаются сверху вниз (или слева направо). В книге помещены два вида принципиальных схем: совмещенные и развернутые. В совмещенных схемах (рис. 17, 18 и др.) воспринимающую и исполнительную части совмещают в условном изображении реле (со- ответственно в нижней и верхней его частях). На схемах часто при- водятся цепи оперативного тока и вторичные цепи измерительных трансформаторов, обеспечивающие взаимодействие отдельных элемен- тов схемы, что способствует наглядности схемы. Аппараты на этих схемах изображают в соответствии с их фактическим количеством и размещением на панелях. В развернутых схемах (рис. 7, 9 и др.) воспринимающую и ис- полнительную части реле изображают раздельно, каждый элемент маркируют, а при наличии у реле нескольких контактов им присваи- вают дополнительные индексы. Схема состоит из ряда горизонталь- ных и вертикальных строк, расположенных в порядке взаимодействия элементов схемы и прохождения тока от начала до Конца электриче- ской цепи (например, от одного полюса до другого полюса аккуму- ляторной батареи или от одного зажима до другого зажима измери- тельного трансформатора). Развернутые схемы выполняют отдельно для оперативных цепей и вторичных цепей ТТ и TH (рис. 7). Они облегчают проверку монтажа отдельных частей схемы, однако понять действие всей схемы без дополнительных разъяснений, зачастую, сложно. - У слов н ые гра ф ические обозначения в книге соответствуют ГОСТ 2.755—74. 100
Условное обозначение Наименование контакта реле Замыкающий Размыкающий Переключающий (с размыканием цепи) \ Переключающий (без размыкания цепи) и к 1 г Импульсный (проскальзывающий), замы- кающий цепь кратковременно при сраба- тывании воспринимающей части реле Замыкающий цепь с замедлителем, дей- ствующим при срабатывании восприни- * мающей части реле —К Замыкающий цепь с замедлителем, дей- ствующим при возврате воспринимающей части реле Размыкающий цепь с замедлителем, дей- ствующим при срабатывании восприни- мающей части реле Размыкающий цепь с замедлителем, действующим при возврате воспринимаю- щей части реле Условное обозначение Название аппарата Q Реле ф Выключатель высокого напряжения 101
Услоанэе обозаач-енае Название аппарата Разъединитель Двухполюсный выключатель лот Переключатель на два положения двухпо- люсный Переключатель цепи управления (ключ управления) на три положения с фикса- цией переключающего механизма в ней- тральном положении (0) Контакты пе- реключателя замыкаются при повороте вправо (I) (зачерненная точка вблизи верхнего контакта) или влево (II) (за- мыкается нижний контакт) и размыка ются оба контакта после возврата пере- ключателя в нейтральное положение (0) Замыкающий контакт без самовозврата Размыкающий контакт без самовозврата Выключатель кнопочный, нажимной с раз- мыкающим контактом Контакт с автоматическим возвратом при перегрузке Предохранитель плавкий 102
Продолжение' Условное обозначение Название аппарата т Конденсатор — —1Г~ Резистор —сз— Разрядник ИЛ Измерительный прибор’ V—вольтметр, А— J амперметр, mA — миллиамперметр £ Трансформатор тока Быстроиаеыщающнйся трансформатор тока U Измерительный трансформатор напряжения ф Лампа накаливания Аккумуляторная батарея с двойным эле- ментным коммутатором о- Выпрямитель ЮЗ
Продолжение Условное обозначение Название аппарата Соединение контактное разъемное четырех- проводное (испытательный блок) СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Голубев М. Л. Инструкция для оперативного персонала по об’ служиванию устройств релейной защиты и электроавтоматики энер- госистем.— М.: Союзтехэнерго, 1978. 2. Беркович М. А., Семенов В. А. Основы техники и эксплуатации релейной защиты. — 5-е изд.—М.: Энергия, 1971. 3. Чернобровов Н. В. Релейная защита. 5-е изд. — М.: Энергия, 1974. 4. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. — 13-е нзд. — М: Энергия, 1977. 1 5j Правила техники безопасности при эксплуатации ‘электроуста- новок.— М.: Энергия, 1980. 6. Сборник директивных материалов по эксплуатации энергоси- стем (электротехническая часть).—2-е изд. — М.: Энергоиздат, 1981. 7. Правила устройства электроустановок. Раздел Ш-3. — М. Энер- гоиздат, 1981. 8. Сигнализация замыканий иа землю в компенсированных сетях: Сборник статей. Под ред. В. И. Иоэльсона. — М. — Л,: ГосэнергО- издат, 1962. 9. Борухман В. А., Кудрявцев А. А., Кузнецов А. П. Устройства для определения мест повреждения иа воздушных линиях электропе- редач 6—750 кВ. — 5-е изд.—М..: Энергия, 1980. 10. Гладышева Е. П. Инструкция по наладке и эксплуатации га- зовой защиты с реле РГЧЗ-66 —М..: СЦНТИ, 1971. 11. Сулимова М. И. Газовая защита с реле РГЧЗ-66. — М.: Энер- гия, 1976. 12. Инструкция по эксплуатации газовых реле BF 80/Q и струй- ных реле URF 25/10 защиты трансформаторов и устройств РПН/ Сост. М.. И. Сулимова. — М.: СПО Союзтехэнерго, 1979. 13. Шабад М. А. Защита трансформаторов распределительных се- тей—Л.: Энергоиздат, 1981. 14. Беркович М. А., Гладышев В. А., Семенов В. А. Автоматика энергосистем. — М.: Энергия, 1980 15. Богорад А. М., Назаров Ю. Г. Автоматическое повторное включение в энергосистемах. — М.: Энергия, 1969.
ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ.................................. 3 ГЛАВА первая. ОБЩИЕ ОБЯЗАННОСТИ ОПЕРАТИВНОГО ПЕР- СОНАЛА ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ, ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ И ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ 'S ГЛАВА ВТОРАЯ. ВТОРИЧНЫЕ ЦЕПИ, ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ И ИХ ОБСЛУЖИВАНИЕ.................................14 ГЛАВА третья. АППАРАТУРА, УСТРОЙСТВА И ЦЕПИ СИГНАЛИЗАЦИИ................................40, ГЛАВА четвертая. НЕКОТОРЫЕ УСТРОЙСТВА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И ИХ ОБСЛУЖИВАНИЕ............................50 ГЛАВА пятая. УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ И ИХ ОБС- ЛУЖИВАНИЕ ........................................67 ГЛАВА шестая. ОПЕРАЦИИ С РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТОЙ И АПВТГРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ В ПЕРВИЧНОЙ СХЕМЕ ОБЪЕКТА......................................83 ГЛАВА седьмая. ФИКСИРУЮЩИЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ ОСЦИЛЛОГРАФЫ.................................95 ПРИЛОЖЕНИЕ. ГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ В СХЕМАХ....................................‘.100 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................104
30 к.