Отказ в действии механизма выключателя или его блок-контактов может привести к повреждению обмоток электромагнитов управления. Чаще всего повреждаются электромагниты выключателей с пофазным исполнением и трехфазной схемой управления, в цепях которых блок-контакты отдельных фаз для надежности соединяются параллельно. Отказ в действии механизма привода или блок-контактов даже одной фазы выключателя может привести к выходу из строя всех трех электромагнитов отключения или контакторов включения (последнее относится к масляным выключателям).
Рис. 12. Схема защиты электромагнитов управления воздушного выключателя.
Повреждения обмоток электромагнитов включения воздушных выключателей по этой причине маловероятны, так как в цепи включения воздушного выключателя блок-контакты собираются последовательно, и повреждение возможно только при отказе в действии одновременно трех фаз выключателя.
Защита электромагнитов управления осуществляется принудительным размыканием цепей их удерживания в случае непереключения блок-контактов отдельных фаз выключателя. На рис. 12, а показан принцип выполнения защиты электромагнитов воздушных выключателей. Размыкание цепей удерживания электромагнитов осуществляется специальным реле РО, имеющим выдержку времени на отпадание якоря. Реле РО нормально подтянуто через размыкающий контакт реле РП и держит свои контакты в цепи подхвата команды отключения
замкнутыми через контакты реле РБМ и РП. Когда выключатель включен, его блок-контакты в цепи отключения, а также контакт реле РПО в цепи обмотки реле РП замкнуты. При подаче команды на отключение выключателя одновременно с электромагнитами отключения срабатывает реле РБМ и подхватывает импульсы отключения, удерживаясь через контакты реле РО. Если операция отключения прошла успешно, то блок-контакты Ва, Вb, Вс в цепи отключения разомкнутся и электромагниты отключения обесточатся. В случае отказа механизма привода или блок-контактов хотя бы на одной фазе начнет действовать защита электромагнитов. При этом реле РП сработает, так как цепь через блок-контакты будет замкнута, и снимет напряжение с катушки реле РО, которое с выдержкой времени отпадет и разорвет цепь самоудерживания реле РБМ и электромагнитов отключения на все время существования неполнофазного режима.
Выдержка времени на отпадание реле РО определяется следующими условиями. Если на подстанции имеется устройство резервирования отказа выключателей (УРОВ), допускается настройка выдержки времени реле РО на одну-две ступени больше времени действия УРОВ (1—1,5 сек). В противном случае контактами выходных реле УРОВ будет разрываться ток электромагнитов отключения.
При отсутствии УРОВ выдержка времени на отпадание реле РО должна быть на ступень больше максимальной выдержки времени резервных защит и АПВ присоединений смежного участка сети, гак как отключение короткого замыкания при отказе выключателя на каком- либо присоединении производится защитами смежных участков. До отключения выключателей на смежных подстанциях защита поврежденного присоединения находится в сработанном состоянии (после АПВ защита вновь срабатывает) и контакты выходных реле шунтируют контакты реле РО и РБМ. Имеется в виду, что после автоматического повторного включения на короткое замыкание защиты работают мгновенно (ускорение после АПВ).
Если реле РО в этих условиях вернется в исходное положение раньше выходных реле поврежденного присоединения, то после отключения короткого замыкания ток электромагнитов отключения отказавшего выключателя будет разрываться контактами выходных реле защиты.
Обычно время отпадания реле РО при отсутствии УРОВ составляет 5—6 сек. В качестве реле РО применяется реле типа РЭВ-883, имеющее регулируемую выдержку времени до 6 сек. Для облегчения условий гашения дуги тока электромагнитов управления последовательно соединяются три контакта реле РО.
Схема, представленная на рис. 12, б, отличается от описанной выше тем, что пуск реле РО осуществляется блок-контактом электромагнита отключения одной из фаз.
Схемы защиты с применением реле ограничения импульса полностью не гарантируют электромагниты управления от повреждения при длительном сохранении команды на отключение или включение выключателя в случаях приваривания контактов выходных реле защит и АПВ или при поступлении длительного отключающего импульса, например, от газовых пли технологических защит. Поэтому в эксплуатации нашли широкое применение более совершенные схемы, в основу которых положен принцип измерения времени прохождения тока но электромагнитам управления в процессе операции выключателем.
На рис. 13 показаны усовершенствованные схемы защиты электромагнитов управления воздушных выключателей.
На присоединениях, где цепи управления и защиты получают питание через общие предохранители, используются схемы, показанные на рис. 13,а, б. В момент срабатывания электромагнитов пускаются реле РВ рис. 13,а и Р1 в схеме рис. 13,6. При длительном прохождении тока по электромагнитам управления с заданной выдержкой времени замыкается контакт реле времени РВ — и схеме на рис. 13,а или размыкающий контакт Р2 — с схеме 13, б, и автомат А снимает «минус» с цепей управления. На схеме релейной защиты оперативный ток пpи этом сохраняется, что в случае необходимости может обеспечить действие устройства резервирования отказа выключателей (УРОВ). На присоединениях, где цепи защиты питаются от самостоятельных предохранителей (рис. 13,в), контакты и обмотка автомата А включаются так, что автомат одновременно обеспечивает защиту цепей управления от коротких замыканий.
При выборе уставок и параметров реле и автоматов руководствуются следующими соображениями.
1 Ток срабатывания /ср пусковых реле РВ, Р1 должен быть достаточен для их действия при срабатывании электромагнитов управления. При этом реле должны иметь минимально возможное сопротивление обмоток с тем, чтобы при прохождении тока, потребляемого электромагнитами, на обмотках реле было минимальное падение напряжения.
Рис 13. Усовершенствованные схемы защиты электромагнитов воздушных выключателей.
а, б — при питании цепей управления и защиты от общих предохранителей;
® при раздельном питании цепей управления и защиты. HIP. 2I1P — предохранители цепей управления и защиты; А — автомат АП-50-ЗМТ; РВ — реле времени ЭВ-100 с последовательной обмоткой; PI — пусковое реле РП-23 (перемотанное); Р2 — промежуточное реле с выдержкой времени на отпадание РП-252 или РЭ 800: R-30 ом.
Ток срабатывания пусковых реле для схем пофазного управления /ср=4 а; для схем трехфазного управления —/ср=5 а. Ток возврата пусковых реле должен быть надежно отстроен от тока нагрузки без учета потребления тока электромагнитами управления
где — коэффициент надежности; 1а — ток нагрузки цепей управления и сигнализации.
Активное сопротивление обмоток пусковых реле должно быть не более 0,15 ом.
- Выдержка времени tз на защите электромагнитов отстраивается от наибольшего времени прохождения тока по электромагнитам управления в условиях нормальной операции и принимается:
для ножевых выключателей, максимальное время включения которых порядка 1,0 сск <3=2,5 сек\ для выключателей с воздухонаполненными отделителями, максимальное время включения которых не более 0,4 сек /8=1,0 сек.
Допустимое время прохождения тока по электромагнитам управления по заводским данным составляет 6 сек.
- Надежное действие максимального элемента (на рис. 13,в—/42) автомата А, ток срабатывания которого равен 3—3,5 а, обеспечивается подбором сопротивления R порядка 30 ом. Ток срабатывания электромагнитного элемента расцепителя автомата, когда последний устанавливается вместо предохранителей, принимается равным 40—45 а.
У воздушных выключателей 750 кв ток срабатывания электромагнитного элемента автомата принимается также по условиям отстройки от максимального тока электромагнитов управления в режиме форсировки и может быть определен с помощью осциллографирования.
Дополнительно необходимо провести согласование по чувствительности с предохранителями головного питающего фидера.
Автомат должен быть проверен на способность отключения токов в пределах 10—40 а. Если автомат надежно отключает ток короткого замыкания, но не справляется с отключением тока нагрузки, носящей индуктивный характер, 10—20 а, необходимо отрегулировать максимально возможное расстояние между контактами автомата.
В схеме на рис. 14 показана защита обмоток КП и ЭО масляных выключателей.
При отказе во включении или отключении хотя бы одной фазы масляного выключателя от тока в последовательных обмотках реле РКВ, АПВ или РБМ будут длительно удерживаться в сработанном состоянии. При этом пускается реле РВ, которое с выдержкой времени своим
контактом замыкает цепь обмотки реле РП. Размыкающим контактом реле РП снимает «минус» с обмоток контакторов КП и электромагнитов ЭО, что обеспечивает отпадание реле РБМ, АПВ или РКВ и снятие «плюса» с цепей включения и отключения выключателя.
Рис. 14. Схема защиты обмоток КП и ЭО масляных выключателей.
Сигнализация положения выключателя и ее особенности при автоматических операциях. На рис. 15,с изображена схема со световым контролем цепей управления применительно к масляным выключателям. Для предотвращения ложных включений и отключений выключателя от возможных коротких замыканий в патронах ламп ЛО и Л В -последовательно с ними включаются ограничительные сопротивления.
Схема работает следующим образом.
Когда выключатель отключен, лампа ЛВ погашена, а лампа ЛО горит ровным светом по цепи: +ШУ, КУ (10—11), ЛО, /?д„ блок-контакты ЭО и В, обмотка КП и —ШУ.
Рис. 15. Схемы сигнализации
с — с непосредственным контролем цепей управления, б — с использованием положения масляного выключателя реле положения РПО и РПВ; в — одноламповая схема.
Ток в цепи, ограниченный сопротивлениями лампы и добавочным сопротивлением, недостаточен для срабатывания контактора КП. При включении выключателя ключом управления размыкается контакт В в цепи контактора КП и лампа ЛО гаснет, а лампа ЛВ загорается ровным светом по цепи: +ШУ, КУ (16— 13), ЛВ, Рдв блок-контакт В, катушка ЭО и — ШУ.
Если выключатель включается автоматически, то ЛО также погасает, но ЛВ будет мигать, получая от шинки (+ )ШМ через КУ( 14—15) прерывистый «плюс» до тех пор, пока КУ не будет приведен в соответствие с положением выключателя.
В случае автоматического отключения выключателя по цепи: +ШС, КУ(7—3), КУ( 19—17), блок-контакт В на шинку звукового аварийного сигнала ШЗА попадет «плюс». При этом подается звуковой аварийным сигнал (сирена), а лампа J10 будет гореть мигающим светом. Отсутствие в рассмотренной схеме автоматического контроля исправности цепей управления является основным недостатком подобных схем.
На рис. 15,6 показана схема сигнализации с использованием контактов реле положения выключателя РПИ и РПО. Лампы ЛВ и ЛO питаются от цепей сигнализации. Когда выключатель отключен, реле РПО подтянуто и горит лампа «/70. При включенном выключателе реле PUB подтянуто и горит лампа Л В. В положениях несоответствия схема работает аналогично описанной выше. Основное преимущество данной схемы — наличие автоматического контроля цепей управления. При исчезновении оперативного тока или обрыве цепей управления реле РПО и PUB будут одновременно находиться в обесточенном состоянии. На шинку ШЗП попадет «плюс», что вызовет действие предупреждающей сигнализации: включится звонок и на панели управления загорится табло «Обрыв цепей управления».
На рис. 15,в представлена одноламповая схема сигнализации с ключом типа КСВФ. Когда положение выключателя соответствует положению ключа управления, лампа горит ровным светом. Например, когда выключатель отключен, то цепь тока через лампу создается контактами КУ(9—10) и размыкающим блок- контактом В. Если произойдет автоматическое включение выключателя, то благодаря положению несоответствия по цепи: (+ )ШМ, КУ(7—8) и замыкающий блок-контакт В лампа будет гореть мигающим светом до тех пор, пока не квитируют ключ управления. При автоматическом отключении схема сигнализации работает аналогично.
В схемах трехфазного управления выключателями с пофазным приводом предусматривается сигнализация неполнофазного режима. При включении или отключении выключателя не всеми фазами через блок-контакты выключателя создается цепь на замыкание сигнальной цепи «Непереключение фаз выключателя».
