Особенности разъединителей на напряжение 330— 750 кВ заключаются в выполнении этих разъединителей на сравнительно большие номинальные токи (2000— 4000 А). Вследствие этого разъединители получаются достаточно тяжелыми из-за мощной контактной системы и поэтому, как правило, имеют электродвигательные приводы. С помощью указанных приводов ведется управление как главными, так и заземляющими ножами разъединителей. Однако наиболее часто управление заземляющими ножами производится с использованием ручных приводов. Это объясняется тем, что заземляющие ножи легче главных, поэтому управление ими требует приложения меньших физических усилий. Количество оборотов рукоятки ручного оперирования, которое требуется для управления заземляющими ножами, намного меньше, чем нужно для управления главными ножами разъединителя. Кроме того, достигается существенная экономия, так как электродвигательные приводы достаточно дороги.
Разъединители типа РОНЗ-400. Для управления разъединителями типа РОНЗ-400, выпускавшимися Запорожским трансформаторным заводом в 50-х годах, были разработаны приводы ПДН-400 — для главных и ПДНЗ-400— для заземляющих ножей. Название первого привода расшифровывается следующим образом: привод электродвигательный наружной установки для разъединителя; название второго: привод электродвигательный наружной установки для заземлителя. В зависимости от количества заземляющих ножей (один или два) на каждом полюсе разъединителя устанавливались один или два привода типа ПДНЗ-400 и привод ПДН-400. Указанными разъединителями были укомплектованы подстанции 400—500 кВ и к настоящему времени большое число таких разъединителей находится в эксплуатации.
Разъединитель типа РОНЗ-400, общий вид одной фазы которого показан на рис. 11, представляет собой однофазный аппарат наружной установки с поворотом ножа в вертикальной плоскости. При включении разъединителя его нож опускается до горизонтального положения, при этом головка ножа надевается на лопатку неподвижного контакта.
Рис. П. Общий вид разъединителя РОНЗ-400.
1 — главный нож; 2 — заземляющий нож; 3 — привод ПДНЗ; 4 — привод ПДН.
Затем происходит поворот лопатки на 90°, что обеспечивает надежный контакт. При отключении разъединителя сначала происходит поворот лопатки и освобождение головки ножа, а затем нож поднимается, поворачиваясь в вертикальной плоскости на угол 70°. Кинематическая схема привода показана на рис. 12.
Рис. 12. Кинематическая схема привода фазы разъединителя РОНЗ-400.
1 — колонка поворота лопатки; 2 — головка неподвижного контакта: 3 — лопатка; 4 — нож; 5 — вал; 6 — тяга; 7 — рычаг; 8 — червячная пара механизма подъема ножа; 9 — головка ножа; 10 — колонка подъема ножа; 11 — электродвигатель; 12 — червяк; 13 — червячное колесо; 14 — рукоятка ручного управления; 15 — шкаф привода разъединителя; 16 — шестерни; 17, 22 — кулисные рычаги; 18 — блок-контакты КО; 19 — тяги блок-контактов? 20 — упор; 21 — палец; 23 — блок-контакты КВ; 24 — тяга; 25 — рычаг.
При включении и отключении разъединителя вал привода должен вращаться в разные стороны, поэтому в приводе использован реверсивный электродвигатель. При включении разъединителя двигатель с помощью контактора КТВ подключается к фазам А, В, С сети переменного тока напряжением 380 В. При отключении разъединителя двигатель подключается с помощью контактора КТО к фазам А, С, В. Это позволяет обеспечить вращение двигателя при включении и отключении разъединителя в противоположных направлениях. Для исключения возможности короткого замыкания между фазами В и С в приводе имеется механическая блокировка, не допускающая подтягивания одновременно обоих контакторов КТО и КТВ. Привод заземляющих ножей также использует реверсивный электродвигатель, включаемый аналогично электродвигателю привода главных ножей. Вообще оба привода в максимальной степени унифицированы и имеют одинаковые габариты и внешний вид, отличаясь друг от друга в основном механизмами, обеспечивающими последовательность движения элементов разъединителей и расположением приводных валов.
Приводы разъединителя типа РОНЗ-400 имеют следующие виды блокировки:
электромагнитную, запрещающую операции с заземляющим ножом разъединителя при включенном главном ноже и операции с главным ножом при включенном заземляющем;
электромагнитную, запрещающую управление разъединителем при включенных выключателях того присоединения, к которому относится разъединитель;
Рис. 13. Схема блокировки привода разъединителя РОНЗ-400.
1 — заслонка-семафор; 2 — промежуточный валик; 3 — ключ; 4—заслонка вала ручного управления; 5 — вал ручного управления; ? — рукоятка.
электромеханическую, обеспечивающую автоматический разрыв цепи управления электродвигателем привода при проведении ручного оперирования;
электрическую, обеспечивающую разрыв цепей местного (из шкафа привода) управления разъединителем при дистанционном его управлении и наоборот.
Принципиальная схема блокировки приведена на рис. 13.
Любое оперирование разъединителем (с помощью электродвигателя или ручное) возможно только в том случае, когда подтянут сердечник электромагнита ЭБ, питание которого осуществляется постоянным током от схемы блокировки (см. § 6). Цепь питания катушки ЭБ главного ножа разъединителя проходит через блок-контакты соответствующего выключателя и привода заземляющего ножа. Цепь питания заземляющего ножа разъединителя аналогично проходит через блок-контакты привода главного ножа.
Рис. 14. Панель блокировки разъединителя РОНЗ-400.
1 — заслонка-семафор; 2—промежуточный валик; 3— рычаг; 4 — заслонка вала ручного управления; 5 — вал ручного управления: 6 — контакты ручной блокировки;
7 — тяга; 8 — упор; 9 — рукоятка поднятия сердечника ЭБ; 10 — добавочный резистор; 11 — лампа освещения.
Элементы схемы блокировки каждой фазы разъединителя находятся в шкафу привода соответствующей фазы на панели, расположенной за боковой дверью привода (рис. 14). Все элементы смонтированы таким образом, что непосредственный доступ к ним возможен только при открытой двери привода, которая нормально запломбирована. Для возможности ручного оперирования приводом в двери имеются два отверстия для ключа 3 и рукоятки 6 (рис. 13). Катушка блокирующего электромагнита ЭБ соединена последовательно с добавочным резистором ДС, который зашунтирован контактами, связанными с сердечником ЭБ. При подаче в катушку ЭБ тока сердечник подтягивается и добавочный резистор расшунтируется. При этом ток в катушке снижается до значения, при котором сердечник подтянут, а нагрев катушек невелик.
Для возможности подтягивания сердечника ЭБ при ремонте цепей блокировки в нижней части электромагнита имеется рукоятка, при повороте которой вверх на 180° сердечник также переводится в верхнее положение.
При ручном оперировании необходимо, чтобы электромагнит блокировки ЭБ (рис. 14) находился под напряжением. В этом случае его сердечник подтягивается вверх и семафор 1 отодвигается в сторону. Электромагнит ЭБ и семафор связаны так, что последний отодвинуть в сторону нельзя до тех пор, пока сердечник ЭБ не будет находиться в верхнем положении. После того как семафор отодвинется, он откроет доступ к промежуточному валику 2. При повороте этого валика ключом поворачивается связанная с ним заслонка 4, которая открывает вал ручного управления 5. Одновременно с помощью рычага 3 и тяги 7 в самом конце передвижения заслонки 4 происходит переключение блок-контактов КРБ. Один из них разрывает цепь питания катушек магнитных пускателей. Вследствие этого ошибочный пуск электродвигателя во время проведения ручного управления становится невозможным. Другой разрывает цепь катушки электромагнита блокировки ЭБ, сердечник последнего отпадает, что создает дополнительный разрыв цепи питания катушек магнитных пускателей. На вал 5 надевается рукоятка ручного управления, которую вращают по часовой стрелке — для включения разъединителя и против часовой стрелки — для его отключения. В конце хода привода на включение (отключение) происходит переключение блок-контактов соответственно КВ или КО. После этого через несколько оборотов рукоятки вал привода доходит до конечного положения, которое ограничивается упором. Для полного включения (отключения) главного ножа разъединителя необходимо сделать 285 оборотов рукоятки ручного управления. Для включения (отключения) заземляющих ножей разъединителя достаточно сделать 70 оборотов рукоятки ручного управления.
Все элементы схемы управления каждой фазой разъединителя размещены в шкафу привода соответствующей фазы на специальной панели, расположенной за фасадной дверью (рис. 15).
На панели размещены:
реверсивный контактор типа КТ-32 для прямого КТ В и обратного КТО хода электродвигателя;
реле команды отключения РКО и команды включения РКВ типа РЭ-103/А;
переключатель подачи питания на схему управления 1В типа УП-5113/Е73;
переключатель режима включения ПР типа УП-5112/Е 124;
ключ местного управления КУМ типа УП-5112/Е-29; блок-контакты операции отключения КО и включения КВ, имеющие каждый по 10 цепей;
предохранители (один в цепи переменного тока 1П и два в цепи постоянного тока 2П, ЗП) типа ПР-1 на 15 А;
сборки зажимов для подключения кабелей цепей управления, блокировки и сигнализации разъединителя, а также зажимы для подачи трех фаз напряжения 380 В на электродвигатель;
выключатели лампы освещения 2В и подогрева ЗВ привода;
розетка переменного напряжения 220 В.
Для обеспечения возможности управления разъединителем из шкафа привода без открывания фасадной двери последняя имеет специальное отверстие, закрываемое крышкой. Оно обеспечивает доступ к выключателям освещения и подогрева привода, переключателю режимов ПР и ключу местного управления КУМ. С противоположной стороны шкафа имеются две двери, за которыми расположен механизм привода. Действие его обеспечивается асинхронным двигателем, имеющим для приводов типов ПДН и ПДНЗ одинаковые габариты и отличающимся по мощности и частоте вращения.
Для привода ПДН применяется двигатель А-42/4 (мощность 2,8 кВт, частота вращения 1500 об/мин), для привода ПДНЗ—двигатель А-42/6 (мощность 1,7 кВт, частота вращения 1000 об/мин).
В днище шкафа привода расположены 10 кабельных воронок. В нижней части шкафа расположено подогревательное устройство, состоящее из четырех фарфоровых трубок, на которые намотана проволока из нихрома. Общая мощность составляет около 1000 Вт. Устройство разделено на две параллельно включенные секции и питается переменным током напряжением 220 В.
1 — рычаг блок-контакта; 2 — тяга; 3— рычаг с кулисным вырезом; 4 — ролик; 5 — шестерня природа блок-контактов.
Рис. 16. Схема управления блок-контактами привода разъединителя РОНЗ-400.
Блок-контакты КО и КВ приводятся в движение рычагами 1, связанными с валом привода (рис. 16). Эта связь выполнена с помощью рычага 3 с кулисным вырезом. В последний в конце операции включения (отключения) привода входит ролик 4, укрепленный на шестерне 5, связанной с валом привода. Таким образом, в конце соответствующей операции происходит срабатывание блок контактов, а в начале противоположной операции они возвращаются в исходное положение. После этого ролик 4 выходит из зацепления и в продолжение дальнейшего движения привода, вплоть до его остановки, двигается вхолостую. Вследствие этого достигается независимость работы блок-контактов от выбега электродвигателя привода. Для четкой фиксации блок-контактов в определенном положении их валик связан с рычажком, который упирается в ролик, в свою очередь, связанный с пружиной.
При электрическом оперировании управление главным ножом разъединителя возможно осуществить дистанционно (со щита управления) или с места установки разъединителя (из шкафа привода фазы разъединителя). В первом случае производится управление сразу всеми тремя фазами с помощью ключа управления типа КСВФ со встроенной в его рукоятку сигнальной лампой (рис. 17). С этой целью переключатели режима питания 1ПР, имеющиеся в шкафах всех трех фаз разъединителя, должны быть поставлены в положение Управление с пульта. При этом контакты переключателей ПР трех фаз, соединенные последовательно, будут замкнуты, что обеспечит питание катушек реле РКВ (РКО), с помощью которых производится дистанционное управление разъединителем.
Рис. 17. Схема дистанционного управления разъединителем РОНЗ-400.
Рис. 18. Схема управления одной фазой разъединителя РОНЗ-400.
Электрическая схема управления главным ножом разъединителя (для одной фазы) показана на рис. 18. При повороте ключа управления КУ в положение Предварительно включено, а затем — Включить начинает мигать встроенная в его рукоятку сигнальная лампа (рис. 20). При этом Плюс оперативного постоянного тока попадает на катушку реле РКВ фаз А, В, С, которые соединены параллельно. Указанные реле срабатывают, и каждое действует на привод соответствующей фазы разъединителя. Схемы приводов всех фаз совершенно одинаковы, поэтому на рис. 18 приведена и далее описывается схема управления только для одной фазы А.
При замыкании контактов 5—3 и 4—6 реле РКВ фаза и нуль переменного оперативного тока подаются на зажимы 2 я 1 контактора включения КТВ через несколько последовательно соединенных элементов схемы управления: контакты 1—2 выключателя питания цепей управления 1В, замкнутые в положении Включено; предохранитель П; контакты 2—1 контактора ручной блокировки КРБ, замкнутые, так как производится дистанционное управление разъединителем; контакты 5—6 электромагнитной блокировки ЭБ, замкнутые, так как предполагается, что схема блокировки разрешает проведение операций с разъединителем; блок-контакты отключения КО 19—20, которые замыкаются в конце отключения разъединителя и к началу его включения замкнуты; контакты 14—13 контактора отключения КТО, которые замкнуты, так как этот контактор обесточен.
При срабатывании контактора КТВ замыкаются контакты в цепи питания электродвигателя привода, и начинается включение разъединителя. Кроме того, при этом также замыкаются контакты КТВ 3—4 и 7—8, через которые происходит самоподхват контактора, так как блок-контакты КВ 1—2 и 3—4 замкнуты (они замкнулись в начале отключения разъединителя и остались замкнутыми). После начала включения разъединителя размыкаются блок-контакты КО 19—20 и 1КО 13—14 (рис. 20). При этом сигнальная лампа, встроенная в рукоятку ключа управления, гаснет, после чего ключ можно отпустить. Далее процесс включения разъединителя происходит автоматически. В конце включения размыкаются блок-контакты КВ 1—2 и 3—4, катушка контактора КТВ обесточивается, последний отпадает и отключает двигатель привода. Одновременно замыкаются блок-контакты 1КВ 17—18 (рис. 20) всех трех фаз разъединителя, и срабатывает реле РПП, являющееся повторителем положения этих блок-контактов. Контакты 5—6 реле РПП замыкаются, и сигнальная лампа, встроенная в рукоятку ключа управления, загорается ровным светом.
При повороте ключа управления КУ в положение Предварительно отключено, а затем — Отключить начинает мигать встроенная в его рукоятку сигнальная лампа (рис. 20). При этом Плюс оперативного тока попадает на параллельно соединенные катушки реле РКО фаз А, В и С, каждое из которых управляет приводом соответствующей фазы разъединителя. Так же как при операции включения, на зажим 3 контакта 3—5 РКО будет подана фаза переменного оперативного тока. При замыкании контактов 3—5 и 4—6 реле РКО фаза и нуль переменного тока подаются на зажимы 2 и / контактора отключения КТО через последовательно включенные блок-контакты КВ 6—5 и контакты КТ В 13—14. Блок-контакты 6—5 КВ замкнулись в конце включения разъединителя одновременно с размыканием блок-контактов 1—2 КВ и к началу отключения замкнуты. Контакты контактора КТВ 13—14 замкнуты, так как он обесточен. При срабатывании контактора КТО замыкаются его контакты в цепи питания электродвигателя привода и начинается отключение разъединителя. Кроме того, при этом также замыкаются контакты КТО 3—4 и 7—8, через которые происходит самоудерживание этого аппарата, так как блок-контакты КО 15—16 и 17—18 замкнуты (они замкнулись в начале включения разъединителя и остались замкнутыми). После начала отключения разъединителя размыкаются блок-контакты КВ 6—5 и 1КВ 17—18 (рис. 20). При этом обесточивается реле РПП, являющееся их повторителем. Контакты 5—6 реле РПП размыкаются, и сигнальная лампа в рукоятке ключа управления гаснет, после чего ключ можно отпустить. Процесс отключения разъединителя далее происходит автоматически. В конце отключения размыкаются блок-контакты КО 15—16 и 17—18, катушка контактора КТО обесточивается, последний отпадает и отключает двигатель привода. Одновременно замыкаются блок-контакты 1КО 13—14 всех фаз разъединителя (рис. 20), и сигнальная лампа, встроенная в рукоятку ключа управления, загорается ровным светом.
При необходимости срочно прервать операцию включения (отключения) нужно поставить ключ управления в положение Отключено (Включено), если еще происходит мигание сигнальной лампы в рукоятке ключа управления. Если же мигание уже прекратилось, то со щита управления остановить операцию включения (отключения) разъединителя можно, только обесточив схему электромагнитной блокировки. Продолжить в этом случае начатую операцию или осуществить противоположную со щита управления нельзя, это можно сделать только на месте установки разъединителя с помощью рукоятки ручного управления.
При местном управлении оперирование каждой фазой разъединителя производится поочередно. Для этого в шкафу соответствующей фазы переключатель ПР ставится в положение Управление с места, а ключ местного управления — в положение Включить (Отключить). При этом происходит шунтирование контактов 3—5 и 4—6 реле РКВ (РКО). Далее действие всех элементов привода происходит аналогично дистанционному включению (отключению). После замыкания блок-контактов 3—4 и 7—8 контакторов включения (отключения) КТВ (КТО), обеспечивающих самоподхват катушек контакторов, рукоятку ключей местного управления можно отпустить и она возвратится в нейтральное положение. Процесс вклю чения (отключения) разъединителя при этом происходит автоматически, как и при дистанционном управлении.
При необходимости срочно прервать операцию включения (отключения) нужно отпустить рукоятку ключа управления, и она возвратится в нейтральное положение. Затем необходимо поворотом рукоятки переключателя 1В в положение Отключено обесточить катушку контактора КТВ (КТО), после чего двигатель привода остановится. Продолжить начатую операцию дальше или произвести противоположную операцию можно с помощью ключа местного управления, если еще не успели переключиться блок-контакты привода. Если они уже переключились, то это можно сделать только с помощью рукоятки ручного управления.
Электрическая схема управления заземляющими ножами разъединителей типа РОНЗ-400 отличается от схемы управления главными ножами только отсутствием цепей дистанционного управления. Таким образом управление заземляющими ножами разъединителей
производится лишь с места их установки из шкафа привода с помощью ключа местного управления.
Рис. 19. Мнемоническая схема линии электропередачи на щите управления. Положение разъединителей I, II контролируется приборами ПС.
Сигнализация положения разъединителей типа рОНЗ-400 на подстанциях, построенных в 50-х годах, выполнена двояко. Для неуправляемых дистанционно разъединителей применен прибор ПС-48. Он имеет два электромагнита, ток в которые подается от блок-контактов главных (заземляющих) ножей разъединителя. В зависимости от того, в какой электромагнит прибора подан ток, указатель прибора принимает определенные положения. Его сигнальная часть располагается в соответствующем месте мнемосхемы на щите управления, как показано на рис. 19. Указатель прибора ПС выполнен в виде узкого прямоугольника, выкрашенного в белый цвет, и укрепленного на диске черного цвета, что делает его хорошо заметным издалека. При включенном разъединителе указатель ПС расположен вдоль линий мнемосхем, при отключенном — поперек.
На рис. 19 разъединитель / системы шин включен, II — отключен.
При неисправности цепей сигнализации, нарушении целости обмоток прибора ПС или прекращении их питания указатель располагается под углом 45° к линии мнемосхемы. Таким образом, прибор ПС наглядно указывает положение разъединителя и осуществляет контроль целости Цепей сигнализации.
Для разъединителей, управляемых дистанционно со Щита, выполнена одноламповая схема сигнализации их положения с помощью ключа типа КСФВ со встроенной в его рукоятку сигнальной лампой JIC. Схема такой сигнализации приведена на рис. 20, а. В положении соответствия (когда ключ управления КУ и разъединитель находятся в одном и том же положении — Включено или Отключено), лампа Л С горит ровным светом. Это происходит потому, что через контакты 17—20 КУ, когда разъединитель и ключ управления находятся в положении Включено, на лампу ЛС замыкается цепь шинки 0Д/С, на которую подается Плюс оперативного постоянного тока.
Рис. 20. Схема модернизированной одноламповой сигнализации положения разъединителей.
а__ с перекрестно включенными контактами; б — с использованием диодов.
То же самое происходит и при положении Отключено, когда на лампу Л С замыкается цепь шинки 0Z//C через контакты 14—15 КУ. А в положении несоответствия (когда, например, ключ управления находится в положении Предварительно включено, Включить или Включено, а разъединитель отключен) лампа Л С мигает. Это происходит потому, что теперь на лампу Л С замыкается цепь шинки мигающего света (+) ШМ через контакты 13—14 или 13—16 ключа управления. С шинки (+) ШМ на лампу ЛС подается пульсирующее напряжение, вследствие чего и происходит мигание лампы. Во время процесса включения (отключения) разъединителя блок-контакты 1КО 13—14 и 1КВ 17—18 разомкнуты, поэтому лампа Л С не горит. Она загорается ровным светом по завершении операции включения или отключения разъединителя, когда соответствующие блок-контакты (1КВ или 1КО) замыкаются. Таким образом, одноламповая схема сигнализирует как положение разъединителя, так и его переключения.
В процессе эксплуатации был выявлен существенный недостаток одноламповых схем сигнализации (в них отсутствовали контакты РПП2 и 2КОь). При замкнутом состоянии контактов 1КОа, 1КОь, 1КОс и РППХ (что может произойти из-за разрегулировки, при изгибе или поломке тяг блок-контактов, заедании якоря реле РПП и т. п.) через эти контакты создается обходная цепь, по которой на шинку мигающего света попадает «жесткий» плюс от шинки 0ZZ/C. Это приводит к прекращению пульсации напряжения. На всех присоединениях прекращается действие сигнализации при несоответствии положения контролируемых аппаратов (выключателей, разъединителей) положениям их ключей управления, так как сигнальные лампы соответствующих аппаратов будут и при переключении последних гореть ровным светом. В результате дежурный персонал не сможет со щита управления определить присоединение, на котором произошло переключение. Если же в это время в схеме сигнализации на щите управления с шинки 0ZZ/C снято напряжение (так обычно и бывает, когда не ведутся переключения, чтобы зря не горели лампы в ключах управления), то с возникновением указанной выше обходной цепи на шинке 0 ШС появится такое же напряжение, как и на шинке (+) ШМ. Это приводит к миганию ламп в ключах управления всех присоединений, 1|то создает ложное впечатление об их отключении.
Поэтому был выпущен эксплуатационный циркуляр, в котором предлагались два способа устранения дефекта одноламповых схем сигнализации.
- В схемах, где имеются свободные размыкающие Контакты РПП2 и замыкающие контакты КО, включить Их последовательно (перекрестно) с имеющимися контактами так, чтобы при одновременном срабатывании реле РПП и замкнутом состоянии контактов 1КО соответствующие цепи оказались разорванными (на рис. 20, а, это выполняется контактами РПП2 и 2КОъ).
- При отсутствии свободных контактов произвести разделение цепей, исключающее попадание на шинку мигающего света «жесткого» плюса, путем включения в соответствующие цепи полупроводниковых диодов (на рис. 20, б — 1Д и 2Д).
При расширении подстанций с разъединителями типа РОНЗ-400 и сооружении новых подстанций сигнализация положения разъединителей, не имеющих дистанционного управления, не выполняется вообще. Сигнализация положения разъединителей, управляемых дистанционно, выполняется по двухламповой схеме.
Недостатки схем и аппаратуры управления разъединителями типа РОНЗ-400. 1. Контактные поверхности блок-контактов подвержены коррозии, в результате чего нередко имели место нарушения целости соответствующих цепей. Переключатели типа УП-5112 и контакторы типа КТ 32 имели контактные поверхности нажимного типа, которые в зимнее время обледеневали, и корочка льда препятствовала созданию надежного контакта. Это приводило или к отказу в работе контактора КТВ (КТО), или к отсутствию его самоподхвата, когда электродвигатель привода начинал работать, а потом останавливался. Привод при этом оказывался в промежуточном положении, и с помощью ключей дистанционного или местного управления дальнейшее проведение начавшейся операции или возврат привода в исходное положение становились невозможными. Это объясняется тем, что при неисправности контактов подхвата контактора 3—4 КТВ (КТО) (см. рис. 18) начальное действие контактора обеспечивается блок-контактами 6—5 КВ (19—20 КО) и как только они размыкаются, контактор обесточивается. Для замыкания указанных контактов приходилось проводить оперирование приводом вручную.
- Наличие сравнительно большого числа последовательно соединенных контактов приводило к отказ) в работе привода при неисправности хотя бы одного iii этих контактов.
- Конструкция самих контакторов КТВ (КТО) была несовершенной, что приводило к перекосам их сердечников и неполнофазному режиму работы электродвигателей.
- Требовалась тщательная регулировка взаимодействия тяг и блок-контактов, чтобы переключение последних происходило в нужный момент, а также чтобы тяги в крайних положениях не подвергались растягивающим или сжимающим усилиям, что приводило к их поломке.
Рис. 21. Современная схема управления разъединителями РОНЗ-400.
Для увеличения надежности схемы управления разъединителем типа РОНЗ-400 в свое время было предложено несколько мероприятий:
включение дополнительных блок-контактов параллельно существующим;
перенос всех контактов из цепи нуля в цепь фазы и включение их параллельно существующим;
более частые чистка и смазка контактных поверхностей;
включение параллельно блок-контактов КВ и КО в Цепи включения (отключения). Такое включение обеспечивало продолжение работы привода, остановившегося в промежуточном положении, при дополнительном повороте ключа дистанционного или местного управления;
при расширении подстанций с разъединителями те па РОНЗ-400 была применена более простая и надежная схема управления, показанная на рис. 21. В этой схеме по сравнению со схемой, приведенной на рис. 18, изменено положение контактов 3—4 КВ и 17—18 КО\ сокращено количество последовательно соединенных контактов: отсутствуют контакты 1 —2 1В, 5—6 и 7—8 ПР Указанное существенно увеличивает надежность данной схемы.
Рис. 22. Общий вид фазы подвесного разъединителя.
Кроме того, из схемы изъяты контакты 6—5 К и 19—20 КО, что обеспечивает продолжение работа привода, по каким-то причинам остановившегося в про межуточном положении, при дополнительном поворот ключа дистанционного или местного управления.
Разъединители подвесного типа. В последнее время начинают получать распространение разъединители подвесного типа. Они имеют ряд преимуществ перед обычными: требуют значительно меньше места для установки, неподвижные контакты их могут укрепляться н только на отдельных опорных изоляторах, но также и в трансформаторах тока или напряжения, для и монтажа требуется меньше фарфора, в эксплуатации они оказываются более простыми и удобными, чем разъединители обычного исполнения. Разъединитель подвесного типа (рис. 22) представляет собой три однофазны аппарата наружной установки, в которых роль ножа выполняет подвешенный на гирлянде изоляторов груз, соединенный с токопроводом разъединителя, выполненным из алюминиевой трубы или двух гибких проводов. Груз (стальной или чугунный цилиндр) снабжен тремя пружинящими стальными лапами, на которых укреплены медные контактные башмаки-крючья. Гирлянда изоляторов каждой фазы разъединителя подвешена к своему тросу.
Рис. 23. Кинематическая схема привода подвесного разъединителя.
1 — рукоятка ручного управления; 2— тяга; 3— электродвигатель; 4, 6 — муфты; 5 — тормоз; 7 — цилиндрический редуктор; 8 — червячный редуктор; 9 — командоаппарат; 10, И — шестерни; 12 — барабан.
Тросы всех трех фаз поддерживаются роликами и соединяются с одним ведущим тросом, который наматывается на барабан привода. При включении разъединителя происходит опускание груза, который входит в контактную «корзину», соединенную с ошиновкой распредустройства и размещаемую на трансформаторах тока, напряжения или опорных изоляторах. При отключении разъединителя груз поднимается на определенную высоту, чем создается видимый разрыв.
Для управления разъединителями подвесного типа наружной установки (например, РПНЗ-500/2000) в настоящее время применяется электродвигательный привод типа ПД-2У1 Он состоит из двух блоков: исполнительного и блока управления. В исполнительном блоке
(рис. 23) размещены: электродвигатель с электрическим тормозом, механизм привода, барабан с тросом, а также приспособление для оперирования разъединителем вручную. Все элементы исполнительного блока закреплены на раме и закрыты кожухом. Блок управления выполнен в виде шкафа, в котором размещены аппаратура управления электродвигателем и его защиты,
Рис. 24. Схема механизма ручного управления приводом подвесного разъединителя.
/-блок-замок; 2 — электромагнитный ключ; 3 —рубильник; 4, 5 —тяги; 6 — вал ручного управления; 7 — рукоятка ручного управления; 8 — блок-замок Отключено; 9 — блок-замок Включено, 10 — двуплечий рычаг.
а также устройства электрической блокировки и сигнализации. На передней стенке шкафа имеются два отверстия: одно для сигнальных ламп, другое для доступа к кнопкам управления, к выключателям ламп освещения и подогрева. Последнее отверстие закрывается крышкой. При включении и отключении разъединителя барабан привода должен вращаться в разные стороны, поэтому в приводе использован реверсивный электродвигатель типа АОС2-42-4 мощностью 7,5 кВт с частотой вращения 1440 об/мин. При включении и отключении разъединителя с помощью магнитных пускателей ПМВ и ПМО на двигатель привода подается соответственно прямое (ABC) и обратное (ЛСВ) чередование фаз сети переменного тока напряжением 380 В. Это и обеспечивает вращение электродвигателя при включении и отключении разъединителя в противоположных направлениях.
Привод имеет следующие виды блокировки: электрическую, запрещающую электродвигательное управление разъединителем при включенных выключателях того присоединения, к которому относится разъединитель;
электромагнитную (или механическую ключевую), запрещающую ручное управление разъединителем при приведенных выше условиях;
электромеханическую, обеспечивающую автоматический разрыв цепи электродвигательного управления разъединителем;
электрическую, препятствующую одновременному срабатыванию магнитных пускателей включения и отключения.
Для ручного управления разъединителями необходимо повернуть рукоятку рубильника 3 (рис. 24) на угол 90°. Это возможно только при наличии напряжения в блок-замке У, препятствующем повороту рукоятки рубильника в случае, если на приводе установлен замок электромагнитной блокировки. Тогда в указанный замок вставляется ключ 2, сердечник последнего подается вперед до упора, при этом шток блок-замка притягивается к сердечнику. Затем сердечник немного вытягивается из замка, при этом шток блок-замка освобождает рубильник. В случае если на приводе установлен замок механической ключевой блокировки типа МБГ, необходимо вставить в блок-замок соответствующий ключ и поворотом последнего освободить рубильник.
Напряжение в блок-замке (или возможность получить ключ блокировки типа МБГ) появляется, если схема блокировки разрешает ручное управление разъединителем.
При повороте рубильника происходит переключение блок-контакта, который разрывает цепь питания электродвигателей привода и тормоза разъединителя, а также открывает доступ к валу ручного управления 6, на который надевается рукоятка 7. При вращении последней происходит включение (отключение) разъединителя. Блокировка от проведения операций с разъединителем при включенных выключателях в этом случае осуществляется с помощью двух блок-замков, один из которых 8 запирает привод в положении Отключено, а другой 9 — в положении Включено.
При надевании рукоятки на вал ручного управления приводится в действие механизм ручного отжатия тормоза, останавливающего электродвигатель привода. Указанный механизм (рис. 25) действует следующим образом. На рукоятке 1 имеется кулачок 2, который при надевании рукоятки на вал 12 электродвигателя // располагается напротив ролика, закрепленного на рычаге 6. При вращении рукоятки 1 кулачок 2 нажимает
1 — рукоятка; 2 — кулачок; 3 — ролик; 4 — планка; 5 — ось; 6 — рычаг; 7— рычаг планки; 8 — винт: 9 — рычаг отжатия тормоза; 10— тормоз; 11 — электродвигатель; 12 — вал ручного управления.
Рис. 25 Механизм ручного отжатия тормоза привода подвесного разъединителя.
на ролик 3 и поворачивает рычаг 6 на оси 5, при этом винт 8 нажимает на планку рычага 7, жестко связанного с осью 5. При повороте рычага 7 вместе с осью 5 поворачивается закрепленный на ней рычаг 9, который связан с тормозом 10. При этом колодки тормоза освобождают электродвигатель, после, чего можно производит i* включение (отключение) разъединителя вращением рукоятки ручной управления. При электрическом оперирований управление разъединителем возможно выполнять с места установки шкафа управления разъединителя или дистанционно со щита управления. При местном управлении разъединителем (рис. 26) оно производится от кнопок Включить (Отключить), расположенных в шкафу управления. При нажатии кнопки включения КИВ фаза и нуль переменного оперативного тока подаются на зажимы магнитного пускателя включения ПМВ через несколько последовательно соединенных элементов схемы управления: контакты автомата А; контакты кнопки Стоп К.НС; контакты 3—4 и 5—6 реле электромагнитной блокировки РБЭ; контакты кнопки включения КИВ, замкнутые при нажатой кнопке; контакты кнопки отключения КНО, замкнутые при ненажатой кнопке; контакты магнитного пускателя отключения ПМО, замкнутые при обесточенном положении ПМО\ блок-контакт включения КВ замкнутый при отключенном положении разъединителя; блок-контакт БК, размыкающийся при ручном оперировании разъединителем.
Наличие в цепи включения контактов кнопки отключения КНО, замкнутых при ненажатой кнопке, необходимо для предупреждения одновременного срабатывания магнитных пускателей включения и отключения, что ведет к короткому замыканию между фазами В и С в Цепи питания электродвигателя.
Рис. 26. Схема местного управления и сигнализации подвесного разъединителя.
При срабатывании ПМВ замыкаются его контакты 3—4, обеспечивающие самоудерживание пускателя, после чего кнопку включения КНВ можно отпустить. Далее процесс включения разъединителя происходит автоматически. В конце включения размыкаются блок-контакты включения КВ, катушка магнитного пускателя ПМВ
обесточивается, последний отпадает и отключает двигатель привода. При нажатии кнопки КНО фаза и нуль переменного оперативного тока подаются на зажимы катушки магнитного пускателя отключения ПМО через последовательно соединенные контакты тех же элементов схемы управления, что и при включении, со следующими отличиями:
фаза подается через контакты кнопки отключения КНО, замкнутые при нажатой кнопке, и контакты кнопки включения КНВ, замкнутые при ненажатой кнопке;
далее цепь образуется через контакты 5—6 магнитного пускателя включения ПМВ, замкнутые при отключенном положении ПМВ, и через блок-контакт отключения КО, замкнутый при включенном положении разъединителя.
Назначение контактов кнопки КНВ такое же, как и контактов кнопки КНО. Действие элементов схемы управления при отключении разъединителя аналогично операции включения и ясно из рассмотрения схемы на рис. 26.
При необходимости срочно прервать операцию включения в момент, когда происходит включение разъединителя (уже произошло самоудерживание магнитного пускателя), необходимо нажать на кнопку Стоп КНС. При этом со схемы привода снимается фаза напряжения, и катушка магнитного пускателя ПМВ обесточивается, он отпадает, его контакты 3—4 размыкаются и разрывают цепь самоудерживания ПМВ. После этого кнопку КНС можно отпустить. Привод разъединителя останавливается в промежуточном положении. Если необходимо вновь продолжить операцию включения, то нужно снова нажать кнопку включения КНВ, и указанный процесс будет продолжен, так как действие всех элементов привода будет точно таким же, как и в начале операции включения. Если же потребуется разъединитель вернуть из промежуточного в отключенное положение, то и такая операция возможна. Для этого необходимо нажать на кнопку отключения КНО и, поскольку блок-контакты отключения КО в промежуточном положении разъединителя замкнуты, все элементы схемы управления будут действовать точно так же, как и при начале операции отключения. Произойдет отключение разъединителя.
Аналогично указанному можно прервать и операцию отключения разъединителя, а затем или продолжить ее, или вернуть разъединитель во включенное положение.
Рис. 27. Схема дистанционного управления и сигнализации подвесного разъединителя.
При дистанционном управлении разъединителем управление производится от ключей, расположенных на щите управления (рис. 27). Ключи имеют два положения: Включено и Отключено и самовозврат в нейтральное положение. При повороте ключа в положение Включено (Отключено) срабатывает реле команды включить РКВ (отключить — РКО).
Через контакты указанных реле на катушки магнитных пускателей подается фаза переменного оперативного тока помимо контактов кнопок КНВ (КНО).
Действие всех остальных элементов схемы управления происходит, как и при местном управлении.
Сигнализация положения разъединителя на щите управления выполняется с помощью двух ламп (красного и зеленого цвета), расположенных над рукояткой ключа управления разъединителем. Лампы включаются через блок-контакты КВ и КО последовательно с резистором R на постоянное напряжение 220 В.
Следует отметить, что дистанционное оперирование разъединителями со щита управления в настоящее время обычно не предусматривается. Для управления оперативными разъединителями, которыми осуществляется, например, включение или отключение холостого хода автотрансформаторов, в эксплуатации более надежной и удобной оказывается упрощенная схема (рис. 28). В этой схеме ключ управления, имеющий самовозврат, выполняет три функции:
служит для управления разъединителем; осуществляет блокировку одновременного срабатывания пускателей ПМВ и ПМО\ заменяют кнопку Стоп.
Приводы разъединителей на напряжение 330—750 кВ. В настоящее время для разъединителей напряжением 330—400—500—750 кВ применяется в основном привод типа ПДН-1. Название привода расшифровывается следующим образом: привод электродвигательный наружной установки первой модификации. Каждая фаза разъединителя имеет свой привод. Конструктивно привод выполняется в четырех вариантах:
с главным валом и двумя валами для заземляющих ножей;
Рис. 28. Схема управления и сигнализации оперативного подвесного разъединителя.
с главным валом и валом для заземляющего ножа, расположенным справа от главного вала;
с главным валом и валом для заземляющего ножа, расположенным слева от главного ножа; только с главным валом.
Привод каждой фазы разъединителя состоит из силового блока (электродвигатель, редуктор, механическая блокировка), элементов электрической схемы (магнитный пускатель, промежуточное реле, ключ управления, сборка зажимов, подогреватель, блок-контакты, механизм управления блок-контактами), элементов электромагнитной блокировки (промежуточное реле, блок-замки типа ЗБ-1, концевой выключатель). Вся перечисленная аппаратура размещена в одном шкафу (рис. 29). Шкаф имеет три двери: правую, левую и переднюю. На правой двери / имеются два отверстия, закрывающиеся колпаками 2. Верхнее отверстие служит для установки рукоятки 3 ручного управления приводом,
Рис. 29. Внешний вид привода ПДН-1 и расположение его частей.
нижнее — для ключа замка электромагнитной блокировки. Передняя дверь закрывает доступ к лицевой панели 4, на которой расположены: ключ 8 местного управления приводом, блок-замки 9 электромагнитной блокировки, препятствующие повороту валов заземляющих ножей разъединителя, монтажная схема 7 электрических соединений привода, выключатель 6 подогрева и штепсельная розетка 5 для подключения переносной лампы. За лицевой панелью в правом верхнем углу шкафа расположен редуктор 13, состоящий из червячной передачи и двух пар цилиндрических зубчатых колес 12 с общим передаточным числом 364. Слева от редуктора расположен электродвигатель 10 типа АОЛ2-21-4 мощностью 1,1 кВт с частотой вращения 1440 об/мин, вал которого соединен с редуктором при помощи муфты 11. Справа к редуктору прикреплен механизм блокировки 14, который не позволяет производить дистанционное оперирование приводом при ручном управлении.
За правой дверью шкафа ниже редуктора и электродвигателя расположена панель 16, на которой размещены:
промежуточное реле 15 блокировки РБЭ типа РП-23, контакты которого разрывают цепи управления приводом;
блок-контакты КВ и КО 18, предназначенные для разрыва цепи управления электродвигателем в конце операции включения или отключения разъединителя. Переключение этих блок-контактов производится специальным механизмом, связанным с редуктором привода;
кронштейн 17 со сборками зажимов.
За левой дверью шкафа также ниже редуктора и электродвигателя расположена своя панель 19, на которой размещены:
блок-контакты 20 и 25 типа КСА-6 двух заземляющих ножей разъединителя, служащие для сигнализации положения указанных ножей;
промежуточное реле управления 22—РКО и 23— РКВ типа РП-23;
магнитный реверсивный пускатель 21—ПМВ, ПМО типа ПМЕ-214 с тепловым реле;
кронштейн со сборкой зажимов 24, к которой подключены провода от аппаратуры, расположенной на левой панели.
В верхней части шкафа привода размещены: в центре — вал 26 для главных ножей разъединителя; справа и слева — валы 27 и 28 для заземляющих ножей. Последние управляются вручную с помощью отрезка трубы диаметром 1,5 дюйма, длиной примерно 1500 мм. Указанная труба вставляется в горловину муфты каждого вала и поворачивается по часовой стрелке — для включения и против — для отключения соответствующего заземляющего ножа. Предварительно необходимо вставить в гнездо блок-замка того заземляющего ножа, которым хотят управлять, ключ, подать вперед до упора его сердечник и затем немного потянуть последний к себе. При этом шток блок-замка должен притянуться к сердечнику и выйти из отверстия в кольце вала. После этого вал освобождается и можно включать (отключать) соответствующий заземляющий нож.
В нижней части шкафа размещено подогревающее устройство, состоящее из двух фарфоровых цилиндров, закрепленных на металлической рамке. Подогреватель работает от переменного напряжения 220 В и предназначен для предотвращения увлажнения изоляции и уменьшения коррозии привода.
На нижней стенке шкафа расположены восемь муфт для ввода в шкаф контрольных кабелей.
Привод ПДН-1 имеет следующие устройства блокировки:
механическую, выполненную в виде дисков, расположенных на главном валу и валах заземляющих ножей. Блокировка не разрешает оперировать валами заземляющих ножей, если главный вал находится в положении Включено, и не дает оперировать главным валом, если валы заземляющих ножей находятся в положении Включено.
электромеханическую, запрещающую дистанционное управление разъединителем при ручном оперировании. При вставлении рукоятки ручного управления приводом размыкается контакт ВК, разрывающий электрическую цепь управления магнитным пускателем привода;
электромагнитную (замки 13ЭБ, 23ЭБ, ЗЗЭБ и промежуточное реле РБЭ).
При отключенном положении выключателей того присоединения, к которому относится рассматриваемый разъединитель (рис. 30), напряжение оперативного тока схемы блокировки подается в замок 13ЭБ и катушку промежуточного реле РБЭ. В этом случае можно оперировать главными ножами разъединителя дистанционно или, вставив ключ в блок-замок 13ЭБ, — вручную. При отсутствии напряжения на ошиновке, к которой принадлежат заземляющие ножи разъединителя, от схемы блокировки (см. § 6) в блок-замки 23ЭБ и ЗЗЭБ подается напряжение оперативного тока, в результате чего разрешается проведение операций с заземляющими ножами разъединителя.
Рис. 30. Поясняющая схема присоединения.
Кинематическая схема привода типа ПДН-1 показана на рис. 31. Для ручного оперирования одной фазой разъединителя отвинчиваются и снимаются две крышки, закрывающие окна, расположенные на правой двери шкафа привода. Через нижнее окно вставляется ключ в блок-замок 13ЭБ и втягивается шток блок-замка. В верхнее окно вставляется рукоятка и вдвигается до попадания цилиндрического валика в прорезь рукоятки. После этого ключ вынимается из блока-замка и рукоятку вращают по часовой стрелке — для включения разъединителя или против часовой стрелки — для его отключения. В конце хода привода на включение (отключение) слышится щелчок — это происходит переключение блок-контактов соответственно КВ или КО. После этого достаточно сделать 12—14 оборотов рукояткой, чтобы довести вал привода до конечного положения, которое ограничивается упором.
Электрическая схема управления одной фазой разъединителя показана на рис. 32. Для местного электрического оперирования одной фазой разъединителя необходимо открыть переднюю дверь шкафа привода и повернуть рукоятку ключа управления по часовой стрелке — для включения и против часовой стрелки —
Рис. 31. Кинематическая схема привода ПДН-1.
1 — электродвигатель; 2— муфта; 3 — зубчатое колесо; 4 — шестерня; 5 — зубчатое колесо; 6 — главный вал; 7 — двухвенцовый блок; 8 — червячное колесо; 9, 10 ~ тяги к блок-контактам; 11 — кулачковый механизм; 12 — червяк.
Рис. 32. Схема управления фазой разъединителя С приводом ПДН-1.
для отключения. Электрическое оперирование приводом возможно только при наличии в катушке реле РБЭ напряжения от схемы блокировки.
При повороте рукоятки ключа в положение Включить две фазы переменного оперативного тока подаются на зажимы 9—10 катушки I1MB магнитного пускателя через ряд последовательно соединенных элементов схемы управления:
контакты 1—2 блок-контакта ВК, размыкающиеся при ручном управлении приводом;
Рис. 33. Диаграмма работы блок-контактов привода ПДН-1.
контакты 7—8 и 9—10 реле электромагнитной блокировки РБЭ, замкнутые при срабатывании указанного реле; контакты 1—2 ключа местного управления КУ, замкнутые в положении Включить-, блок-контакты 3—4 магнитного пускателя ПМО, замкнутые при обесточенной катушке ПМО\ блок-контакты КВ 1—2 привода, замкнутые при отключенном положении разъединителя и размыкающиеся в конце операции включения (см. диаграмму работы контактов, показанную на рис. 33);
контакты тепловых реле 1РТ, 2РТ магнитного пускателя, предназначенные для защиты электродвигателя от сверхтоков, превышающих 5 А, и замкнутые при нормальном режиме.
При подаче на зажимы катушки ПМВ междуфазного напряжения подтягивается левый сердечник магнитного пускателя и на электродвигатель привода подается напряжение 380 В при прямом чередовании фаз. Начинается процесс включения разъединителя. Одновременно замыкаются контакты 7—8 ПМВ, через которые осуществляется самоудерживание катушки ПМВ. В этот момент ключ управления можно отпустить, так как далее включение разъединителя происходит автоматически. В конце включения срабатывает механизм управления блок-контактами, причем это происходит в тот момент, когда шпильки верхней шестерни редуктора еще не дошли до упора в стальную пластину, ограничивающую дальнейший ход привода, на расстояние 4—6 мм. При размыкании блок контактов 1—2 КВ магнитный пускатель отключается, а привод за счет инерции движущихся частей доводит механизм редуктора до упора. Таким образом происходит включение фазы разъединителя, а привод его оказывается подготовленным к проведению следующей операции — отключения. Это обеспечивается замыканием (еще в начале хода привода на включение) блок-контактов КО в цепи катушки ПМО, а также замыканием в этой же цепи контактов 3—4 ПМВ, которое происходит при отключении магнитного пускателя.
Рис. 34. Схема дистанционного управления и сигнализации разъединителя с приводом ПДН-1.
Отключение разъединителя происходит при подаче напряжения на зажимы катушки ПМО, при этом подтягивается правый сердечник магнитного пускателя и на электродвигатель привода подается напряжение 380 В при обратном чередовании фаз, и электродвигатель начинает вращаться в обратную (по отношению к операции включения) сторону. Действие остальных элементов схемы управления аналогично их действию при включении и ясно из схемы на рис. 32.
Дистанционное оперирование разъединителем производится обычно со щита управления с помощью оперативного постоянного тока. При этом управляются сразу все три его фазы (рис. 34).
При повороте ключа управления КУ в положение Включить (Отключить) срабатывают три реле команды Включить (отключить) РКВа, РКВь, РКВС, {РКОа, РКОь, РКОс), каждое из которых управляет приводом соответствующей фазы разъединителя. Контакты указанных реле включены параллельно контактам местных ключей управления. Таким образом, остальные элементы схемы управления разъединителем действуют так же, как и при местном электрическом управлении.
Сигнализация положения разъединителя выполняется с помощью двух ламп — красного и зеленого цвета, включенных через последовательно соединенные блок- контакты трех фаз КВа, КВЬ, КВС и КОа, КОь, КОс соответственно. Указанные лампы питаются постоянным оперативным током. В последнее время дистанционное оперирование разъединителями со щита управления применяется редко, то же самое относится и к сигнализации. Чаще применяется дистанционное оперирование разъединителями из шкафов управления, расположенных на ОРУ. Схема остается такой же, как и на рис. 34. Для того чтобы лампы сигнализации положения разъединителя не горели все время, они включаются через специальный выключатель, располагаемый в том же шкафу.
