Разъединитель не является коммутационным аппаратом, поэтому операции включения и отключения разъединителя должны производиться, как правило, в тех случаях, когда ток по ним не проходит.
В соответствии с ПТЭ для предотвращения неправильных операций (в большинстве случаев включения или отключения разъединителя под нагрузкой) все разъединители должны быть сблокированы с соответствующими выключателями, а заземляющие ножи — со своими разъединителями. Подобные блокировки разъединителей называются оперативными.
Оперативная блокировка разъединителя с выключателем должна запрещать:
отключение и включение разъединителем активной и реактивной мощности, за исключением предусмотренных ПТЭ случаев включения и отключения холостого хода трансформаторов и зарядного тока линий;
отключение и включение разъединителями больших уравнительных токов.
Блокировка защитных заземлений должна предотвращать:
включение заземляющих ножей на ошиновку, находящуюся под напряжением;
включение разъединителей, находящихся под напряжением, на заземленные участки ошиновки.
Оперативная блокировка должна удовлетворять следующим требованиям:
оперативная блокировка и блокировка защитных заземлений должны выполняться с использованием однотипной аппаратуры и по единой общей схеме для всех присоединений;
аппаратура оперативной блокировки должна быть доступна для осмотра при наличии напряжения на оборудовании, на котором она установлена;
блок-замки блокировки должны запирать приводы разъединителей только в крайних положениях Включено и Отключено. Блок-замки блокировки не должны запирать привод разъединителя в промежуточном положении и не должны позволять вынимать ключ из замка;
оперативная блокировка не должна давать ложное разрешение на операции с разъединителями при исчезновении напряжения оперативного тока или неисправностях ее;
оперативная блокировка не должна без надобности усложнять или замедлять операции с разъединителями. Это особенно важно при большом количестве присоединений на подстанции;
необходимо стремиться по возможности выполнять блокировки дешевыми с использованием минимального количества аппаратуры и материалов, но не в ущерб другим требованиям.
Системы оперативных блокировок. На подстанциях в распределительных устройствах высокого напряжения применяются следующие системы оперативных блокировок разъединителей с выключателями: механическая непосредственного действия (рычажная, реечная и т. п.), механическая замковая; электрическая; электромеханическая; электромагнитная; блокировка разъединителей с защитными заземлениями.
Механическая блокировка непосредственного действия имеет много разновидностей в зависимости от конструкции распределительного устройства, взаимного расположения оборудования, типа приводов и пр. Эта блокировка применяется, главным образом, на закрытых подстанциях в комплектных распределительных устройствах для взаимной блокировки разъединителей с заземляющими ножами.
Сущность блокировки состоит в том, что при включенном выключателе с ручным приводом рукоятка этого привода находится в верхнем положении и препятствует повороту рукоятки привода разъединителя как при включенном, так и при отключенном положении последнего. При отключении выключателя рукоятка его привода опускается вниз, после чего освобождается рукоятка привода разъединителя и, таким образом, разрешается операция с разъединителем.
Электрическая блокировка применяется в распределительных устройствах в тех случаях, когда разъединители включаются и отключаются с помощью электрических двигателей. Принцип действия этой блокировки заключается в том, что в цепь управления электрическим двигателем разъединителя включаются размыкающие блок-контакты выключателя, которые при его включении разрывают цепь управления электрическим приводом разъединителя. Однако электрическая блокировка не препятствует ошибочным действиям оперативного персонала при переходе на ручное управление разъединителем. Поэтому в подобных схемах для большей надежности должны быть установлены дополнительно механическая или электромагнитная блокировка. Широкое применение элементы схем электрической блокировки разъединителей нашли в ОРУ 220—750 кВ, где обычно выключатели и разъединители имеют только электрические приводы.
Электромагнитная блокировка широко применяется в эксплуатации за счет своей универсальности и простоты операций с ней. Для осуществления электромагнитной блокировки на каждом ручном приводе разъединителя устанавливается электромагнитный замок, который имеет стержень (3 на рис. 35), фиксирующий привод разъединителя в отключенном и включенном положении, и контакты, к которым подается напряжение оперативного тока при разрешении блокировкой операций с разъединителем. Схема блокировки разрешения операций состоит из блок-контактов выключателей и разъединителей и зависит от первичной схемы. В распределительном устройстве имеется один переносный электромагнитный ключ, который служит для открывания замков приводов.
Аппаратура блокировки состоит из электромагнитного замка (рис. 35) и переносного электромагнитного ключа (рис. 36). Электромагнитный замок состоит из пластмассового корпуса 4 цилиндрической формы с двумя контактными гнездами / и с выступающим подвижным стержнем 3, удерживаемым пружиной 2.
Рис. 35. Электромагнитный замок.
К зажимам 6 контактных гнезд подводится напряжение от шин оперативного постоянного тока через блок-контакты выключателя и разъединителей. Сбоку у замка имеются два рычажка 5 с отверстиями для пломбировки. Рычажок с кольцом служит для открытия замка вручную без ключа на случай неисправности оперативных цепей блокировки, при этом рвется нить пломбы. Оборванная нить пломбы указывает на то, что блокировка деблокировалась вручную.
Электромагнитный ключ (рис. 36) состоит из катушки 1 с подвижным сердечником 2 и возвратной пружиной 3, образующих вместе электромагнит. В торцевой части пластмассового корпуса ключа 4 укреплены два контактных штыря 5, к которым подключены выводы обмотки электромагнита. Чтобы отпереть замок ручного привода разъединителя для производства операции с ним, необходимо ключ вставить в замок так, чтобы штыри входили в гнезда замка. Если положение выключателей и разъединителей, а следовательно, и их блок-контактов таково, что операция с разъединителем
разрешена, то на гнезда замка через блок-контакты подается напряжение постоянного оперативного тока. В этом случае обмотка ключа будет обтекаться током, и сердечник ключа намагнитится. Если теперь нажать сердечник ключа рукой и ввести его до упора в запирающий стержень замка, то последний притянется к сердечнику. После этого сердечник ключа вытягивается рукой за кольцо вместе со стержнем замка, привод разъединителя отпирается, и с разъединителем можно проводить операции. Если оперативные переключения окончены, ключ снимается с замка, чем разрывается цепь питания обмотки электромагнита. Запирающий стержень замка под действием пружины 2 возвращается в исходное положение и запирает привод разъединителя.
Рис. 36. Электромагнитный ключ.
В открытых распределительных устройствах применяются одноключевые замки конструкции Гинодмана со штепсельной розеткой для питания электромагнитного ключа этого замка (рис. 37). Розетка устанавливается в непосредственной близости от замка привода. Переносный электромагнитный ключ состоит из металлического корпуса 2 с чашкой 1 и крышкой 3. Дно чашки имеет квадратное окно, в котором помещается личинка 12. Внутри корпуса размещена электромагнитная система ключа, состоящая из ярма 6, втулки 5, подвижного сердечника 8 и крышки 7. На втулку 5 надевается катушка 9. Подвижный сердечник 8 механически связан с личинкой 12. Для возврата подвижного сердечника в исходное положение служит пружина 10. Концы катушки присоединяются через шнур к вилке 11. Чтобы открыть привод разъединителя, ключ надевается на замок, а вилка вставляется в розетку. Длину соединительного шнура необходимо выбрать такой, чтобы вилка не могла быть вставлена в розетку, не относящуюся к данному замку.
При наличии напряжения в розетке (что означает допустимость операций), подвижный сердечник 8 под
действием электромагнита должен втянуться в катушку, но этому препятствует выступ 4 личинки 12. Чтобы высвободить личинку из корпуса ключа, необходимо ключ повернуть на небольшой угол в ту или другую сторону до совпадения выступа личинки с прорезью в крышке замка. В этом случае личинка, выдвигаясь, своим торцевым вырезом захватывает выступ поворотного диска замка.
Рис. 37. Электромагнитный ключ и розетка системы Гинодмана.
Теперь при повороте ключа на 180° открывается блокировочный замок привода. При открытом блокировочном замке производится операция с разъединителем, по окончании которой ключ поворачивается в обратном направлении, и замок снова закрывается. Вилка вынимается из розетки, а личинка при этом выходит из зацепления с замком. Затем ключ еще поворачивается до совпадения прорези чашки ключа со (штифтом и снимается с замка. Установка и снятие ключа допускается только в одном положении замка Заперто. Выступ 4 не позволяет случайно оставшейся выдвинутой личинке при отсутствии напряжения в розетке войти в зацепление с поворотным диском замка. Если ключ ввели в замок, то выступ личинки упирается в торцевую поверхность крышки замка и перемещается внутри его корпуса, чем предотвращается ложное зацепление с выступом поворотного диска.
На подстанциях, сооруженных до 70-х годов, цепи оперативной блокировки питались от аккумуляторных батарей. При наличии двух аккумуляторных батарей на подстанции цепи оперативной блокировки питаются от одной из указанных батарей вместе с цепями сигнализации.
Питание цепей электромагнитной оперативной блокировки разъединителей в настоящее время осуществляется выпрямленным током от сети переменного напряжения собственных нужд. Для сохранения возможности оперирования разъединителями в условиях потери собственных нужд предусматривается резервное питание этих цепей от аккумуляторной батареи.
Рис. 38. Схема питания цепей оперативной блокировки от выпрямительных устройств типа Г1ВУ10-74.
БПНЗ, БПН4 —блоки питания; Rl. R2 — резисторы; ПИ2 — переключатель; РСЗ — максимальное реле напряжения; АП11, АП12 — автомат; ПБ1, ПБ5 — переключатели малогабаритные; РК — реле контроля выпрямленного тока.
Выделение цепей блокировки на собственный источник питания с выпрямленным током связано с тем, что в цепях блокировки разъединителей, проходящих по открытым распределительным устройствам, возможно частое появление «земли», поэтому целесообразно такие цепи в нормальном режиме не подключать к батарее постоянного тока. Источником питания выпрямительного устройства служат сборные шины 380 В. Напряжение от сборных шин подводится к панели (см. рис. 38) выпрямительных устройств на блоки питания БПНЗ и БПН4. Панели выпрямительных устройств типа ПВУ-10-74 выпускаются Среднеазиатским ПО «Электроаппарат».
Выпрямленное напряжение, контролируемое вольтметром Vi, составляет 220 В. Два кабеля, идущих на ОРУ 220 или 500 кВ, образуют через блокируемые элементы схему «кольца» (рис. 39). Цепи оперативной блокировки отдельных элементов защищаются максимальными автоматами.
Рис. 39. Схема питания оперативной блокировки от аккумуляторной батареи.
Для устройств оперативной блокировки в схеме питания (см. рис. 38) предусмотрены следующие сигналы: об исчезновении питания оперативной блокировки;
о снижении уровня изоляции цепей оперативной блокировки ниже допустимого.
При появлении любой из этих неисправностей подаются световой и звуковой сигналы дежурному персоналу.
Контроль наличия питания устройств оперативной блокировки выполнен с помощью реле РК, включенного на стороне выпрямленного тока.
При снижении уровня изоляции в сети оперативной блокировки ниже допустимого срабатывает реле напряжения РСЗ устройства контроля изоляции. Сигнал выполнен с выдержкой времени для отстройки от кратковременного появления «земли».
Устройство контроля изоляции должно выводиться из действия при переводе цепей оперативной блокировки на резервное питание от аккумуляторной батареи для того, чтобы оно не срабатывало при появлении «земли» в других цепях, питаемых от аккумуляторной батареи, и не появлялся предупредительный сигнал о неисправности в цепях оперативной блокировки. На панели размещаются две лампы — одна для сигнализации срабатывания указательного реле, сигнализирующего о снижении уровня изоляции, другая — для сигнализации отключенного автомата, питающего блок питания.
На энергетических объектах, где нет панелей выпрямительных устройств, питание цепей электромагнитной оперативной блокировки осуществляется от аккумуляторных батарей. Для повышения надежности питания оперативной блокировки применяется «разомкнутая кольцевая схема» питания (рис. 39), т. е. к каждой блокируемой ячейке высокого напряжения, состоящей из выключателя, разъединителя и его заземляющих ножей, подается питание от двух кабелей. Нормально одна половина потребителей получает питание от первого кабеля (с панели № 1 щита постоянного тока), а другая — от второго (с панели № 4 щита постоянного тока). Секционные рубильники CPI—СР4 разомкнуты. При такой схеме в случае повреждения на каком-либо участке пропадает питание только половины потребителей. Отключив поврежденный участок, с помощью секционных рубильников CPI—СР4 можно быстро восстановить питание остальных потребителей.
Схемы оперативной блокировки разъединителей.
Необходимо отметить, что основными элементами схем оперативных блокировок разъединителей являются блок-контакты выключателей, разъединителей, а также контакты электромагнитного замка.
Рассмотрим ряд схем оперативной блокировки разъединителей с выключателем при различных схемах первичной коммутации.
Рис. 40. Схема блокировки для распредустройства с двойной системой шин с шиносоединительным выключателем.
Двойная система шин с шиносоединительным выключателем (рис. 40). Блокировка разрешает операции с каждым шинным разъединителем любого присоединения, например с разъединителем 2Р (рис. 40, а) в двух случаях:
Рис. 41. Схема блокировки для распредустройства о двойной системой шин без шиносоединительного выключателя.
при отключенном выключателе и разъединителе первой системы шин ЗР этого присоединения для разъединителя 2Р цепь 2—3—5—6 (рис. 40, б). В рассматриваемом случае ток, замыкаемый или размыкаемый разъединителем 2Р, равен нулю;
при включенных шиносоединительном выключателе и его разъединителях, а также разъединителе первой системы шин ЗР данного присоединения для разъединителя 2Р цепь 1—9—5—6. Это позволяет производить перевод присоединений с одной системы шин на другую без перерыва питания. Очевидно, что во втором случае мощность, коммутируемая разъединителем 2Р, равна нулю, так как этот разъединитель оказывается зашунтированным шиносоединительным выключателем и разъединителем ЗР другой системы шин. С разъединителем линии операции разрешаются только при отключенном выключателе данной линии, например для разъединителя 1Р цепь 2—3—4.
Любым из двух разъединителей шиносоединительного выключателя разрешается оперировать при отключенном шиносоединительном выключателе, например для разъединителя 6Р цепь 19—20—21.
Двойная система шин без шиносоединительного выключателя (рис. 41). В приведенном случае при переводе присоединений с одной системы шин на другую вместо шиносоединительного выключателя используется развилка шинных разъединителей одного из присоединений, которое принимается за базисное, например ВЛ1.
Операции с любым из шинных разъединителей базисного присоединения разрешаются только в том случае, когда отключены шинные разъединители всех других присоединений данной системы шин, например для разъединителя 2Р (рис. 41, а) — цепь 10—7—8 (рис. 41, б).
Шинными разъединителями других присоединений разрешается оперировать, как и при наличии шиносоединительного выключателя, в двух случаях:
при отключенном выключателе и шинном разъединителе другой системы шин данного присоединения, например для разъединителя 5Р цепь 15—16—13;
при включенных двух шинных разъединителях базисного присоединения и включенном разъединителе другой системы шин этого же присоединения, например для разъединителя 5Р цепь 1—11—12—13.
Двойная секционированная система шин с секционным выключателем и двумя шиносоединительными выключателями (рис. 42). Операции с шинным разъединителем любого присоединения разрешаются в следующих случаях:
при отключенном выключателе и разъединителе другой системы шин данного присоединения, например для разъединителя ЗР (рис. 42,а) цепь 1—3—6 (рис. 42,б).
Рис. 42. Схема блокировки для распредустройства с двойной секцированной системой шин с секционным и двумя шиносоединительными выключателями.
при включенных шиносоединительном выключателе данной секции и его разъединителях, а также при включенном разъединителе другой системы шин данного присоединения, например для разъединителя ЗР цепь 1— 9-5-6;
при включенных шиносоединительном выключателе другой секции и его разъединителях, а также при включенных секционном выключателе и его разъединителях, например для разъединителя ЗР цепь 18—12—9—5—6.
Операции с разъединителями секционного выключателя разрешаются только при отключенном секционном выключателе, например для разъединителя 4Р цепь 126—27—28.
Операции с разъединителями шиносоединительного выключателя разрешаются только при отключенном шиносоединительном выключателе, например для разъединителя ЮР цепь 18—19—20.
Схема мостика с двумя трансформаторами и ремонтной перемычкой в линии (рис. 43). Операции с каждым разъединителем ремонтной перемычки разрешаются [только в том случае, если включены одновременно выключатели В1 и В2 и их разъединители 1Р, 2Р, 5Р, 6Р соответственно, а также секционный выключатель СМВ 1с его разъединителями 8Р и 7Р. При нарушении хотя бы одного из этих условий операции с разъединителями ремонтной перемычки оперативной блокировкой запрещаются.
Заземляющие ножи ЗРЗ разъединителя ЗР блокировка разрешает включить только при отключенном , разъединителе 4Р, и наоборот, заземляющие ножи 4РЗ разъединителя 4Р разрешается включать при отключенном разъединителе ЗР.
Операции с каждым из разъединителей секционного выключателя СМВ разрешаются только в том случае, если отключен сам секционный выключатель, а также отключены заземляющие ножи 7РЗ и P3i-1AT для разъединителя 8Р и 8РЗ и P3i-2AT для разъединителя 7Р. Кроме того, все заземляющие ножи механически сблокированы со «своими» главными ножами.
Заземляющие ножи разъединителя 8Р блокировка разрешает включить только при отключенном разъединителе 7Р, и наоборот, заземляющие ножи разъединителя 7Р — при отключенном разъединителе 8Р.
Операции с разъединителями 1Р и 2Р выключателя В1 разрешаются только при его отключенном положении.
Рис. 43. Выполнение блокировки для распредустройства со схемой мостика с двумя трансформаторами и ремонтной линией
Дополнительно разрешение на операции с разъединителем 1Р выдается в зависимости от положения заземляющих ножей P3i-1AT разъединителя Р-1АТ. Операции С разъединителем 1Р разрешены только при отключенных заземляющих ножах разъединителя P3i-1AT — этим Предотвращается подача напряжения через резисторы целителя отключенного выключателя В1 на включенные Заземляющие ножи P3i-1AT.
Операции с разъединителем автотрансформатора Р-1АТ разрешаются в зависимости от положения отделителя 10Д, а также отключенных выключателях автотрансформатора на стороне 110 и 10 кВ. При включенном положении отделителя 10Д разъединитель Р-1АТ можно включать, а при отключенном положении отделителя 10Д разъединитель Р-1АТ можно отключать.
Механическая замковая блокировка применяется в распределительных устройствах с одной и двумя системами шин. При применении этой блокировки замками запирается привод разъединителя или выключателя.
Принцип работы механической замковой блокировки следующий: два или три взаимно-блокируемых привода запираются замками, которые имеют один общий Ключ. Специально выполненная конструкция замка разрешает вынуть ключ из него только при запертом положении этого замка, т. е. когда запорный стержень стопорит блокируемый элемент. Поэтому операции с каждым Из блокируемых приводов можно вести только в том случае, если ключ вставлен в замок и замок находится в положении «открыто». Остальные приводы в это время оказываются запертыми. Необходимо отметить, что ключ из замка на приводе выключателя можно вынуть голько при отключенном выключателе. На приводах разъединителей ключи из замков вынимаются только в двух крайних положениях разъединителя: когда он включен или когда отключен. Это достигается тем, что в ступице рукоятки просверливается отверстие, в которое может входить запорный стержень замка. При совпадении просверленного отверстия с осью запорного стержня ключ можно повернуть и передвинуть запорный стержень, застопорив ступицу; только после этого ключ может быть вынут из замка. Если просверленное отверстие не совпадает с осью запорного стержня, то он упрется в поверхность ступицы, и вынуть ключ будет невозможно.
На рис. 44 показана схема замковой блокировки для распределительного устройства с одной системой шин. В этой схеме только при отключенном положении выключателя В можно вынуть ключ из замка его привода, после чего может быть открыт любой из замков приводов разъединителей Р1 или Р2. При сборке схемы линии сначала должен быть включен шинный разъединитель Р1, а затем линейный Р2. Только после этого ключом, вынутым из замка привода разъединителя Р2, можно отпереть замок выключателя В и включать выключатель. Нужно отметить, что выключатель может быть включен как при включенных, так и при отключенных разъединителях. Но при включенном выключателе разъединители нельзя ни включать, ни отключать, так как они заперты блок-замками, а ключ от замков приводов разъединителей находится в замке привода выключателя и вынимается из замка только после отключения этого выключателя.
Рис. 44. Схема механической замковой блокировки для распредустройства с одной системой шин.
В распределительных устройствах с двойной системой шин операции с шинными разъединителями могут производиться как при отключенном, так и при включенном выключателе. Это, например, необходимо при переводе присоединений с одной системы шин на другую.
Применение блокировки указанного выше типа для схемы с двумя системами шин неэффективно, так как для перевода присоединений с одной системы шин на другую необходимо пользоваться ключом, который подходил бы ко всем замкам приводов шинных разъединителей. Очевидно, что в этом случае эффективность блокировки снижается. Механическая блокировка в распределительных устройствах с двойной системой шин, приведенная выше, называется неполной механической блокировкой.
Рис. 45. Схема механической замковой блокировки для распредустройства с двойной системой шин.
--------------- очередность обмена ключей при сборке схемы ШСВ;
—.—«—очередность обмена ключей при переводе присоединений с одной системы шин на другую.
По принципу механической замковой блокировки были разработаны схемы блокировки для распредустройств с двойной системой шин, которые разрешают проводить операции с шинными разъединителями при включенном выключателе присоединения.
Для этого в схеме блокировки (рис. 45) применяется еще один элемент — «обойма», которая устанавливается в распределительном устройстве и на которой нормально находится комплект блокировочных замков. Количество блокировочных замков соответствует числу блокируемых присоединений, один из этих замков является главным. Каждый замок обоймы имеет секрет (специальная форма отверстия, характерная для одного присоединения, в которое вставляется ключ), одинаковый с секретом замков приводов шинных разъединителей одного из присоединений. Главный замок имеет такой же секрет, как и замок шиносоединительного выключателя. Обойма предназначена для связи шиносоединительного выключателя и его разъединителей с шинными разъединителями всех присоединений. Ключ из главного замка может быть вынут при условии, что ключи всех остальных присоединений находятся в замках обоймы, и наоборот, каждый из ключей этих замков может быть получен из обоймы только при наличии в ней главного ключа.
Порядок проведения операции и обмена ключей на схеме показан пунктирными линиями. Количество замков на каждом приводе и порядок операций с ними зависят от первичной схемы данного распределительного устройства и от назначения разъединителей и выключателей.
Перевод присоединения JI1 с I с. ш. на II с. ш. устройство блокировки разрешает только при включенном ШСВ и его разъединителях. Порядок операций при этом следующий: ключ 1 (см. рис. 45) находится в замке разъединителя РШ1 и освобождается после его включения, затем ключ 1 вставляется в замок разъединителя РШ2, только теперь устройство блокировки разъединителя РШ2 не препятствует его включению.
После включения разъединителя РШ2 ключ 1 запирается его блокировкой и этой же блокировкой освобождается ключ 2, который вставляется в замок ШСВ, только после этого устройство блокировки не препятствует включению ШСВ.
При включенном ШСВ ключ 2 запирается устройством блокировки ШСВ и им же освобождается ключ 3. Ключ 3 вставляется в обойму, чем освобождаются ключи шинных разъединителей Р/ и Р2 присоединения J1I.
Если разъединитель Р/ включен, то его ключ находится в ячейке В1 обоймы, и только в этом случае с обоймы может быть снят ключ Р2. Ключ Р2 вставляется в замок разъединителя Р2, включается разъединитель Р2, при этом освобождается ключ 4 и запирается ключ Р2.
Ключ 4 вставляется в замок разъединителя Р1. Только теперь можно отключить разъединитель Р1. После отключения разъединителя Р1 ключ 4 запирается Lero блокировкой и освобождается ключ Р1.
Операции по переводу присоединения JI1 с I с. ш. на II с. ш. окончены.
На приводах шинных разъединителей, а также и на линейных разъединителях устанавливается обычно по одному двухключевому замку или по два одноключевых замка, один из них служит для организации блокировки во время операции с разъединителями при отключении присоединения в ремонт, второй — для организации блокировки во время перевода присоединения с одной системы шин на другую.
Электромеханическая блокировка. Этот тип блокировки основан на принципе механической замковой блокировки, однако электромеханическая блокировка отливается от механических блокировок тем, что блокировочные замки выключателей связаны электрически с цепями управления выключателей. Последовательность действий при операциях с разъединителями обеспечивается, так же как и в механической блокировке, посредством обмена ключей в замках.
Блокировка имеет следующие особенности:
- Особая конструкция замка с двумя ключами на каждый разъединитель при наличии двойной системы шин дает возможность иметь всего один замок вместо двух, которые обычно применяются в блокировках других конструкций.
- Она применяется как в открытых, так и в закрытых распредустройствах.
- Нет надобности в прокладке контрольных кабелей.
- Электромеханический замок устанавливается на щите управления, а не на приводе выключателя.
Аппаратура блокировки включает в себя замки, ключи, обменные рейки или обоймы и кассеты для переноски ключей.
Механический двухключевой замок типа 32 (рис. 46) устанавливается:
на приводах разъединителей в распредустройствах с двойной системой шин;
на приводах и в обоймах для блокирования одного из ключей в замке;
в обоймах с целью обмена ключей при переводе присоединений с одной системы шин на другую.
Механический одноключевой замок 31 (рис. 47) устанавливается:
Рис. 46. Механический двухключевой замок типа 32.
на приводах выключателей, если дистанционное управление ими отсутствует;
на приводах разъединителей в распредустройствах с одинарной системой шин.
Электромеханический одноключевой замок типа ЗЭ находится на щите управления для взаимодействия со схемой дистанционного управления выключателем. Назначение ключей — установить необходимую последовательность действий при операциях с разъединителями. Это обеспечивается конструктивным соответствием замка и ключа, т. е. каждое гнездо замка имеет свой секрет, свою форму, соответствующую секрету ключа (геометрической форме ключа). Обменные рейки предназначены для крепления ключей от блокировочных замков шинных разъединителей.
Рис 47. Механический двухключевой замок типа 31.
1 — корпус; 2 — винт; 3 — первая крышка; 4 — фланец; 5 — стойка; 6 — запорный стержень; 7 — ручка; 8 — глухая крышка.
Ключи шинных разъединителей могут быть сняты с замков обменной рейки только в том случае, если включен шиносоединительный выключатель и его разъединители. Кассета служит для переноски ключей при большом количестве присоединений в распределительном устройстве.
Механический двухключевой замок типа 32 (рис. 46) изготовлен из стального цилиндрического корпуса 1, к которому крепится направляющая стойка 2 с фланцем 3. Корпус с двух сторон закрыт крышками 4 и 5, которые имеют секретные прорези для ключей (прорези определенной геометрической формы).
Стойка маркируется обозначением типа замка, а крышки — номерами секретов. Крышки крепятся винтами 6. С внутренней стороны крышек находятся поворотные диски 7, на которых с одной стороны имеются выступы для ключей, а с другой стороны с эксцентриситетом установленные пальцы 9. Между поворотными дисками расположен подвижной ползун 8, к нему монтируется выдвижной запорный стержень 10.
Рис. 48. Электромеханический одноключевой замок типа ЗЭ.
Для более надежного фиксирования крайних положений ползун имеет фиксатор, состоящий из двух шариков 11, распираемых пружиной 12.
При установке замка на открытом воздухе замок имеет специальный колпачок, который предназначается для закрывания крышек при вынутом из замка ключе. Крепится замок к конструкции через прорези во фланце 3 двумя винтами 13. В винтах имеются отверстия для установки пломбы.
Механический одноключевой замок типа 31 (рис. 47) отличается от замка типа 32 только тем, что имеет одну крышку 1 и один поворотный диск. Одна из крышек и один из поворотных дисков в замке 31 заменены глухой крышкой 2.
Электромеханический одноключевой замок типа ЗЭ (рис. 48) выполняется таким же, как и замок типа 31. В замке ЗЭ на месте глухой крышки монтируется электромагнит с колодкой для контактов 1. Валик блок-контакта 2 устанавливается против запорного стержня. Замок находится на щите управления подстанции. Ключ в замке можно повернуть и снять с замка лишь при отключенном положении выключателя, так как в этом случае на электромагнит ключа подано напряжение через блок- контакты привода выключателя.
Электромагнит замка ЗЭ состоит из цилиндрического корпуса 3, катушки 4, подвижного сердечника 5 с
пружиной 6, направляющей медной гильзы 7, неподвижного стального сердечника 8, выводной пластмассовой колодки 9 для контактов и планки 10, деблокирующей замок.
Пломбирование деблокирующей планки 10 осуществляется при помощи бобышки 11.
Блок-контакт должен быть отрегулирован так, чтобы при запертом положении замка запорный стержень, нажимая на валик, надежно замкнул замыкающие контакты и разомкнул размыкающие.
Электромеханический замок действует по следующему принципу. Ключ вставлен нормально в замок, и ползун замка заторможен сердечником электромагнита. Запорный стержень расположен внутри втулки. При отключении выключателя ключом управления на обмотку электромагнита подается напряжение, сердечник втягивается и при этом освобождается ползун, что позволяет повернуть ключ на 180° и вынуть его из замка. Одновременно с поворотом ключа передвигается запорный стержень, который, нажимая на блок-контакт, переключает контакты последнего, и они остаются в этом новом положении до возврата запорного стержня в исходное положение; в исходное же положение стержень можно возвратить, вставив в замок ключ и повернув его в обратную сторону на 180°. В этом случае блок-контакты возвращаются в первоначальное состояние под действием пружины.
Ключи, предназначенные для замков (рис. 46), состоят из чашки ключа 14, ручки 15 и вставки ключа 16 с секретными выступами. Внешняя сторона чашки маркируется номером и обозначениями дополнительных секретов. Ключи с замком взаимодействуют следующим образом. Чашки ключей 14 надеваются на выступающие части крышек замка. Вставки ключа 16 проходят через отверстия крышек только в том случае, если секретные выступы ключей совпадают с секретными вырезами в крышках. При совпадении секретов ключей с секретами замка ключи свободно входят в замок. При вставленных в замок ключах одновременно поворачивают рукой оба ключа на 180°. Ключи могут быть вынуты из замка или вставлены в замок только в положении его «заперто», т. е. в том случае, когда запорный стержень выступает из втулки. Замок отпереть нельзя, если в него вставлен только один ключ, этому препятствует ползун, застопоренный пальцем, который расположен с противоположной стороны от вставляемого ключа. Палец может быть выведен из положения «мертвой точки» только вторым ключом при повороте последнего. Одноключевой замок типа 31 закрывается и открывается одним ключом только в положении Заперто, т. е. когда стержень замка выдвинут из его корпуса. При неисправностях замка привод может быть деблокирован, только если замок будет снят, но для этого необходимо снять пломбу и отвернуть два крепежных болта.
Рис. 49. Электромеханическая обменная рейка типа РЭ.
Обменная рейка монтируется на панели управления шиносоединительным выключателем, в ней хранятся ключи для перевода присоединений с одной системы шин на другую.
Обменные рейки бывают двух типов: электромеханическая РЭ и механическая РМ. Обменная рейка типа РЭ (рис. 49) состоит из корпуса 1, подвижной каретки 3 и рукоятки 2 для перемещения каретки. Положение каретки определяется фиксатором, который состоит из шарика 8 и пружины 9. На крышке корпуса монтируется ремонтный замок типа ЗР, а на боковых и лицевой стенках — двухключевые замки типа 32 для переводных ключей. В корпусе расположен электромагнит 5 такой же конструкции, как и в замке ЗЭ, кнопка 6 для катушки электромагнита и блок-контакт 4, замыкающийся при передвижении каретки. Электрические цепи к электромагниту и блок-контакту подключаются к выводным шпилькам 7.
Рис. 50. Схема электромеханической блокировки для распредустройства с одной системой шин.
В механической рейке отсутствуют электромагнит, кнопка и блок- контакты. Одноключевой замок 31 используется вместо ремонтного замка типа ЗР.
Принцип действия обменной рейки следующий. Если подвижная каретка 11 удерживается электромагнитом 5 (блок-контакт 4 в цепи электромагнита замкнут), то получить ключ из обменной рейки нельзя. При этом запорные стержни замков смещены относительно отверстий каретки. В таком же положении удерживает каретку при вынутом ключе и ремонтный замок ЗР. Если блок-контакт 4 в цепи электромагнита разомкнут, то подвижная каретка освобождается и может передвигаться рукояткой 2, до совпадения отверстий в каретке с запорными стержнями замков 32 рейки. В этом случае ключи присоединений, кроме ремонтного ключа, могут быть получены из рейки, для чего требуется повернуть каждую пару ключей. При этом гаснет сигнальная лампа 10.
Ниже приведены примеры использования схем блокировок на электромеханическом принципе. Схема блокировки для распределительного устройства с одной системой шин (рис. 50). На каждой линии линейный и шинный разъединители блокируются со своим линейным выключателем В. Операции с разъединителями могут быть произведены только при отключенном своем выключателе. На отключенном выключателе запирается его привод замком типа 31, при этом освобождается ключ а. Ключом а отпирается замок типа 31 на приводе шинного разъединителя, после чего этот разъединитель отключается, привод его запирается, а ключ освобождается из замка. Освобожденным ключом отпирается привод линейного разъединителя, разъединитель отключается и запирается замком, при этом ключ снова освобождается. Включаются присоединения в обратной последовательности.
Схема блокировки для распределительного устройства с одинарной секционированной системой шин и секционным разъединителем (рис. 51). Очевидно, что секционным разъединителем разрешается производить операции включения и отключения только в том случае, если отключены все выключатели присоединений одной или обеих секций. Блокировка секционного разъединителя с выключателем всех присоединений осуществляется рейками РМ1 и РМ2.
На приводе секционного разъединителя PC установлен замок типа 31 с двумя секретами 61 и фь которыми привод запирается в двух крайних положениях Включено и Отключено.
Замок открывается и закрывается как от ключа с секретом cpi, так и от ключа с секретом 6i. Ключ с секретом 61 подходит для замка рейки РМ1, а ключ cpi — для замка рейки РМ2.
Эти ключи заперты в обменных рейках в положении реек Открыто. Чтобы вытащить ключ 6i из рейки РМ1, необходимо отключить выключатели Bl, В2 и ВЗ первой секции. Наличие в рейке РМ1 ключей al, а2, аЗ от всех отключенных выключателей первой секции позволяет открыть рейку РМ1 и перевести ее в положение Закрыто. После этого рейка РМ1 запирается замком типа 31, запирая ключи al, а2 и аЗ. Только теперь освобождается ключ 6ь которым отпирается привод секционного разъединителя.
Блокировка разъединителей с защитными заземлениями может быть выполнена приведенными выше системами блокировок. На подстанциях высокого напряжения в качестве защитных заземлений применяются как переносные, так и стационарные заземления (специально выполненные заземляющие ножи на разъединителях).
Выполнение полноценной блокировки переносных защитных заземлений с выключателями оказалось очень сложным. Разработать типовую достаточно удобную в эксплуатации блокировку переносных защитных заземлений пока не удалось.
Рис. 51. Схема электромеханической блокировки для распредустройства с одной секционированной системой шин и секционным разъединителем.
Некоторые энергосистемы применяют блокировки переносных заземлений, схемы которых разработаны и внедрены местным персоналом. Эти блокировки чаще всего применяются вместе с электромагнитной оперативной блокировкой, но назвать их полными нельзя, так как они запрещают включение разъединителя на установленную закоротку, но не могут предотвратить ошибочных наложений заземлений на участки ошиновок, находящихся под напряжением.
Принцип действия блокировки переносных заземлений основан на том, что при наложении переносного защитного заземления автоматически разрывается цепь электромагнитной блокировки разъединителей, которыми снято напряжение с заземленного участка. Таким образом электромагнитная блокировка препятствует включению разъединителей на переносные заземления до снятия их.
Заземляющие ножи разъединителей обычно имеют одну из блокировок: механическую, электромагнитную или электрическую.
Механические блокировки заземляющих ножей выполняются заводами-изготовителями в комплекте с разъединителями. Примером такой блокировки может служить блокировка на приводе к разъединителю типа РЛНЗ. Электромагнитная блокировка заземляющих ножей нашла широкое применение на подстанциях с первичной схемой «четырехугольника», двойной системой шин и со схемой двух выключателей на линию.
Заземляющие ножи разъединителей, имеющие двигательный привод, обычно выполняются с электрической блокировкой. Элементы механической, электромагнитной и электрической блокировок заземляющих ножей с положением главных ножей разъединителя подробно разобраны в § 4 и 5, где рассмотрена работа электрических приводов и дистанционного управления разъединителями.
Электромагнитная блокировка широко применяется для блокирования заземляющих ножей, при помощи которых заземляется система шин. Принцип электромагнитной блокировки шинных разъединителей с заземляющими ножами шин состоит в том, что цепь питания катушки блокировочного замка заземляющего ножа разъединителя проходит через последовательно включенные блок-контакты шинных разъединителей, а цепь питания катушек блокировочных замков шинных разъединителей проходит через блок-контакты заземляющих ножей разъединителя данной системы шин.
Блокировка шинных разъединителей от включения на заземляющие ножи, установленные на систему шин, иногда осуществляется с помощью реле минимального напряжения, которое питается от трансформатора напряжения, подключенного к этой же системе шин.
Принцип указанной блокировки состоит в том, что включение заземляющих ножей на шины можно произвести только при отсутствии напряжения на этих шинах. Отсутствие напряжения на шинах контролируется реле минимального напряжения, через размыкающий контакт которого проходит оперативный ток катушки блокировочного замка привода заземляющего ножа. Поэтому если на системе шин есть напряжение, то размыкающий контакт реле минимального напряжения разомкнут и на блокировочном замке отсутствует оперативный ток, что препятствует включению заземляющих ножей на систему шин. Такая система блокировки не требует установки блок-контактов на приводах шинных разъединителей, а также прокладки соединяющего их контрольного кабеля. Блокировка проста и экономична. С другой стороны, эта система блокировки имеет недостаток, заключающийся в том, что есть возможность включить шинный разъединитель питающей линии на заземленную систему шин, так как подобная система блокировки не контролирует положение шинных разъединителей.
