СХЕМЫ АВАРИЙНОЙ И ПРЕДУПРЕЖДАЮЩЕЙ СИГНАЛИЗАЦИИ НА ПОСТОЯННОМ ОПЕРАТИВНОМ ТОКЕ
Цепи индивидуальных аварийных и предупреждающих сигналов элементов электростанций и подстанций (генератора, трансформатора, выключателя) собираются в схеме сигнализации соответствующего объекта. Звуковые аварийный и предупреждающий сигналы, общие для всех объектов, управляемых с одного щита управления, образуются в схеме центральной сигнализации щита управления. Общие устройства центральной сигнализации размещаются на панели центральной сигнализации ЩУ и получают питание двумя кабелями (1 и 2) от разных секций оперативных шинок щита постоянного тока. Схема питания общих цепей сигнализации показана на рис. 3.8.
Рис, 3.8. Схема питания общих и участковых шинок сигнализации
Переключение питания с одного кабеля на другой в случае исчезновения напряжения производится вручную с помощью переключателя SAC1. Поскольку панель центральной сигнализации находится на щите управления, где постоянно пребывает оперативный персонал, то такое переключение может производиться достаточно быстро. Контроль напряжения на центральных шинах сигнализации ±ЕН осуществляется с помощью реле KS2. Исчезновение напряжения сигнализируется светозвуковым сигналом (табло HLA1 и звонок НА1), питание которого автоматически переключается на резервное (кабель 2) контактами KS1 при исчезновении напряжения на линии питания 1. Кнопка SB1 служит для съема звукового сигнала. Она самоудерживается при ее нажатии до исчезновения неисправности, т. е. переключения оператором SAC1 на линию питания 2 и восстановления напряжения на шинках ±ЕН. Тот же светозвуковой сигнал возникает при отключении автоматического выключателя SF1 питания общих устройств сигнализации от шинок ±ЕН (рис. 3.9).
Питание цепей индивидуальных аварийных и предупреждающих сигналов осуществляется от шинок сигнализации, образованных в схеме центральной сигнализации, в связи с тем, что цепи индивидуальных сигналов разветвляются по территории объекта и имеют большую протяженность, возникает проблема определения места повреждения цепей сигнализации.
Рис. 3.9. Схема общих цепей центральной сигнализации подстанции 330 кВ и выше
С целью облегчения защиты цепей сигнализации и отыскания поврежденной изоляции предусматривается разделение цепей сигнализации на участки. Организация участковых шинок сигнализации показана также на рис. 3.8. Питающие участковые шинки сигнализации ±EHN образуются через защитный автоматический выключатель цепей участка. Питание индивидуальных цепей сигнализации осуществляется от участковых шинок без дополнительных защитных аппаратов. Участок обычно охватывает технологически самостоятельную часть главной схемы — ОРУ, ГРУ, КРУ, общестанционные устройства и т. д.
При появлении сигнала о повреждения изоляции в цепях оперативного постоянного тока (сигнал формируется устройством контроля изоляции на щите постоянного тока), и определении поочередным отключением линий постоянного тока переключателями на щите постоянного тока, что повреждение произошло на линии питания цепей сигнализации, находят участок цепей сигнализации с поврежденной изоляцией поочередным отключением участковых переключателей SHN. При отключении переключателя поврежденного участка исчезает сигнал «Земля в сети оперативного тока». Дальнейший поиск места повреждения осуществляется поочередным отключением индивидуальных цепей сигнализации от участковых шинок. Для облегчения этой операции присоединение индивидуальных цепей к шинкам сигнализации производится через разъединительные зажимы (см. гл. 6).
В цепях аварийной и предупреждающей сигнализации с центральным звуковым сигналом должна обеспечиваться повторность действия звукового сигнала, т. е. возможность принятия нового сигнала после ручного или автоматического съема звукового сигнала, независимо от наличия действующих предыдущих аварийных или предупреждающих сигналов. Достигается это благодаря применению в схеме центральной сигнализации двустабильного реле тока серии РТД.
Рассмотрим работу реле КНА1 типа РТД 11 на примере схемы аварийной сигнализации (см. рис. 3.9). При аварийном отключении выключателя через индивидуальные цепи несоответствия (см. рис. 3.10), участковую шинку EHA.N и центральную шинку ЕНА замыкается цепь постоянного тока первичной обмотки трансформатора тока реле (контакты 21—19 реле КНА1). В обмотке возникает переходный ток положительного направления, наводящий во вторичной обмотке импульс отрицательной полярности, который после преобразования поступает на вход реагирующего органа и приводит его к срабатыванию.
Своим контактом KHALI реле запускает промежуточное реле KL1 При срабатывании реле KL1 самоудерживается через кнопку съема звука SB4, контактом KL1.4 замыкает цепь обмотки гудка НА1 аварийной сигнализации, контактом KL1.3 — реле времени КТ2, а контактом KL1.1 закорачивает цепь 15—17 реле КНА1, которое возвращается в исходное положение. Повторного срабатывания реле КНА1 при оставшейся замкнутой цепи аварийного сигнала не происходит, так как уже нет переходного процесса, и ток во вторичной обмотке трансформатора тока не наводится. Таким образом, длительный сигнал аварийного отключения при помощи реле РТДП преобразован в кратковременный импульс, который в свою очередь закреплен в цепи звукового сигнала самоудерживанием реле KL1 до его снятия вручную кнопкой SB4 или автоматически после срабатывания реле времени КТ2, которое своим контактом закорачивает обмотку KL1, обеспечивая его обесточивание, а следовательно, снятие звукового сигнала, возврат схемы в исходное состояние и готовность к приему следующего сигнала.
Реле КНА2 и КНА3 типа РТД11 в схеме рис. 3.9, установленные для обеспечения повторности действия звукового сигнала в цепях предупреждающей сигнализации, работают по такому же принципу, как и реле КНА1, но с выходом на звонок предупреждающей сигнализации. Реле КНА2 используется для предупреждающих сигналов без выдержки времени, а реле КНА3 — для предупреждающих сигналов с выдержкой времени — с общим реле времени КТ1.
Для подсоединения многочисленных индивидуальных аварийных и предупреждающих сигналов различных объектов к общим устройствам центральной сигнализации предусматриваются шинки центральной сигнализации, которые прокладываются над панелями управления, автоматики и защиты либо жесткими латунными прутками, либо гибкими связями между общепанельными рядами зажимов, специально выделенными для присоединения общих шинок. Это — участковые шинки питания цепей сигнализации ±ЕН (см. рис. 3.8), участковые шинки звуковой аварийной и предупреждающей сигнализации EHA.N, EHP1, EHP2.N, через которые цепи индивидуальных сигналов подключаются к реле РТД11 аварийной и предупреждающей сигнализации. Центральные шинки ±ЕН, ЕНА, ЕНР1, ЕНР2 не прокладываются над панелями объектов, а только на панели центральной сигнализации.
На шинку ЕНР2 сигналов с выдержкой времени выводятся цепи тех предупреждающих сигналов, которые могут кратковременно «ложно» сработать. Например, сигналы контроля напряжения не должны привлекать внимание оператора при кратковременных посадках напряжения. Цепь сигнала «Обрыв цепей управления», который мы подробно рассматривали в схемах управления выключателями, также присоединяется к шинке ЕНР2 сигналов с выдержкой времени, так как эта цепь может замкнуться при кратковременных снижениях напряжения на шинках.
Съем звука предупреждающей сигнализации осуществляется той же кнопкой съема звука SB4 вручную или автоматически при помощи реле времени КТ2. Кнопки SB1—SB3 с резисторами R1—R3 служат для опробования реле КНА1—КНАЗ.
Реле РТД11-01 срабатывает при импульсе тока 0,05 А. В цепи каждого индивидуального сигнала устанавливается резистор, выбранный из условия обеспечения тока 0,05 А при замыкании цепи. Учитывая, что сопротивление первичной обмотки трансформатора тока реле РТД11 мало по сравнению с резистором, можно считать, что все напряжение питания — 220 В падает на добавочном резисторе, т. е. подключение каждого нового сигнала дает новый импульс тока той же величины — 0,05 А.
Первичная обмотка трансформатора тока реле типа РТДП-01 рассчитана на ток 1,5 А. Неисправность, в связи с которой появляется предупреждающий сигнал, не может быть сразу ликвидирована персоналом, на это требуется время. Пока не устранена неисправность, цепь сигнала остается замкнутой. При этом оператор имеет постоянный световой сигнал о наличии неисправности, а через первичную обмотку трансформатора тока реле РТД11-01 протекает установившийся ток одного сигнала— 0,05 А. Этот ток не вызывает повторного срабатывания реле РТД11-01. Реле может принять до 30 одновременно присутствующих неустраненных сигналов. Этого достаточно для щита управления крупными электроустановками с общим количеством сигналов неисправности до 200—300 шт.
Расшифровка причины предупреждающего сигнала на подстанциях 110—220 кВ выполняется с помощью индивидуальных указательных реле.
На центральном щите управления электростанции и щите управления подстанции 330 кВ и выше неисправность, вызвавшая появление предупреждающего сигнала, высвечивается на табло. Для сокращения количества индивидуальных табло на панелях оперативного контура (панелях управления, обозреваемых дежурным оператором), а также для обеспечения более четкой и быстрой расшифровки персоналом поступающей информации о состоянии электрооборудования, сигнализация выполняется с использованием групповых табло вида неисправности или повреждения и индивидуальных табло, указывающих объект, на котором возникла неисправность или повреждение. Применение такой системы резко сокращает количество табло по сравнению со схемами с индивидуальными световыми табло для каждого сигнала неисправности или повреждения электрооборудования.
На рис. 3.10 приведены участковые цепи схемы центральной сигнализации с групповыми табло неисправности и индивидуальными табло, указывающими объект, на котором произошла эта неисправность. Индивидуальные табло объектов размещаются на панелях управления рядом с мнемоническим изображением объекта, а групповые табло вида неисправности располагаются либо на панели центральной сигнализации, либо на пультах рабочего места дежурного.
Рис, 3 10 Схема участковых цепей центральной сигнализации подстанции 330 кВ и выше
При появлении неисправности, например, на объекте 1, срабатывает датчик неисправности (реле защиты, электроконтактный манометр, реле контроля и т. д.) и через диодную развязку из трех диодов замыкает цепи:
- обмотки реле КНА2 или КНА3 (в зависимости от характера сигнала) предупреждающей сигнализации через резистор, участковую шинку EHP1.N (EI1P2.N) и обитаю шинку ЕНР1 (ЕНР2);
- группового табло вида неисправности HLA1 (например, «Обрыв цепей управления», или «Давление упало», или «Неисправность АПВ» и т. д.) через вспомогательные участковые шинки EA1.N—EAN.N — по одной шинке для каждого вида неисправности (разделительные диоды каждого индивидуального сигнала располагаются на панели, где этот сигнал образуется, т. е. на панели объекта, где произошла неисправность). Групповое табло вида неисправности располагается на общей для всех объектов панели сигнализации. Поэтому для облегчения присоединения к общему групповому табло сигналов разных объектов могут прокладываться над панелями объектов вспомогательные шинки EA1.N — EAN.N. Это позволяет уменьшить количество кабельных связей между панелями;
- индивидуального табло объекта 1 HL1.
Количество групповых табло на участке различно (от 10—15 до 40) в зависимости от количества объектов, сигнализация которых выведена на данный участок.
Возможно одновременное появление разных неисправностей на двух объектах одного и того же участка. При этом загораются одновременно два групповых табло вида неисправности и два индивидуальных табло объектов. Расшифровка сигналов осуществляется поочередным нажатием индивидуальных кнопок вызова объекта SB1, SB2 и т. д. При нажатии кнопки SB1 срабатывает реле KL6 и своими размыкающими контактами KL6.2, KL6.3 снимает питание со всех цепей сигнализации, воздействующих па групповые табло данного участка. Другой контакт кнопки SB1 шунтирует контакт KL6 в цепях сигнализации данного объекта.
Рис. 3.11. Схема общеподстанционных сигналов
При этом высвечиваются табло вида неисправности только одного выбранного объекта.
Для общестанционных или общеподстанционных сигналов обычно выделяется отдельный участок сигнализации, на который выносятся сигналы вызова в РУ 6; 10; 0,4 кВ; на щит постоянного тока, во вспомогательные сооружения, а также сигналы от общих устройств защиты и автоматики — защиты шин, УРОВ и др. Этот участок выполняется с индивидуальными световыми табло, количество которых около 40—50. Схема включения этих табло показана на рис. 3.11. В этом случае цепь сигнала через индивидуальное табло подключается к реле КНА3 (см. рис. 3.9). Резистор в цепи сигнала не устанавливается, его роль выполняет табло, сопротивление которого также ограничивает ток до 0,05 А при питании от источника оперативного постоянного тока 220 В.
Для повышения надежности действия световой сигнализации табло сигнализации выполняются двухламповыми с параллельным включением ламп, что обеспечивает действие сигнала при перегорании одной из них. Предусматривается возможность периодического контроля исправности ламп табло с помощью участковых переключателей опробования ламп SLN (см. рис. 3.10), которые нормально находятся в положении Р — рабочее. При опробовании ламп переключатель ставится в положение О — опробование. При этом лампы в каждом световом табло оказываются включенными последовательно на напряжение источника питания и загораются в неполный накал. В случае перегорания одной из ламп данное световое табло при опробовании не загорается.
Рис. 3.12. Панель центральной сигнализации ГЭС
На блочных щитах электростанций с большим количеством технологических сигналов неисправностей возможно значительное количество постоянно горящих световых сигналов неликвидированных неисправностей. При этом дежурному трудно выделить вновь появившийся сигнал. В связи с этим на БЩУ схема предупреждающей сигнализации выполняется с миганием (прерывистым свечением) каждого вновь появившегося сигнала, для чего используется то же устройство мигания на щите постоянного тока, что и для мигания ламп сигнализации положения выключателей. Перевод сигнала на ровное свечение производится дежурным оператором с помощью общей для всех сигналов кнопки.
В заключение приведем рис. 3.12 с изображением панели центральной сигнализации, на которую выдаются сигналы о неисправностях и повреждении основных элементов (сооружений) одной ГЭС. Здесь схема организации сигналов несколько проще. Вверху панели размещаются автоматические выключатели SF1 — SF6 (типа АП), ниже располагаются пять рядов световых табло.
В первом ряду расположены табло контроля состояния схемы центральной сигнализации — ЦС (например: 01 — исчезло питание схемы ЦС, 02 — неисправность на щите постоянного тока, 03 — неисправность цепей контроля ЦС, 04 — отключение участкового автоматического выключателя сигнализации на агрегатном щите, т. е. в машинном зале, и т. п.), в последующих рядах расположены световые табло общих сигналов всех генераторов, трансформаторов, выключателей и ошиновки 330 кВ, линий 330 кВ, например:
по генераторам: 11 — перегрузка, 12 — неисправность системы возбуждения, 13 — замыкание на землю в цепи ротора генератора, 14 — действие основной защиты, 15 — действие резервной защиты и т. д.;
по трансформаторам: 26 — действие дифференциальной защиты, 27 — защиты от однофазных КЗ, 28 — газовой защиты, 29 — защиты трансформатора СН, 30 — потеря охлаждения, 31 — повышение температуры масла и т. д.;
по выключателям 330 кВ и ошиновке: 41— действие АПВ выключателей, 42 — защиты ошиновки 330 кВ трансформаторов, 43 — принудительное отключение при неполнофазном включении выключателя и т. д.;
по линиям 330 кВ: 51 — действие дистанционной защиты, 52 — действие токовой отсечки, 53 — действие дифференциальной защиты, 54 — неисправность устройств телеотключения, 55 — неисправность осциллографа и т. д.
Внизу — под световыми табло — кнопки, переключатели (61 — питание ЦС от I или II системы шинок щита постоянного тока, 62 — опробование ламп табло присоединений 330 кВ, 63 — опробование ламп табло генераторов и трансформаторов, 64 — опробование ламп табло цепей сигнализации, 65 — опробование звуковой аварийной сигнализации, 66.— опробование звуковой предупреждающей сигнализации, 67, 68 и 71 — кнопки съема сигналов, 69, 70 — включение и отключение световых сигналов на ГЩУ при опробовании), над ними — рамки для надписей.
На задней стороне панели размещаются реле типа РТД11, вспомогательные реле, звонки и гудки, а на ее правой и левой боковине — ряды зажимов, через которые подключены к упомянутой аппаратуре цепи сигнализации.
