Электрические схемы подстанций, устройства их защиты и блокировки

Электрическая схема подстанций обеспечивает защиту от утечек тока в сети НИ; максимальную токовую защиту при к.з. проводов кабельной сети со стороны НН; защиту от перегрузки силового трансформатора; гашение генерируемой ЭДС двигателями после их отключения (в станциях для пластов крутого падения); дистанционное управление высоковольтной ячейкой; дистанционное отключение подстанции (в подстанциях для пластов крутого падения напряжением 1140 В) с кнопочного поста, установленного у распредпункта лавы.

Технические данные подстанций ТСВП приведены в табл. 11. Электрические схемы, показанные на рис. 21 и 22, позволяют рассмотреть схемные решения подстанций, разработанные с учетом мощности, напряжения питания и особенностей электроснабжения токоприемников забоев угольных шахт.

11. Технические данные шахтных передвижных подстанций типа ТСВП

подстанциях мощностью 100, 160, 250 кВ Л начала и концы обмоток НН силового трансформатора Тр1 через проходные зажимы выведены в РУНН (обозначено ЛЗ), где производится соединение обмоток в звезду или треугольник. В подстанциях мощностью 400 и 630 кВ А соединение обмоток НН в звезду или треугольник выполнено на активной части трансформатора.

Для возможности изменения коэффициента трансформации обмотка ВН имеет отпайки, переключение которых осуществляется на специальной панели, расположенной в оболочке трансформатора Тр1.

Согласно электрической схеме подстанций в РУНН размещены: автоматический выключатель SF на ток 250 А (подстанции мощностью 100 и 160 кВ А) и на 630 А (подстанции мощностью 250, 400 и 630 кВ А);

аппарат А5 типа АЗУР для защиты па стороне НН от токов утечки на землю и контроля изоляции сети относительно земли (защита типа БРУ);

блок А6 максимальной токовой защиты типа ПМЗ (или типа УМЗ для подстанций пластов крутого падения);

вольтметр PV типа 38030 (шкала на 0...750 В) с добавочным сопротивлением R1;

амперметр РА типа Э8030 (шкала на 0...400 А для подстанций мощностью 100, 160, 250 и 400 кВ А и на 0...600 А для подстанций мощностью 630 кВх X А);

предохранители FU1 и FU2 типа ВПТ6 соответственно на 5 и 2 А;
трансформатор Тр2 типа С)СВР-0, 4УЗ на напряжение 380/36/127/18 В (подстанции мощностью 100, 160, 250 кВ А) ОСВР—0, 4 УЗ на напряжение 660/36/127/18 В (подстанции мощностью 400 и 630 кВ А);

трансформаторы тока ТА2...ТА4 типов ТТЗ-250 А (подстанции мощностью 100 и 160 кВ A), TT3-320 А (подстанции мощностью 250 и 400 кВ - А) и TT3-630 А (подстанции мощностью 630 кВ А);

выключатель SA типа ПВ-2 в цепи местного освещения подстанции; реле типа РП21;

выпрямительные мосты VD1, VD2 типа КЦ-402А; выключатели SB2, SB3 типа КЕ03142;

контактор А4 типа КТУ-2АУХЛ5 на напряжение 380/660 В и частоту 50 Гц (в подстанциях пластов крутого падепия);

ручной механический замыкатель на землю линии НН в отключенном состоянии (в подстанции напряжением 1140 В); блок управления А8 типа БУ;

реле, встроенные в А7 и А9, типа РП21 (в подстанциях пластов крутого падения).

Напряжение 6000 В через кабельный ввод РУВН (на схеме обозначено А2), проходные изоляторы Л, В, С, разъединитель-выключатель нагрузки Q5, проходные зажимы Л1, В1, С1 подается на обмотку ВН силового трансфор-матора Tp1t соединенную в звезду. При включении выключателя SF напряжение 400, 690 или 1200 В подается на проходные зажимы а, b, с коробки выводов отделения АЗ. Выключатель SF снабжен нулевым РИН и независимым PH электромагнитными расцепителями.

В цепь катушки независимого расцепителя PH, питающейся от выпрямительного моста VD1, параллельно включены контакты блока А6 максимальной токовой защиты, аппарата А5 защиты от утечек тока, замыкающий контакт SF1 автоматического выключателя SF и контакт аппарата А4.

Катушка нулевого расцепителя питается напряжением 110 В от выпрямительного моста VD1, в плечо которого последовательно включены контакты блока управления Б У, аппарата А5 и блока А6, теплового реле и размыкающий контакт кнопки SB1 электромеханической блокировки разъединителя-выключателя QS с выключателем SF. Кнопкой SB2 закорачивается балластный резистор R в цепи питания катушки нулевого расцепителя в момент включения выключателя SF.

Аппарат А5 подключен к шинам после выключателя SF на участке a, Ь, с и соединен с проходным зажимом 13 дополнительного заземления Д3, которое выполняется на расстоянии не менее 5 м от местного заземления подстанции. Питание аппарата А5 осуществляется напряжением 127 В от трансформатора Тр2. О срабатывании аппарата А5 сигнализирует лампа HL2, расположенная у смотрового окна килоомметра. Кнопкой SB3 проверяется исправность аппарата А5. Загорание лампы HL2 до включения выключателя SF свидетельствует о снижении сопротивления изоляции отключенной силовой цепи ниже уставки БРУ или неисправности аппарата А5.

Блок А6 обеспечивает регулируемую защиту от токов к.з. в линии НН. При срабатывании блока А6 загорается сигнальная лампа HL3, расположенная у смотрового окна амперметра.

Защита трансформатора Тр1 подстанции от перегрузок осуществляется двумя термодатчиками К1 и К2, закрепленными на низковольтных отводах трансформатора. При чрезмерном перегреве контакты К1 и К2 размыкают цепь выпрямительного моста VD1, что приводит к отключению выключателя SF. Одновременно загорается лампа HL1, расположенная у смотрового окна вольтметра.

Питание аппарата газовой защиты предусмотрено от трансформатора Тр2 напряжением 36 В через предохранитель FU1 и проходные зажимы 8, 9 выводной коробки отделения АЗ.

Контроль целостности заземляющей жилы отходящего от подстанции силового кабеля осуществляется блоком А8. В случае выполнения этим блоком дистанционного отключения диод VD встраивается в пост дистанционного отключения (ДО) и соединяется с размыкающим контактом кнопки Стоп. При подаче напряжения 36 В от трансформатора Тр2 срабатывает реле К1М.1 и замыкает свой контакт К1М.2 в цепи катушки РНН выключателя SF. Превышение сопротивления цепи заземляющей жилы 150 Ом приводит к отключению НН. В случае обрыва или замыкания цепей загорается лампа HL4, Исполнительный контакт аппарата газовой защиты включен последовательно в цепь контроля заземляющей жилы.

Короткозамыкатель А4 выполнен на основе контактора КТУ-2А и предназначен для гашения генерируемой ЭДС двигателями после отключения. Управление электромагнитом КМ1.1 контактора осуществляется с помощью реле типа РП21, встроенных в А7 и А9. Замыкающие контакты К1.2 и К2.2 этих реле соединены параллельно между собой и последовательно с размыкающим контактом SF2. Реле, встроенное в блок А9, через контакт SF3 и гасящие резисторы R9, R10 сопротивлением 10 кОм подключено к шинам b, с после выключателя SF.

В случае отключения выключателем SF двигательной нагрузки под действием ЭДС выбега ротора срабатывает реле, встроенное в блок А9, и контактом К2.2 замыкает цепь питания электромагнита КМ 1.1, который срабатывает и закорачивает фазы а, b, с. Ток, протекая через эту цепь, приводит к срабатыванию реле, которое своим контактом К1.2 шунтирует контакт К2.2. По мере снижения тока, протекающего через короткозамыкатель, произойдет отключение реле, встроенного в Л7, и разрыв цепи питания электромагнита КМ 1.1. При отсутствии двигательной нагрузки на подстанции реле, встроенные в А7 и А9, не срабатывают и короткозамыкатель не включается.

В подстанции предусмотрена электрическая блокировка, не допускающая включения выключателя SF на к.з. при аварийном состоянии контактора А4. Выполнена такая блокировка с помощью замыкающего контакта КМ1.2, включенного в цепь независимого расцепителя PH выключателя SF.

Местное освещение подстанции, состоящее из двух светильников, подключено к проходным зажимам 11, 12 через выключатель SA и предохранитель FU2.

В станции предусмотрена электромеханическая блокировка (рис. 23), которая исключает возможность отключения тока нагрузки разъединителем-выключателем QS и включение ВН к подстанции при отключенном выключателе QS. Предусмотрена также механическая блокировка, позволяющая снять рукоятку только при отключенном разъединителе-выключателе нагрузки и использовать ее затем для открывания крышек распределительного устройства НН.

Электрическая блокировка осуществлена путем включения размыкающих контактов I, II и III, IV кнопки SB1 соответственно в цепь дистанционного управления высоковольтной ячейкой и цепь катушки нулевого расцепителя выключателя SF. Механическая блокировка выполнена на основе штока кнопки SB1 и диска, посаженного на вал разъединителя-выключателя. Для отключения выключателя QS необходимо сначала нажать кнопку SB1. При этом шток 1 выходит из зацепления с диском 2 (положение Откл.). В этом положении размыкающие контакты кнопки SB1 размыкают цепь катушки PHIi выключателя SF и цепь дистанционного управления высоковольтной ячейкой. После поворота рукоятки выключателя QS в положение Откл. разомкнутое положение контактов кнопки SB1 фиксируется и рукоятку можно снять для открывания крышек РУНН.

Рис. 23. Устройство электромеханической блокировки подстанций:
1 — шток, воздействующий на кнопочный выключатель; 2 — диск, сидящий на валу разъединителя-выключателя нагрузки; 3 — вал привода разъединителя-выключателя нагрузки.