Nadzor načinov delovanja električne opreme transformatorskih postaj

Za zagotovitev nemotenega delovanja transformatorske postaje potrebno je kontrolirati režime delovanja električne opreme: obremenitev posameznih priključkov, napetost in frekvenco na regulacijskih točkah elektroprenosnih omrežij, vrednost in smer tokov delovne in jalove moči, količino dobavljeno energijo.

Nadzor skladnosti s tovarniškimi parametri in drugimi tehničnimi kazalniki delovanja električne opreme se izvaja predvsem s pomočjo panelne opreme, v nekaterih primerih pa se po potrebi uporabljajo prenosne merilne naprave.

Električne stikalne plošče, ki se uporabljajo v transformatorskih postajah, imajo razred točnosti 2,5-4,0. V kontrolnih točkah elektroenergetskega sistema se uporabljajo panelni voltmetri z razredom točnosti 1,0. Razred točnosti pomeni največjo zmanjšano napako β instrumenta kot odstotek največjega davčnega odčitka, ki ga dovoljuje lestvica instrumenta, tj.

kjer je štorklja izmerjena vrednost, štorklja dejanska vrednost, določena z vzorčno napravo; atax — največji odčitki lestvice instrumenta.

Za nadzor načinov delovanja električne opreme na transformatorskih postajah se uporabljajo različne vrste električnih merilnih naprav: magnetno-električni, elektromagnetni, elektrodinamični, indukcijski, digitalni in samosnemalni, pa tudi avtomatski osciloskopi. Za kontrolo nazivne vrednosti izmerjene vrednosti je na skali naprave narisana rdeča črta, ki dežurnemu osebju olajša spremljanje načina delovanja električne opreme in pomaga preprečevati nepooblaščene preobremenitve.

Magnetoelektrične naprave se uporabljajo za meritve v enosmernih tokokrogih. Imajo enako lestvico, omogočajo meritve z veliko natančnostjo, nanje ne vplivajo magnetna polja in nihanja temperature okoliškega zraka. Za merjenje v AC tokokrogih se te naprave uporabljajo skupaj z usmerniki.

Elektromagnetne naprave se večinoma uporabljajo za merjenje v izmeničnih tokokrogih in se pogosto uporabljajo kot stikalne plošče. Njihova natančnost je manjša kot pri magnetoelektričnih napravah.

Elektrodinamične naprave imajo dve tuljavi, ki se nahajajo drug v drugem, nasprotni moment pa ustvari vzmet. Te naprave so primerne za merjenje električnih parametrov, ki so produkt dveh količin (na primer moči). Elektrodinamični vatmetri merijo moč v tokokrogih AC in DC. Naprave tega sistema imajo šibko notranje magnetno polje, med delovanjem so podvržene vplivu zunanjih magnetnih polj in porabijo veliko energije.

Indukcijske naprave delujejo na principu vrtljivega magnetnega polja in lahko delujejo samo v tokokrogih izmeničnega toka. Uporabljajo se kot vatmetri in števci električne energije.

Elektronske digitalne naprave imajo praviloma visok razred točnosti (0,1 - 1,0), visoko hitrost, ki vam omogoča opazovanje hitrih sprememb izmerjene vrednosti, možnost branja odčitkov neposredno v številkah. Takšne naprave se uporabljajo kot merilniki frekvence (F-205), kot tudi voltmetri enosmernega in izmeničnega toka (F-200, F-220 itd.).

Snemalniki se uporabljajo za neprekinjeno beleženje toka, napetosti, frekvence, moči in omogočajo dokumentirano snemanje najpomembnejših kazalnikov delovanja električne opreme, kar olajša analizo normalnih načinov in izrednih razmer v elektroenergetskem sistemu.

Avtomatski osciloskopi s svetlobnim žarkom se nanašajo na naprave, zasnovane posebej za snemanje in analizo izrednih procesov v elektroenergetskih sistemih.

Obremenitev se spremlja z ampermetri, zaporedno povezanimi z merilnim krogom. Naprave za visoke tokove je težko izvajati, zato so pri merjenju enosmernega toka ampermetri priključeni preko shuntov (slika 1, a), za izmenični tok pa preko tokovnih transformatorjev (slika 1, b, c).

Priključitev in odklop naprav na shunts in sekundarna navitja tokovnih transformatorjev se lahko izvede pod napetostjo in brez odklopa bremena v primarnem tokokrogu, v skladu z ustreznimi varnostnimi pravili.

AC ampermetri so nameščeni tam, kjer je potrebna sistematična kontrola procesa; v vseh tokokrogih nad 1 kV, če so tokovni transformatorji, ki se uporabljajo za druge namene, v tokokrogih z napetostjo do 1 kV pa meritev skupnega toka vseh priključenih električnih porabnikov (včasih pa tudi za posamezne električne porabnike).

riž. 1. Priključni diagrami ampermetrov za merjenje izmeničnega in enosmernega toka

Enosmerni ampermetri so nameščeni v usmerniških tokokrogih, v vzbujevalnih tokokrogih sinhronskih kompenzatorjev, v baterijskih tokokrogih.

Za nadzor obremenitve v tokokrogih izmeničnega toka z napetostjo 0,4-0,6-10 kV se uporabljajo prenosne naprave - električne objemke (tipa Ts90 za 15-600 A, 10 kV, Ts91 za 10-500 A, 600 V). Na sl. 2 prikazuje splošen pogled in diagram električne sponke Ts90.

Merilna sponka je sestavljena iz tokovnega transformatorja z razcepljenim magnetnim krogom 1, opremljenim z ročaji 4 in ampermetrom 3. Pri merjenju mora magnetno vezje sponke pokrivati ​​tokovno žico 2, tako da se ne dotika nje ali sosednjih faze. Čeljusti snemljive magnetne verige morajo biti močno stisnjene.

Pri merjenju z električno kleščo je treba upoštevati vse zahteve varnostnih pravil (uporaba dielektričnih rokavic, lokacija merilne naprave glede na dele električne napeljave pod napetostjo itd.). V tokokrogu merilnika klešč (slika 2, b) je merilna naprava (ampermeter) povezana s sekundarnim navitjem tokovnega transformatorja klešč s pomočjo mostu preko uporov in diod. Dodatni upori R1 — R10 omogočajo pet merilnih območij (15, 30, 75, 300, 600 A).

Nivo napetosti se spremlja z voltmetri na vseh odsekih vodil z vsemi napetostmi, tako enosmernimi kot izmeničnimi, ki lahko delujejo ločeno (dovoljena je vgradnja enega voltmetra s stikalom za več merilnih mest). Za merjenje napetosti so voltmetri povezani vzporedno v merilnem krogu. Če je treba razširiti meje meritev, se z instrumenti zaporedno povežejo dodatni upori.

Sheme za vklop voltmetrov z dodatnimi upori in uporabo stikal so prikazane na sl. 3. Dodatni upori se uporabljajo za meritve v tokokrogih DC in AC do 1 kV.

riž. 2. Električne merilne sponke: a - splošni pogled; b - shema

Pri merjenju napetosti v omrežjih izmeničnega toka nad 1 kV se uporabljajo napetostni transformatorji. Sheme za priključitev voltmetrov skozi napetostne transformatorje so prikazane na sl. 5. Nazivna napetost sekundarnega navitja napetostnega transformatorja je v vseh primerih enaka 100 V, ne glede na nazivno napetost primarnega navitja, panelni voltmetri pa so kalibrirani ob upoštevanju razmerja transformacije napetostnega transformatorja v enotah primarnega Napetost.

Merjenje izmenične in enosmerne moči, proizvedene z uporabo vatmetrov. V transformatorskih postajah se meri predvsem izmenična moč (aktivna in jalova): na transformatorjih, daljnovodih 110-1150 kV in sinhronskih kompenzatorjih.Poleg tega se naprave za merjenje jalove moči - varmetri po strukturi ne razlikujejo od vatmetrov, ki merijo aktivno moč. Samo sheme povezav so drugačne.Shema vatmetra (varmetra) skozi tokovne in napetostne transformatorje (v električnih instalacijah nad 1 kV) je prikazana na sl. 5.

riž. 3. Sheme za preklop voltmetra: a - z dodatnim uporom; b — z uporabo stikala

riž. 4. Sheme za vključitev voltmetrov z napetostnimi transformatorji: a - v enofaznih omrežjih; b - diagram odprtega trikotnika; vhodni trifazni dvonavitni transformator

riž. 5. Shema ožičenja dvoelementnega vatmetra (dva enofazna vatmetra)

Ko je vatmeter vklopljen, mora biti začetek napetostnega navitja (označen z *) priključen na sponko sekundarnega navitja napetostnega transformatorja tiste faze, v kateri je priključen tokovni transformator. In ko je varmeter vklopljen, je napetostno navitje naprave priključeno na navitja napetostnega transformatorja drugih faz (na sliki 5 je treba spremeniti sponke a in iz sekundarnega navitja VT).

Če lahko smer izmerjene moči priključkov (transformator, vod) spremeni svojo smer glede na način, potem morajo imeti v tem primeru vatmetri ali varmetri dvostransko lestvico z ničelno delitvijo na sredini lestvice.

Za merjenje energije se v tokokrogih izmeničnega toka uporabljajo merilniki delovne in jalove energije. Obstajajo računske in tehnične meritve električne energije.Računovodsko obračunavanje (števci) se uporablja za denarne poravnave s potrošniki za dobavljeno električno energijo, tehnično obračunavanje (kontrolni števci) pa za nadzor porabe električne energije v podjetjih, elektrarnah, transformatorskih postajah (na primer za lastne potrebe: hladilni transformatorji, ogrevanje tipk in njihovih pogonov itd. itd.).

Za električno energijo, ki jo zabeležijo kontrolni števci, se z organizacijo za oskrbo z električno energijo ne izvajajo denarne poravnave. V razdelilnih postajah so števci delovne in jalove energije nameščeni na strani visoke in srednje napetosti, v odsotnosti tokovnih transformatorjev na strani visoke napetosti pa se lahko števci namestijo na strani nizke napetosti.

Obračunski števci za delovno energijo so nameščeni na medsistemskih vodih za vsak vod, ki izstopa iz RTP (razen pri vodih, ki pripadajo porabnikom in imajo števce na sprejemnem koncu). Merilniki jalove energije na kabelskih in nadzemnih vodih do 10 kV, ki odhajajo iz elektroenergetskih postaj, so nameščeni v primerih, ko se obračun z industrijskimi uporabniki izvaja z uporabo števcev delovne energije na teh vodih.

Načeloma se stikalna vezja števcev ne razlikujejo od stikalnih vezij vatmetrov. Univerzalni števci so priključeni preko tokovnih in napetostnih transformatorjev s sekundarnimi vrednostmi 5 A oziroma 100 V.

Na teh vodih in transformatorjih, kjer lahko pretok energije spreminja smer, so vgrajeni vtični števci, ki merijo električno energijo le v eno smer.

Regulacija frekvence v vodilih električnih razdelilnih postaj zunanjih izvajalcev s frekvenčnimi števci... Trenutno se uporabljajo elektronski števci. Naprave te vrste imajo kompleksno vezje, sestavljeno na integriranih elementih (mikrovezjih) in so naprave s povečano natančnostjo (merijo frekvenco z natančnostjo stotink herca). Merilniki frekvence so vključeni v sekundarna vezja napetostnih transformatorjev na enak način kot voltmetri.