Автоматическая разгрузка трансформаторов (APT)

Автоматика обдува понижающего трансформатора обес­печивает включение вентиляторов при возникновении перегрузки трансформатора, а также при температуре масла в нем свыше 65 °С. Обдув трансформаторов используется обычно в летний период. Пи­тание вентиляторов осуществляется через пакетный выключатель S. Схема автоматики обдува позволяет производить дистанционное уп­равление двигателем вентилятора. Для ручного включения обдува ключ управления SA переводится во включенное положение «В». При этом контакты 1-2 замыкают цепь катушки промежуточного реле KL (фазы А — Q, а его контакты — цепь катушки контактора КМ. Через контакты тепловых реле КК1 и КК2 включается цепь катушки КМ, после чего контактор подает напряжение фаз А, В, С на двигатель М вентилятора, который начинает работать, охлаждая трансформатор. Перевод ключа SA в нейтральное положение «Н» приводит к размы­канию цепи катушки контактора и отключению вентилятора.

Перевод схемы на автоматическое управление осуществляется при переключении ключа SA в отключенное состояние «О». При этом замыкается цепь между контактами 3-4 ключа. При повышении тем­пературы масла в трансформаторе до 55 °С замыкаются контакты термосигнализатора KSK, а при дальнейшем повышении темпера­туры (до 65 °С) замыкается вторая пара контактов KSK. Подается питание на катушку промежуточного реле KL, которое включает контактор КМ, а он в свою очередь подает питание на двигатель М вен­тилятора. При снижении температуры масла ниже 55 °С разомкнут­ся контакты KSK, питание катушки реле KL через свои контакты и контакты KSK прекратится и контактор отключится. Температур­ная вилка (65—55 °С) позволяет значительно уменьшить число пере­ключений двигателя вентилятора.

При перегрузке трансформатора возбуждается токовое реле, кон­тролирующее нагрузку трансформатора, и своим контактом КА за­мыкает цепь питания катушки реле времени КТ через вспомогатель­ный контакт контактора КМ. По истечении заданной выдержки вре­мени реле КТ замыкает цепь катушки KL промежуточного реле, которое становится на самоподпитку через свой контакт и контакт реле КА. Контакт реле KL замкнет цепь катушки контактора КМ и на двигатель М вентилятора будет подано напряжение. Отключение двигателя произойдет только тогда, когда снизится нагрузка транс­форматора и токовое реле КА разомкнет цепь питания катушки реле KL и отключит контактор КМ вентилятора. Отключение вентиляции может произойти и при срабатывании термореле КК1 и КК2 тепловой защиты магнитного пускателя в цепи питания двигателя вентилятора.

Вывод автоматики обдува осуществляется переводом ключа уп­равления SA в нейтральное положение «Н».

Рис.4.Схема автоматики обдува понижающего трансформатора

Автоматическое регулирование напряжения предназначено для ог­раничения отклонений напряжения на шинах подстанции от нормаль­ного значения в сторону как понижения, так и повышения. Так, на­пример, при снижении напряжения на 5—10 % значительно снижа­ются вращающий момент асинхронных электродвигателей, светоотдача осветительных установок, количество тепловой энергии, выделяемой нагревательными приборами и установками и т.д. Не менее вредные последствия имеет и чрезмерное повышение напря­жения, следствием чего является повышенный износ и ускоренный выход из строя электрооборудования.

Процесс регулирования напряжения заключается в изменении коэффициента трансформации трансформатора Т путем уменьшения или увеличения числа витков его первичной обмотки.

На рис. 4.2 представлена структурная схема устройства автома­тического регулирования напряжения. Регулируемое напряжения СД подается на устройство автоматического регулирования напряжения трансформатора (АРНТ) через трансформатор напряжения TV, от­куда оно поступает на блок токовой компенсации ТК. Благодаря то­ковой компенсации обеспечивается так называемое «встречное регу­лирование», необходимое для поддержания напряжения на шинах у потребителя. Блок токовой компенсации ТК, подключенный к транс­форматору тока ТА, учитывает падение напряжения в линии, пита­ющей потребителя. Напряжение с учетом токовой компенсации по­дается на измерительный орган ИО, который в зависимости от ре­зультатов измерений направляет информацию на усилитель А1 в тракт «Прибавить» или А2 в тракт «Убавить». С помощью элемен­тов КТ1 и КТ2 создается выдержка времени на срабатывание, обес­печивающая отстройку контролируемого напряжения от кратковре­менных бросков. Далее сигнал поступает на исполнительный орган KL1 или KL2 и на приводной механизм регулятора, двигатель М которого начинает вращаться, изменяя число витков первичной об­мотки трансформатора Т.

Принцип регулирования напряжения под нагрузкой с помощью пе­реключающего устройства РПН показан на рис. 4.3. Электрическая схема одной фазы РПН (рис. 4.3, а) состоит при этом из двух парал­лельных симметричных цепей, включающих избиратели с системой контактов SAC1 и SAC2, контакторы КМ1 и КМ2 и реактор LR. На схеме показано рабочее положение на одном из регулировочных ответ­влений (РО) обмотки. Число витков обмотки изменяется без разрыва цепи тока (под нагрузкой). В исходном положении контакты переклю­чателей SAC1 и SAC2 находятся на одном и том же неподвижном кон­такте ответвления обмотки трансформатора, контакты контакторов КМ1 и КМ2 замкнуты. Ток /, протекающий по обмотке, в переключа­теле делится пополам, по каждой ветви протекает ток 0,5 /.

Чтобы изменить напряжение на одну ступень, включают привод­ной механизм, который отключает один из контакторов, например, КМ2, а затем передвигает контакт переключателя SAC2, соответству­ющий этой ветви, на следующий контакт ответвления обмотки. Пос­ле этого контактор КМ2 замыкает цепь, кратковременно шунтируя реактором LR витки одной ступени регулировочной обмотки. Далее контактором КМ1 размыкается вторая ветвь, передвигается контакт SAC1 на контакт ответвления, где находится SAC2, и вновь замыка­ется КМ1. На этом переход с одной ступени регулирования на дру­гую без разрыва цепи тока / заканчивается.

При переходе на ступень в обратном направлении последователь­ность переключения изменяется. Сначала размыкается КМ1, пере­двигается SAC1, замыкается КМ1, размыкается КМ2, передвигается SAC2 и замыкается КМ2.

Размещение частей трехфазного переключающего устройства РПН в трансформаторе показано на рис. 4.3, б. Однофазные избиратели 3 с контактами SAC1 и SAC2 ответвлений фаз А, В, и С обмоток 1 и реактор 4 установлены на ярмовых балках. Избиратели соединены между собой бумажно-бакелитовыми трубками, а с контактором 2 — стальным валом 7. Контактная система избирателей 3 работает без разрыва цепи тока, их контакты при переключениях не обгорают, поэтому избиратели располагаются в баке трансформатора вместе с его активной частью. Действия контакторов 2 сопровождается раз­рывом цепи тока одной ветви с возникновением дуги, поэтому контакторы размещаются в отдельном кожухе, заполненном трансфор­маторным маслом, которое не сообщается с маслом бака трансфор­матора. Это позволяет производить осмотр и ремонт контактора с заменой масла без вскрытия бака трансформатора. Приводной ме­ханизм РПН размещается в коробке 5, установленной на стенке бака трансформатора. Переключение происходит так, что избиратели и контакторы всех фаз действуют одновременно. Полный цикл пере­ключения со ступени на ступень происходит за один оборот главно­го вертикального вала 6. Длительность переключения составляет около 3 с.

Автоматическое включение резервного трансформатора (АВРТ) производится в зависимости от схемы, принятой для нормального режима работы подстанции (рис. 4.4). Например, при секциониро­вании шин на стороне низшего напряжения выключателем 03, ко­торый нормально отключен при работе двух трансформаторов, от­ключение одного из них приводит к исчезновению напряжения на одной секции. При этом устройство АВР включает секционный вык­лючатель 03 и оставшийся в работе трансформатор питает обе сек­ции шин.

Если нормально в работе находится один трансформатор, на­пример Т1, и секционный выключатель включен, то при отключе­нии рабочего трансформатора Т1 устройство

АВ РТ включает резерв­ный — Т2. В случае к.з. на сборных шинах в точке К1 защита отклю­чает секционный выключатель 03, затем отключаются выключатели Q1 и Q2 трансформатора Т1. АВРТ включает трансформатор Т2, кото­рый будет питать одну неповреж­денную секцию.

При к.з. в точке К2 отключает­ся выключатель Q3, трансформа­тор Т1 остается в работе, а автома­тическое включение трансформатора Т2 на неустраненное к.з. будет неуспешным,