5.2. 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
Рис. 21. Электрическая схема подстанции типа ТСВП.
Рис. 22. Электрическая схема подстанций типа
ТСВП-КП.
В 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.