مدرسه برای برق: همه چیز در مورد مهندسی برق و الکترونیک. تنظیم گیربکس محور عقب

ماشین‌های الکتریکی سنکرون به ماشین‌های جریان متناوب معمولاً سه فاز اطلاق می‌شوند. مانند اکثر مبدل های الکترومکانیکی، آنها می توانند در هر دو حالت ژنراتور و موتور کار کنند. یک حالت خاص از عملکرد یک ماشین سنکرون، حالت جبران توان راکتیو است. ماشین های خاصی که برای این منظور طراحی شده اند جبران کننده سنکرون نامیده می شوند. علیرغم برگشت پذیری اساسی موتورها و ژنراتورهای سنکرون، معمولاً دارای ویژگی های طراحی ...

ترانسفورماتورهای روغن قدرت گران ترین عناصر تجهیزات در پست های توزیع هستند. ترانسفورماتورها برای عمر طولانی طراحی شده اند، اما به شرطی که در حالت عادی کار کنند و در معرض بارهای غیرقابل قبول فعلی، اضافه ولتاژ و سایر شرایط عملیاتی نامطلوب نباشند.برای جلوگیری از آسیب رسیدن به ترانسفورماتور، افزایش طول عمر آن و اطمینان از عملکرد آن، تجهیزات حفاظتی و اتوماسیون مختلفی مورد نیاز است...

برق در بخش انرژی در ایستگاه های تولید تولید می شود و از طریق خطوط برق در فواصل طولانی منتقل می شود. خطوط برق هوایی و کابلی بین پست های ترانسفورماتور و مصرف کنندگان قرار دارند و برق مورد دوم را تامین می کنند.در تمام مراحل تکنولوژیکی تولید، انتقال و توزیع نیروی برق، ممکن است شرایط اضطراری رخ دهد که می تواند تجهیزات فنی را از بین ببرد یا در مدت زمان بسیار کوتاهی منجر به مرگ پرسنل عملیاتی شود.

تمام مصرف کننده های برق توسط یک کلید برق به انتهای ژنراتور متصل می شوند. هنگامی که بار مطابق با مقدار نامی یا کمتر از آن باشد، هیچ دلیلی برای خاموش شدن وجود ندارد و حفاظت جریان مدار را در حالت ثابت اسکن می کند. قطع کننده مدار را می توان از حفاظت جریان جدا کرد که: مقدار بار در نتیجه یک اتصال کوتاه به شدت از مقدار نامی فراتر رفته باشد و جریان های اتصال کوتاه ایجاد شده باشد که می تواند تجهیزات را بسوزاند. غیرفعال کردن چنین شرایط اضطراری باید انجام شود ...

هنگام کار با تجهیزات الکتریکی، ممکن است نه تنها از اتصال کوتاه، بلکه در اثر تخلیه رعد و برق وارد مدارهای آن، نفوذ ولتاژ ولتاژ بالاتر از تجهیزات دیگر یا کاهش قابل توجه سطح مدار تغذیه آسیب ببیند.بر اساس میزان ولتاژ موثر، حفاظت به دو نوع تقسیم می شود:حداقل و حداکثر. هنگامی که شرایط اضطراری مرتبط با اتصال کوتاه رخ می دهد، تلفات انرژی زیادی زمانی رخ می دهد که توان اعمال شده برای ایجاد آسیب صرف شود.

هدف: حفاظت از اجسام الکتریکی در برابر جریان های اضطراری که در داخل منطقه کنترل شده با درجه انتخابی مطلق بدون تاخیر زمانی رخ می دهد.مجموعه اندازه گیری توسط یک اندام دیفرانسیل متشکل از ترانسفورماتورها و رله های جریان کار می کند که به طور مداوم جهت جریان ها را در نواحی مختلف نظارت می کنند و با تغییر آنها تحریک می شوند.در حالت کار نامی، جریان بار از انتهای ژنراتور به سمت مصرف کننده ها جریان می یابد و در طول کل خط یک جهت دارد. با رله های اندازه گیری نظارت و در نظر گرفته می شود ...

این مقاله که به تشریح عملکرد دستگاه‌های بازبست خودکار می‌پردازد، موارد افت برق را به دلایل مختلف و روش‌هایی برای بازیابی آن با استفاده از اتوماسیون خطوط برق در مواردی که علل موقعیت‌های اضطراری خود از بین رفته و از کار افتاده است، بررسی می‌کند.پرنده ای که بین سیم های خطوط برق هوایی پرواز می کند می تواند از طریق بال های خود یک اتصال کوتاه ایجاد کند. این امر مستلزم حذف ولتاژ از خط هوایی با جدا کردن آن از محافظ کلید برق در پست تغذیه است.دستگاه های بسته خودکار در چند ثانیه برق را بازیابی می کنند ...

الزامات اصلی برای منبع تغذیه مصرف کنندگان، قابلیت اطمینان و منبع تغذیه بدون وقفه است. جریان انرژی حمل و نقل شبکه های الکتریکی صدها و هزاران کیلومتر را اشغال می کند. در چنین فواصل، خطوط برق می توانند تحت تأثیر فرآیندهای طبیعی و فیزیکی مختلفی قرار گیرند که به تجهیزات آسیب می زند و جریان های نشتی یا اتصال کوتاه ایجاد می کند.برای جلوگیری از گسترش حوادث، هر سیم برق مجهز به حفاظ هایی است که به طور مداوم در زمان واقعی...

حفاظت از توالی صفر جهتی فعلی (TNZNP) زمانی استفاده می شود که برای محافظت از خطوط برق فشار قوی در برابر اتصال کوتاه تک فاز - خطاهای زمین یکی از سیم های فاز در شبکه برق ضروری است. این حفاظ به عنوان حفاظت پشتیبان برای خطوط برق با کلاس ولتاژ 110 کیلوولت استفاده می شود. در زیر اصل عملکرد این حفاظت را ارائه می دهیم، در نظر بگیرید که TNZNP چگونه و با کمک کدام دستگاه ها در شبکه های الکتریکی 110 کیلوولت پیاده سازی می شود.در مهندسی برق مفهوم متقارن وجود دارد...

حفاظت از راه دور (DP) در شبکه های الکتریکی کلاس ولتاژ 110 کیلو ولت عملکرد حفاظت پشتیبان خطوط فشار قوی را انجام می دهد؛ حفاظت فاز دیفرانسیل خط را ذخیره می کند که به عنوان حفاظت اصلی در شبکه های الکتریکی 110 کیلو ولت استفاده می شود. DZ خطوط هوایی را از اتصال کوتاه فاز به فاز محافظت می کند. بیایید اصل عملکرد و دستگاه هایی را که عملیات حفاظت از راه دور را در شبکه های الکتریکی 110 کیلو ولت انجام می دهند در نظر بگیریم.اصل عملیات حفاظت از راه دور بر اساس محاسبه فاصله است...

مطابق با الزامات قوانین عملیات فنی تاسیسات الکتریکی (به اختصار PTE)، تجهیزات برق شبکه های برق، پست ها و خود نیروگاه ها باید از جریان های اتصال کوتاه و خرابی های عملکرد عادی محافظت شوند. دستگاه های خاصی به عنوان تجهیزات حفاظتی استفاده می شود که عنصر اصلی آن رله است. در واقع، به همین دلیل است که به آن ها می گویند - حفاظت رله و دستگاه های اتوماسیون الکتریکی (RPA). امروزه دستگاه های زیادی وجود دارند که می توانند به سرعت از بروز حادثه در بخش سرویس شده شبکه برق جلوگیری کنند یا در موارد شدید به پرسنل در مورد نقض حالت کار هشدار دهند. در این مقاله به هدف حفاظت رله و همچنین انواع و طراحی آن می پردازیم.

این برای چیست؟

اول از همه، ما به شما خواهیم گفت که چرا باید از حفاظت رله استفاده کنید. واقعیت این است که خطری مانند یک زنجیر وجود دارد. در نتیجه یک اتصال کوتاه، قطعات رسانا، عایق ها و خود تجهیزات بسیار سریع از بین می روند که نه تنها منجر به وقوع یک حادثه، بلکه یک حادثه صنعتی نیز می شود.

علاوه بر اتصال کوتاه، تکامل گاز ممکن است زمانی رخ دهد که روغن در داخل ترانسفورماتور و غیره تجزیه شود. به منظور تشخیص سریع خطر و جلوگیری از آن، از رله‌های مخصوصی استفاده می‌شود که سیگنال می‌دهند (اگر خرابی تجهیزات خطری ایجاد نکند) یا فوراً برق را در ناحیه معیوب قطع می‌کند. این هدف اصلی حفاظت رله و اتوماسیون است.

الزامات اساسی برای وسایل حفاظتی

بنابراین، در رابطه با حفاظت رله و اتوماسیون الزامات زیر اعمال می شود:

1. . در مواقع اضطراری، فقط ناحیه ای که حالت عملکرد غیرعادی در آن تشخیص داده شده است باید خاموش شود. تمام تجهیزات الکتریکی دیگر باید کار کنند.
2. حساسیت حفاظت رله باید حتی به حداقل ترین مقادیر پارامترهای اضطراری (تنظیم شده توسط تنظیمات پاسخ) پاسخ دهد.
3. کارایی. یک نیاز به همان اندازه مهم برای حفاظت رله و اتوماسیون، زیرا هرچه رله سریعتر کار کند، احتمال آسیب به تجهیزات الکتریکی و همچنین خطر کمتر است.
4. قابلیت اطمینان. البته، دستگاه ها باید عملکردهای حفاظتی خود را تحت شرایط عملیاتی داده شده انجام دهند.

به عبارت ساده، هدف از حفاظت رله و الزامات آن این است که دستگاه ها باید عملکرد تجهیزات الکتریکی را نظارت کنند، به موقع به تغییرات در حالت عملکرد پاسخ دهند، بخش آسیب دیده شبکه را فوراً قطع کنند و به پرسنل هشدار دهند. تصادف.

طبقه بندی رله

هنگام در نظر گرفتن این موضوع، نمی توان به انواع حفاظت رله توجه کرد. طبقه بندی رله به صورت زیر ارائه می شود:

• روش اتصال: اولیه (مستقیماً به مدار تجهیزات متصل می شود) و ثانویه (متصل از طریق ترانسفورماتور).
• گزینه های اجرا: الکترومکانیکی (سیستمی از کنتاکت های متحرک مدار را قطع می کند) و الکترونیکی (قطع با استفاده از الکترونیک رخ می دهد).
• هدف: اندازه گیری (اندازه گیری ولتاژ، جریان، دما و سایر پارامترها) و منطقی (انتقال دستورات به دستگاه های دیگر، انجام تاخیر زمانی و غیره).
• روش نفوذ: حفاظت رله از نفوذ مستقیم (مکانیکی متصل به دستگاه قطع کننده) و نفوذ غیرمستقیم (کنترل مدار مغناطیس الکتریکی که برق را خاموش می کند).

در مورد انواع سیستم های حفاظت رله، تعداد زیادی از آنها وجود دارد. بیایید بلافاصله بررسی کنیم که چه نوع رله هایی وجود دارد و برای چه مواردی استفاده می شود.

1. حفاظت در برابر جریان اضافه (حفاظت اضافه جریان) در صورتی فعال می شود که جریان به تنظیمات تعیین شده توسط سازنده برسد.
2. حفاظت از جریان اضافه جهت دار، علاوه بر تنظیم، جهت قدرت نیز کنترل می شود.
3. محافظ گاز (GZ) برای قطع برق ترانسفورماتور در نتیجه انتشار گاز استفاده می شود.
4. دیفرانسیل، دامنه کاربرد - حفاظت از شینه ها، ترانسفورماتورها و ژنراتورها با مقایسه مقادیر جریان در ورودی و خروجی. اگر اختلاف بیشتر از تنظیمات مشخص شده باشد، حفاظت رله فعال می شود.
5. ریموت (RD)، در صورت تشخیص کاهش مقاومت در مدار، برق را قطع می کند، که در صورت وقوع جریان اتصال کوتاه اتفاق می افتد.
6. حفاظت از فاصله با مسدود کردن فرکانس بالا، برای قطع خطوط هوایی در هنگام شناسایی اتصال کوتاه استفاده می شود.
7. از راه دور با مسدود کردن از طریق یک کانال نوری، نسخه قابل اطمینان تر از نوع قبلی حفاظت، زیرا تأثیر نویز الکتریکی بر کانال نوری چندان قابل توجه نیست.
8. حفاظت منطقی باس (LBP) نیز برای تشخیص اتصال کوتاه استفاده می شود، فقط در این مورد در اتوبوس ها و (خطوط تامین از اتوبوس های پست).
9. دوگووایا. هدف - حفاظت از تابلوهای کامل (KRU) و پست های کامل ترانسفورماتور (CTS) در برابر آتش سوزی. اصل کار بر اساس فعال شدن سنسورهای نوری در نتیجه افزایش روشنایی و همچنین سنسورهای فشار هنگام افزایش فشار است.
10. فاز دیفرانسیل (DPZ). برای کنترل فازها در دو انتهای خط تغذیه استفاده می شود. اگر جریان بیشتر از مقدار تنظیم شده باشد، رله فعال می شود.

به طور جداگانه، من می خواهم انواع اتوماسیون الکتریکی را نیز در نظر بگیرم که هدف آن بر خلاف حفاظت رله، برعکس، روشن کردن مجدد برق است. بنابراین در سیستم های رله و اتوماسیون مدرن از نوع اتوماسیون زیر استفاده می شود:

1. انتقال خودکار ذخیره (ATS). چنین اتوماسیونی اغلب به عنوان منبع پشتیبان منبع تغذیه استفاده می شود.
2. بسته شدن مجدد خودکار (AR). حوزه کاربرد: خطوط برق با ولتاژ 1 کیلو ولت و بالاتر و همچنین شین پست ها، موتورهای الکتریکی و ترانسفورماتورها.
3. تخلیه خودکار فرکانس، که دستگاه های شخص ثالث را با کاهش فرکانس در شبکه خاموش می کند.

علاوه بر این، انواع اتوماسیون زیر وجود دارد:

بنابراین هدف و زمینه های کاربرد حفاظت رله را بررسی کردیم. آخرین چیزی که می خواهم در مورد آن صحبت کنم این است که حفاظت رله از چه چیزی تشکیل شده است.

حفاظت رله و طراحی اتوماسیون

دستگاه حفاظت رله مداری است که از قسمت های زیر تشکیل شده است:

1. عناصر شروع - جریان، قدرت. طراحی شده برای نظارت بر حالت عملکرد تجهیزات الکتریکی و همچنین تشخیص تخلفات در مدار.
2. عناصر اندازه گیری - همچنین می توانند در عناصر راه اندازی (رله های جریان و ولتاژ) قرار گیرند. هدف اصلی راه اندازی دستگاه های دیگر، ارسال سیگنال در نتیجه تشخیص حالت عملکرد غیرعادی و همچنین خاموش کردن فوری دستگاه ها یا با تاخیر زمانی است.
3. بخش منطقی نشان داده شده توسط تایمرها، و همچنین .
4. بخش اجرایی مستقیماً مسئول خاموش یا روشن کردن دستگاه های سوئیچینگ است.
5. قسمت انتقال دهنده قابل استفاده در حفاظت دیفرانسیل فاز.

این سوال ممکن است برای برخی عجیب به نظر برسد، زیرا پاسخ در نام آنها پنهان است - رله موقعیت روشن/خاموش است. اما اگر فکر می کنید که این رله ها موقعیت فعلی سوئیچ را گزارش می دهند، ادامه مطلب را بخوانید. چون جواب اشتباه است.

برای پاسخ صحیح به این سوال، باید نمودار اتصال استاندارد برای درایو قطع کننده برق، به عنوان مثال، 35 کیلو ولت را در نظر بگیرید. رله های RPV (KQC) و RPV (KQT) با رنگ قرمز مشخص شده اند.

عکس. 1. نمودار اتصال برای درایو قطع کننده مدار خلاء 35 کیلو ولت (مثال)

و در اینجا نمودار دیگری است، این بار برای یک کلید 110 کیلوولت

شکل 2. نمودار اتصال برای درایو قطع کننده مدار گاز 110 کیلوولت SF6 (مثال)

همانطور که می بینید، برق به سیم پیچ های این رله ها (به ویژه RPO) از طریق زنجیره های نسبتا طولانی، از جمله سایر کنتاکت ها و آهنرباهای الکتریکی روشن/خاموش تامین می شود.

به طور طبیعی، این زنجیره ها حاوی کنتاکت های بلوک سوئیچ هستند، اما آنها تنها نیستند. به طور کلی، این ممکن است شامل سوئیچ حد کنترل شارژ فنر، کنتاکت های رله کنترل فشار گاز SF6 (مرحله مسدود کردن) و غیره باشد. به همین دلیل است که رله های RPV و RPO نمی توانند موقعیت فعلی سوئیچ را نشان دهند.

سپس RPO و RPV چه چیزی را "نشان می دهند"؟

آنها نشان می دهند که درایو برای کار آماده است:

RPO - آمادگی برای عملیات سوئیچینگ،

RPV - آمادگی برای عملیات خاموش شدن.

بیایید به مدار سوئیچینگ روشن نگاه کنیم عکس. 1که شامل RPO می شود. علاوه بر اتصال بلوک سوئیچ Q1 و سیم پیچ بسته شدن YAC، شامل عناصر زیر نیز می شود:

- سوئیچ SA1 در کابینت درایو، که درایو را به کنترل از راه دور یا محلی (تعمیر) تغییر می دهد. برای تغذیه ورودی RPO، سوئیچ باید در موقعیت راه دور باشد، در غیر این صورت سیگنال از آن عبور نخواهد کرد.

— کنتاکت‌هایی برای نظارت بر وضعیت فنر محرک SQM1 و SQM2 که با شارژ شدن فنر بسته می‌شوند. هنگامی که سوئیچ برای عملیات بسته شدن آماده است. پس از هر بار روشن شدن، فنر درایو تخلیه می شود و کنتاکت های SQM باز می شوند و عبور فرمان کلید را تا زمانی که فنر شارژ شود مسدود می کند.

— کنتاکت SQF، که در صورت وجود فرمان موازی برای باز کردن مدار شکن، مدار سوئیچینگ را قطع می کند تا اثری از بسته شدن مکرر وجود نداشته باشد.

اگر حداقل یکی از این عناصر در حالت باز باشد، مدار RPO جمع نمی شود، حتی اگر سوئیچ در موقعیت خاموش باشد (Q1 بسته است). ترکیب همه این عناصر نشان دهنده آمادگی/عدم آمادگی سوئیچ برای عملیات سوئیچینگ است.

اگر کلید SF6 باشد، کنتاکت‌های یک سوئیچ فشار SF6 به مدار روشن و خاموش اضافه می‌شوند که در صورت کاهش شدید فشار، کنترل‌ها را کاملا مسدود می‌کند. این امر از خرابی کلید مدار در هنگام اتصال کوتاه به دلیل عدم توانایی در خاموش کردن قوس (بدون گاز SF6 - بدون وسیله خاموش کننده) جلوگیری می کند. چنین رله ای روی آن دیده می شود شکل 2 (+K9)

همچنین، رله‌ها/ورودی‌های RPO یا RPV هنگامی که مدارهای روشن و خاموش قطع می‌شوند یا منبع تغذیه خاموش می‌شوند، برق نمی‌زنند. هنگامی که هر دو سیگنال RPV و RPO ناپدید می شوند، دستگاه حفاظت رله یک سیگنال هشدار برای افسر وظیفه در پست یا در سیستم کنترل خودکار صادر می کند.

در ابتدا، این رله ها دقیقاً برای نظارت بر یکپارچگی مدارهای کنترل سوئیچ استفاده می شدند.

ویژگی های استفاده از سیگنال های RPV و RPO در مدارهای منطقی

سیگنال های RPO و RPV باید با در نظر گرفتن منطق شکل گیری آنها پردازش شوند.

به عنوان مثال، سیگنال RPO ممکن است در طول شارژ فنر، به ویژه در چرخه بسته شدن مجدد خودکار ناموفق (عملکرد O-tapv-VO)، زمانی که یک اتصال کوتاه پایدار دوباره خاموش می شود، اما فنر بسته شدن هنوز قطع شده است، ناپدید می شود. زمان شارژ

زمان سیم پیچ فنر می تواند به 15 ثانیه (VVU-SESH-P-10) یا بیشتر برسد، به خصوص در ولتاژ کاری کاهش یافته.

این بدان معنی است که لازم است یک مدار درایو شکسته (ناپدید شدن همزمان RPO و RPV) با تاخیر زمانی کمتر از زمان شارژ فنر سیگنال دهید.

سیگنال های RPV نیز به طور گسترده در الگوریتم های حفاظتی و اتوماسیون استفاده می شوند. به عنوان مثال، RPV معمولاً هنگام شروع بسته شدن مجدد خودکار و RPO هنگام تسریع حفاظت استفاده می شود.

برنج. 3. استفاده از RPV و RPO در الگوریتم های MP RPA (با استفاده از مثال BMRZ-152-KL، برگرفته از وب سایت http://mtrele.ru)

علاوه بر این، باید بدانید که حتی اگر تمام کنتاکت های کمکی بسته باشند، باز هم قضاوت در مورد موقعیت سوئیچ توسط RPO و RPV نادرست است زیرا در این حالت سیگنال های RPO و RPV سریعتر از انجام عملیات روشن/خاموش کامل ناپدید می شوند. .

به عنوان مثال، سیگنال RPV ( عکس. 1) به محض اینکه فرمان خاموشی توسط کنتاکت رله KCT1 صادر شود، در ورودی گسسته ترمینال A1 ناپدید می شود. آن ها سوئیچ هنوز خاموش نشده است (هنوز روشن است) و سیگنال RPV قبلاً ناپدید شده است (ورودی RPV توسط تماس رله KCT1 دور می زند).

تفاوت در اینجا البته کوچک است (ده ها میلی ثانیه)، اما برای سیستم هایی مانند RAS و ACS می تواند قابل توجه باشد. بنابراین، برای آنها، هنگام تغذیه از جریان جریان سیستم مربوطه، موقعیت سوئیچ باید از طریق کنتاکت های بلوک "خشک" سوئیچ "برداشته شود".

کنتاکت بلوک کلید c است که موقعیت فعلی آن را نشان می دهد و RPV و RPO رله هایی برای نظارت بر آمادگی کلید برای عملیات مربوطه هستند.

خوب، و در نهایت، یک مشاهده کوچک

اخیراً، طراحان و سازندگان سوئیچ ها سعی کرده اند مدار RPO را تا آنجا که ممکن است به آهنربای الکتریکی سوئیچینگ منتقل کنند و کل زنجیره پیچیده کنتاکت های کمکی را دور بزنند.

بر برنج. 4دو نمودار برای درایوهای همان نوع سوئیچ های VVU-SESH-P با اختلاف 3 سال نشان داده شده است. در سمت چپ نموداری از سال 2010 و در سمت راست یک نمودار مدرن تر را مشاهده می کنید. به زنجیره RPO توجه کنید - این چیزی است که من در مورد آن صحبت می کردم. در حالت اول تقریباً کل مدار سوئیچینگ را کنترل می کنید و در حالت دوم فقط بخش Q1-YAC را کنترل می کنید.