Control dels modes de funcionament dels equips elèctrics de les subestacions transformadores

Per garantir un funcionament sense problemes subestacions transformadores cal controlar els modes de funcionament dels equips elèctrics: la càrrega de les connexions individuals, la tensió i la freqüència als punts de control de les xarxes de transmissió d'energia, el valor i la direcció dels fluxos de potència activa i reactiva, la quantitat de energia subministrada.

El control del compliment dels paràmetres de fàbrica i altres indicadors tècnics del funcionament dels equips elèctrics es realitza principalment amb l'ajuda d'equips de panell i, en alguns casos, si cal, s'utilitzen dispositius de mesura portàtils.

Els quadres elèctrics utilitzats a les subestacions tenen una classe de precisió de 2,5-4,0. Els voltímetres de panell amb una classe de precisió d'1,0 s'utilitzen als punts de control del sistema d'alimentació. Classe de precisió significa l'error reduït més gran β de l'instrument com a percentatge de la lectura màxima d'impostos permesa per l'escala de l'instrument, és a dir.

on cigonya és el valor mesurat de cigonya és el valor real determinat pel dispositiu de mostra; atax: lectura màxima de l'escala de l'instrument.

S'utilitzen diversos tipus d'aparells de mesura elèctrica per controlar els modes de funcionament dels equips elèctrics de les subestacions: magnetoelèctrics, electromagnètics, electrodinàmics, d'inducció, digitals i d'autoenregistrament, així com oscil·loscopis automàtics. Per controlar el valor nominal del valor mesurat, es dibuixa una línia vermella a l'escala del dispositiu, cosa que facilita al personal de servei controlar el mode de funcionament de l'equip elèctric i ajuda a evitar sobrecàrregues no autoritzades.

Els dispositius magnetoelèctrics s'utilitzen per mesurar en circuits de corrent continu. Tenen la mateixa escala, permeten fer mesures amb gran precisió, no es veuen afectats pels camps magnètics i les fluctuacions de la temperatura de l'aire circumdant. Per mesurar en circuits de CA, aquests dispositius s'utilitzen juntament amb rectificadors.

Els dispositius electromagnètics s'utilitzen principalment per mesurar en circuits de CA i s'utilitzen àmpliament com a quadres de distribució. La seva precisió és inferior a la dels dispositius magnetoelèctrics.

Els dispositius electrodinàmics tenen dues bobines situades una dins de l'altra, el moment oposat el crea una molla. Aquests dispositius són convenients per mesurar paràmetres elèctrics que són el producte de dues magnituds (per exemple, potència). Els vatímetres electrodinàmics mesuren la potència en circuits AC i DC. Els dispositius d'aquest sistema tenen un camp magnètic intern feble, durant el seu funcionament estan subjectes a la influència de camps magnètics externs i consumeixen energia significativa.

Els dispositius d'inducció funcionen segons el principi d'un camp magnètic giratori i només poden funcionar en circuits de corrent altern. S'utilitzen com a wattmetres i comptadors d'electricitat.

Els dispositius electrònics digitals tenen, per regla general, una classe d'alta precisió (0,1 - 1,0), alta velocitat, que permet observar canvis ràpids en el valor mesurat, la capacitat de llegir les lectures directament en números. Aquests dispositius s'utilitzen com a mesuradors de freqüència (F-205), així com voltímetres de CC i CA (F-200, F-220, etc.).

Els gravadors s'utilitzen per a l'enregistrament continu de corrent, voltatge, freqüència, potència i permeten l'enregistrament documental dels indicadors de rendiment més importants dels equips elèctrics, la qual cosa facilita l'anàlisi de modes normals i situacions d'emergència en el sistema elèctric.

Els oscil·loscopis de feix de llum automàtics fan referència a dispositius dissenyats específicament per registrar i analitzar processos d'emergència en sistemes elèctrics.

La càrrega es controla mitjançant amperímetres connectats en sèrie al circuit de mesura. Els dispositius per a corrents elevats són difícils d'implementar, per tant, quan es mesuren el corrent continu, els amperímetres es connecten mitjançant derivacions (Fig. 1, a) i per a corrent altern, mitjançant transformadors de corrent (Fig. 1, b, c).

La connexió i desconnexió de dispositius a derivacions i bobinatges secundaris dels transformadors de corrent es pot dur a terme sota tensió i sense desconnexió de la càrrega al circuit primari, d'acord amb les normes de seguretat pertinents.

S'instal·len amperímetres de CA on es requereix un control sistemàtic del procés; en tots els circuits superiors a 1 kV, si hi ha transformadors de corrent utilitzats per a altres finalitats, i en circuits amb una tensió de fins a 1 kV, mesura del corrent total de tots els consumidors elèctrics connectats (i de vegades per a consumidors elèctrics individuals).

Arròs. 1. Esquemes de connexió d'amperímetres per a la mesura de corrent altern i continu

Els amperímetres de corrent continu s'instal·len en circuits rectificadors, en circuits d'excitació de compensadors síncrons, en circuits de bateries.

Per controlar la càrrega en circuits de corrent altern amb una tensió de 0,4-0,6-10 kV, s'utilitzen dispositius portàtils: pinça elèctrica (tipus Ts90 per a 15-600 A, 10 kV, Ts91 per a 10-500 A, 600 V). A la fig. La figura 2 mostra una visió general i un diagrama de la pinça elèctrica Ts90.

La pinça mesuradora consta d'un transformador de corrent amb un circuit magnètic dividit 1, equipat amb nanses 4 i un amperímetre 3. En mesurar, el circuit magnètic de la pinça ha de cobrir el cable que porta corrent 2 perquè no el toqui ni el veí. fases. Les mordasses de la cadena magnètica desmuntable s'han de pressionar fermament.

Quan es mesura amb una pinça elèctrica, s'han de respectar tots els requisits de les normes de seguretat (ús de guants dielèctrics, la ubicació de l'aparell de mesura en relació amb les parts actives de la instal·lació elèctrica, etc.). Al circuit del mesurador de pinça (Fig. 2, b), el dispositiu de mesura (amperímetre) està connectat al bobinatge secundari del transformador de corrent de pinça mitjançant un pont sobre resistències i díodes. Les resistències addicionals R1 - R10 permeten cinc rangs de mesura (15, 30, 75, 300, 600 A).

El nivell de tensió es controla mitjançant voltímetres a totes les seccions del bus amb totes les tensions, tant de corrent continu com de corrent altern, que poden funcionar per separat (es permet instal·lar un voltímetre amb un interruptor per a diversos punts de mesura). Per mesurar la tensió, es connecten voltímetres en paral·lel al circuit de mesura. Si és necessari ampliar els límits de mesura, es connecten resistències addicionals en sèrie amb els instruments.

A la fig. 3. S'utilitzen resistències addicionals per a mesures en circuits de CC i CA de fins a 1 kV.

Arròs. 2. Pinces mesuradores elèctriques: a — vista general; b — esquema

Quan es mesura la tensió en xarxes de corrent altern superior a 1 kV, s'utilitzen transformadors de tensió. A la fig. 5. La tensió nominal del bobinatge secundari del transformador de tensió en tots els casos és igual a 100 V, independentment de la tensió nominal del bobinatge primari, i els voltímetres de panell es calibren tenint en compte la relació de transformació del transformador de tensió en unitats de primària. voltatge.

Mesura de la potència CA i CC produïda mitjançant wattmetres. A les subestacions, la potència de CA (activa i reactiva) es mesura principalment: en transformadors, línies elèctriques de 110-1150 kV i compensadors síncrons.A més, els dispositius per mesurar la potència reactiva: els varmetres no difereixen en estructura dels vatímetres que mesuren la potència activa. Només els esquemes de connexió són diferents.A la fig. 5.

Arròs. 3. Esquemes de commutació d'un voltímetre: a — amb una resistència addicional; b — utilitzant l'interruptor

Arròs. 4. Esquemes per incloure voltímetres amb transformadors de tensió: a — en xarxes monofàsiques; b — diagrama de triangle obert; Transformador trifàsic de dos bobinatges d'entrada

Arròs. 5. Esquema de cablejat d'un vatímetre de dos elements (dos vatímetres monofàsics)

Quan el vatímetre està encès, l'inici del bobinat de tensió (marcat amb *) s'ha de connectar al terminal del bobinatge secundari del transformador de tensió de la fase en què està connectat el transformador de corrent. I quan s'encén el varmetre, el bobinat de tensió del dispositiu es connecta als bobinatges del transformador de tensió d'altres fases (a la figura 5 cal canviar els terminals a i del bobinatge secundari de VT).

Si la direcció de la potència mesurada de les connexions (transformador, línia) pot canviar la seva direcció en funció del mode, en aquest cas, els vatímetres o varmetres han de tenir una escala de dues cares amb una divisió zero al mig de l'escala.

Per mesurar l'energia, s'utilitzen comptadors d'energia activa i reactiva en circuits de corrent altern. Hi ha mesura calculada i tècnica de l'electricitat.La comptabilitat comptable (mesuradors) s'utilitza per a liquidacions monetàries amb els consumidors per a l'electricitat subministrada, i la comptabilitat tècnica (comptadors de control) s'utilitza per controlar el consum d'electricitat a les empreses, centrals elèctriques, subestacions (per exemple, per a necessitats pròpies: transformadors de refrigeració, escalfament de claus i les seves unitats, etc., etc.).

Per a l'electricitat registrada pels comptadors de control, no es realitzen liquidacions monetàries amb l'entitat de subministrament elèctric. A les subestacions, els comptadors d'energia activa i reactiva s'instal·len al costat d'alta i mitjana tensió i, en absència de transformadors de corrent al costat d'alta tensió, es poden instal·lar comptadors al costat de baixa tensió.

Els comptadors calculats d'energia activa s'instal·len a les línies intersistemes per a cada línia que surt de la subestació (excepte les línies pertanyents als consumidors i amb comptadors a l'extrem receptor). Els comptadors d'energia reactiva en cables i línies aèries de fins a 10 kV, que surten de subestacions del sistema elèctric, s'instal·len en els casos en què el càlcul amb usuaris industrials es realitza mitjançant comptadors d'energia activa d'aquestes línies.

En principi, els circuits de commutació de comptadors no són diferents dels circuits de commutació de wattmetres. Els comptadors universals es connecten mitjançant transformadors de corrent i tensió amb valors secundaris de 5 A i 100 V respectivament.

En aquestes línies i transformadors, on el flux d'energia pot canviar de direcció, s'instal·len comptadors d'endolls que mesuren l'electricitat només en una direcció.

Control de freqüència en autobusos de subestacions elèctriques externalitzades per freqüències... Actualment s'utilitzen comptadors electrònics. Els dispositius d'aquest tipus tenen un circuit complex muntat en elements integrats (microcircuits) i són dispositius amb una precisió augmentada (mesuren la freqüència amb una precisió de centèsimes d'hertz). Els mesuradors de freqüència s'inclouen als circuits secundaris dels transformadors de tensió de la mateixa manera que els voltímetres.