Теоретические вопросы:
1 Устройство автоматического регулирования. Структурная схема системы автоматического регулирования по отклонению регулируемой величины
2 Источники и схемы постоянного оперативного тока
3 Принцип действия АВР на примере двухтрансформаторной подстанции
Практические задания: начертить структурную схему и описать принцип работы
1 Схема электрического АПВ однократного действия для линии с масляным выключателем
2 Схемы автоматического управления пассажирским быстроходным лифтом
Теоретические вопросы:
1 Устройство автоматического регулирования. Структурная схема системы автоматического регулирования по отклонению регулируемой величины
Под автоматическим регулированием понимается непрерывный процесс поддержания какой-либо регулируемой величины на неизменном уровне или процесс изменения этой величины по заранее заданному закону при любых возмущающих воздействиях. Устройства, выполняющие указанную функцию, называются автоматическими регуляторами.
Регулируемой величиной называется физический параметр, который следует поддерживать неизменным или менять по определенному закону. Такими параметрами в энергосистемах являются напряжение, частота, активная и реактивная мощности.
Системы автоматического регулирования содержат те же элементы, что и системы автоматического управления.
В зависимости от принципа регулирования все регуляторы можно разделить на два класса: регуляторы, использующие принцип регулирования по возмущению, и регуляторы, использующие принцип регулирования по отклонению регулируемой величины от заданного значения. Имеются комбинированные системы регулирования, использующие оба принципа.
Принцип регулирования по отклонению регулируемой величины от заданного значения состоит в том, что измерительный орган регулятора сравнивает действительное значение регулируемой величины 1 заданным значением 2 (рис. 1).
При наличии рассогласования измерительный орган вырабатывает сигнал регулирующего воздействия 3, который стремится восстановить регулируемую величину. При этом знак регулирующего воздействия должен быть противоположен знаку отклонения регулируемой величины 4. Величина и знак отклонения определяют интенсивность и направление процесса регулирования.
2 Источники и схемы постоянного оперативного тока
Для всех устройств релейной защиты, кроме реле прямого действия необходим источник оперативного тока. Источники оперативного тока подразделяются на:
- Источники питания постоянного оперативного тока;
- Источники питания переменного оперативного тока;
Независимым источником оперативного тока являются аккумуляторные батареи.
Преимущества источников питания постоянного оперативного тока:
- Обеспечивается питание всех цепей подключенных устройств в любой момент времени с необходимым уровнем напряжения и тока независимо от состояния основной сети.
- Простота и надежность схем релейной защиты.
Недостатки:
- Высокая стоимость (экономически оправдано использование источников постоянного оперативного тока на подстанциях 110 кВ и выше с несколькими ВЛ);
- Необходимость наличия отапливаемого и вентилируемого помещения;
- Необходимость использования подзарядного устройства;
- Сложность в эксплуатации.
Для повышения надежности сеть оперативного питания секционируется с тем, чтобы обесточивание одной или нескольких секций не приводило к отказам наиболее ответственных потребителей оперативного тока, к которым относятся устройства релейной защиты, автоматики и управления.
3 Принцип действия АВР на примере двухтрансформаторной подстанции
Принцип действия схем АВР рассмотрим на примере двухтрансформаторной подстанции, приведенной на рисунке 1. Нормальное питание потребителей осуществляется от рабочего трансформатора T1, а трансформатор Т2 отключен и находится в автоматическом резерве.
При отключении выключателя Q1, трансформатора T1, по любой причине его блок – контакт SQC1.2 размыкает цепь обмотки промежуточного реле KL1. В результате реле KL1 теряет питание и с некоторой выдержкой времени размыкает свои контакты KL1.1 и LK1.2.
Блок – контакт SQT1.3 выключателя Q1, при его отключении, замыкается и подает плюс оперативного тока через ещё замкнутый контакт KL1.1 на обмотку промежуточного реле KL2, которое своими контактами KL2.1 и KL2.2 производит включение выключателей Q3 и Q4 резервного трансформатора. По истечении установленной выдержки времени реле KL1 разомкнет контакт KL1.1 в цепи обмотки промежуточного реле KL2. Если резервный трансформатор включается действием схемы АВР на устойчивое К3, то он отключится релейной защитой и его повторного включения не произойдет. Таким образом, реле KL1 обеспечивает однократность действия АВР и поэтому называется реле однократности включения. Реле KL1 вновь замкнет свои контакты и подготовит схему АВР к новому действию лишь после того, как будет восстановлена нормальная схема питания подстанции и будет включен выключатель Q1.
Практические задания:
1 Схема электрического АПВ однократного действия для линии с масляным выключателем
Наиболее часто такие АПВ выполняются на базе комплектных устройств типа РПВ-58 (рис. 1.). В этом реле однократность АПВ обеспечивается за счет конденсатора С, который заряжается только при включенном положении выключателя.
В рассматриваемой схеме дистанционное управление выключателем производится ключом управления КУ типа МКСВФ, у которого предусмотрена фиксация положения последней операции. Поэтому после операции включения ключ остается в положении «Включено» (В2), а после операции отключения - в положении «Отключено» (02). Когда выключатель включен и ключ управления находится в положении «Включено», к конденсатору С подводится плюс оперативного тока через контакты ключа, а минус через зарядный резистор R2. При этом конденсатор заряжен и схема АПВ находится в состоянии готовности к действию, как показано на рис. 10.2.
При включенном выключателе реле положения «Отключено» РПО, осуществляющее контроль исправности цепей включения, током не обтекается и его контакт в цепи пуска АПВ разомкнут. Пуск АПВ происходит при отключении выключателя под действием релейной защиты в результате возникновения несоответствия между положением ключа, которое не изменилось, и положением выключателя, который теперь отключен. Несоответствие положений ключа управления и выключателя характеризуется тем, что через контакты ключа 1-3 на схему АПВ по-прежнему подается плюс оперативного тока, а ранее разомкнутый вспомогательный контакт (блок-контакт) выключателя БКВ переключился и замкнул цепь обмотки реле РПО, которое, срабатывая, подает минус на обмотку реле времени РВ1.
2 Схемы автоматического управления пассажирским быстроходным лифтом
Электропривод быстроходного лифта осуществляется от двухскоростного асинхронного двигателя, имеющего на статоре две раздельные обмотки с соотношением числа полюсов 6/24 или 6/18, что соответствует синхронным угловым скоростям 104,7/26,2 или 104, 7/34,9 рад/с.
В системе привода не предусмотрено ограничение ускорения при пуске. Точная остановка кабины достигается путем перехода с высокой скорости ωраб (включен контактор КБ) на низкую ωост (включен контактор КМ). При этом будет происходить генераторное торможение. Поэтому для ограничения момента двигателя в этом режиме в одну из фаз статорной обмотки вводится дополнительный резистор Rд. После снижения скорости резистор Rд шунтируется контактором КУ, управление которым производится в функции времени.
Управление лифтом может производиться как из кабины с помощью командных кнопок К.нК.1-КнК9 (здание имеет 9 этажей), так и с этажных площадок посредством вызывных кнопок КнВ1-КнВ9. Рассмотрим работу схемы при вызове кабины с 9-го этажа пассажиром, находящимся на 1-м этаже. Для этого пассажир должен нажать кнопку КнВ1.
