Điều khiển các chế độ vận hành thiết bị điện trạm biến áp

Để đảm bảo hoạt động không có sự cố trạm biến áp cần kiểm soát các chế độ vận hành của thiết bị điện: tải trên các kết nối riêng lẻ, điện áp và tần số tại các điểm điều khiển của mạng truyền tải điện, giá trị và hướng của dòng công suất tác dụng và phản kháng, lượng năng lượng được cung cấp.

Việc kiểm soát việc tuân thủ các thông số của nhà máy và các chỉ số kỹ thuật khác về hoạt động của thiết bị điện được thực hiện chủ yếu với sự trợ giúp của thiết bị bảng điều khiển và trong một số trường hợp, nếu cần thiết, các thiết bị đo cầm tay được sử dụng.

Tủ điện được sử dụng trong các trạm biến áp có cấp chính xác từ 2,5-4,0. Vôn kế bảng điều khiển với cấp chính xác 1,0 được sử dụng trong các điểm kiểm soát của hệ thống điện. Cấp độ chính xác có nghĩa là sai số giảm lớn nhất β của công cụ dưới dạng phần trăm của giá trị thuế tối đa cho phép theo thang đo của công cụ, tức là

trong đó cò là giá trị đo được cò là giá trị thực xác định bởi thiết bị mẫu; atax - số đọc thang đo thiết bị tối đa.

Các loại thiết bị đo điện được sử dụng để điều khiển các chế độ vận hành của thiết bị điện tại trạm biến áp: điện từ, điện từ, điện động, cảm ứng, kỹ thuật số và tự ghi, cũng như máy hiện sóng tự động. Để kiểm soát giá trị danh nghĩa của giá trị đo được, một vạch đỏ được vẽ trên thang đo của thiết bị, giúp nhân viên trực ca dễ dàng theo dõi chế độ hoạt động của thiết bị điện và giúp ngăn ngừa quá tải trái phép.

Các thiết bị điện từ được sử dụng để đo trong mạch điện một chiều. Chúng có cùng thang đo, cho phép bạn thực hiện các phép đo với độ chính xác cao, không bị ảnh hưởng bởi từ trường và biến động nhiệt độ của không khí xung quanh. Để đo lường trong mạch điện xoay chiều, các thiết bị này được sử dụng cùng với bộ chỉnh lưu.

Các thiết bị điện từ chủ yếu được sử dụng để đo lường trong các mạch điện xoay chiều và được sử dụng rộng rãi như các tổng đài. Độ chính xác của chúng thấp hơn so với các thiết bị điện từ.

Dụng cụ điện động có hai cuộn dây nằm bên trong nhau, lò xo tạo ra momen ngược chiều. Các thiết bị này thuận tiện cho việc đo các thông số điện là tích của hai đại lượng (ví dụ: công suất). Oát kế điện động đo công suất trong mạch AC và DC. Các thiết bị của hệ thống này có từ trường bên trong yếu, trong quá trình hoạt động, chúng chịu ảnh hưởng của từ trường bên ngoài và tiêu thụ điện năng đáng kể.

Dụng cụ cảm ứng hoạt động theo nguyên tắc của từ trường quay và chỉ hoạt động được trong mạch điện xoay chiều. Chúng được sử dụng như wattmeters và đồng hồ đo điện.

Theo quy luật, các thiết bị kỹ thuật số điện tử có cấp độ chính xác cao (0,1 — 1,0), tốc độ cao, cho phép bạn quan sát những thay đổi nhanh chóng của giá trị đo được, khả năng đọc số đọc trực tiếp bằng số. Các thiết bị như vậy được sử dụng làm máy đo tần số (F-205), cũng như vôn kế DC và AC (F-200, F-220, v.v.).

Máy ghi được sử dụng để ghi liên tục dòng điện, điện áp, tần số, công suất và cho phép ghi lại tài liệu về các chỉ số hiệu suất quan trọng nhất của thiết bị điện, giúp phân tích các chế độ bình thường và các tình huống khẩn cấp trong hệ thống điện.

Máy hiện sóng chùm sáng tự động đề cập đến các thiết bị được thiết kế đặc biệt để ghi và phân tích các quá trình khẩn cấp trong hệ thống điện.

Tải được theo dõi bằng cách sử dụng ampe kế nối tiếp với mạch đo. Các thiết bị cho dòng điện cao rất khó thực hiện, do đó, khi đo dòng điện một chiều, ampe kế được kết nối thông qua các shunt (Hình 1, a) và đối với dòng điện xoay chiều - thông qua máy biến dòng (Hình 1, b, c).

Việc kết nối và ngắt kết nối các thiết bị với shunt và cuộn thứ cấp của máy biến dòng có thể được thực hiện dưới điện áp và không ngắt kết nối tải trong mạch sơ cấp, theo các quy tắc an toàn có liên quan.

Ampe kế AC được lắp đặt ở những nơi cần kiểm soát quy trình có hệ thống; trong tất cả các mạch trên 1 kV, nếu có máy biến dòng được sử dụng cho các mục đích khác và trong các mạch có điện áp lên đến 1 kV, phép đo tổng dòng điện của tất cả người tiêu dùng điện được kết nối (và đôi khi cho từng người tiêu dùng điện).

Cơm. 1. Sơ đồ đấu nối ampe kế đo dòng điện xoay chiều và một chiều

Ampe kế dòng điện một chiều được lắp trong mạch chỉnh lưu, trong mạch kích từ của máy bù đồng bộ, trong mạch ắc quy.

Để điều khiển tải trong mạch điện xoay chiều có điện áp 0,4-0,6-10 kV, người ta sử dụng thiết bị di động - kẹp điện (loại Ts90 cho 15-600 A, 10 kV, Ts91 cho 10-500 A, 600 V). Trong bộ lễ phục. Hình 2 cho thấy hình ảnh tổng quát và sơ đồ của kẹp điện Ts90.

Đồng hồ kẹp bao gồm một máy biến dòng có mạch từ phân chia 1, được trang bị tay cầm 4 và ampe kế 3. Khi đo, mạch từ của kẹp phải bao phủ dây mang dòng điện 2 để nó không chạm vào nó hoặc lân cận. các giai đoạn. Các hàm của chuỗi từ tính có thể tháo rời phải được ấn chặt.

Khi đo bằng kẹp điện, phải tuân thủ tất cả các yêu cầu của quy tắc an toàn (việc sử dụng găng tay điện môi, vị trí của thiết bị đo so với các bộ phận mang điện của hệ thống lắp đặt điện, v.v.). Trong mạch của đồng hồ kẹp (Hình 2, b), thiết bị đo (ampe kế) được kết nối với cuộn thứ cấp của máy biến dòng kẹp bằng cầu nối qua điện trở và điốt. Các điện trở bổ sung R1 — R10 cho phép năm dải đo (15, 30, 75, 300, 600 A).

Mức điện áp được theo dõi bằng vôn kế trong tất cả các phần của thanh cái với tất cả các điện áp, cả dòng điện một chiều và xoay chiều, có thể hoạt động riêng (được phép lắp đặt một vôn kế có công tắc cho một số điểm đo). Để đo hiệu điện thế, các vôn kế được mắc song song trong mạch đo. Nếu cần mở rộng giới hạn đo, các điện trở bổ sung được mắc nối tiếp với thiết bị.

Sơ đồ bật vôn kế với điện trở bổ sung và sử dụng công tắc được hiển thị trong hình. 3. Các điện trở bổ sung được sử dụng để đo trong mạch DC và AC lên đến 1 kV.

Cơm. 2. Kẹp đo điện: a — tổng quan; b - sơ đồ

Khi đo điện áp trong mạng điện xoay chiều trên 1 kV, máy biến điện áp được sử dụng. Sơ đồ kết nối vôn kế thông qua máy biến điện áp được thể hiện trong hình. 5. Điện áp danh định của cuộn thứ cấp của máy biến điện áp trong mọi trường hợp bằng 100 V bất kể điện áp danh định của cuộn sơ cấp là bao nhiêu và vôn kế bảng được hiệu chuẩn có tính đến tỷ số biến đổi của máy biến điện áp theo đơn vị sơ cấp. Vôn.

Đo công suất AC và DC được tạo ra bằng oát kế. Trong các trạm biến áp, công suất xoay chiều (tác dụng và phản kháng) chủ yếu được đo: trên máy biến áp, đường dây 110-1150 kV và máy bù đồng bộ... Ngoài ra, thiết bị đo công suất phản kháng - varmeter không khác biệt về cấu tạo so với wattmeter đo công suất tác dụng. Chỉ có sơ đồ kết nối là khác nhau.Sơ đồ của một wattmeter (varmeter) thông qua các máy biến dòng và điện áp (trong hệ thống lắp đặt điện trên 1 kV) được hiển thị trong hình. 5.

Cơm. 3. Sơ đồ chuyển đổi vôn kế: a — với một điện trở bổ sung; b — sử dụng công tắc

Cơm. 4. Sơ đồ bao gồm vôn kế với máy biến điện áp: a — trong mạng một pha; b — sơ đồ tam giác mở; máy biến áp ba pha hai dây quấn

Cơm. 5. Sơ đồ đấu dây của oát-kế hai phần tử (hai oát-kế một pha)

Khi bật công tơ mét, đầu của cuộn dây điện áp (được đánh dấu *) phải được nối với đầu của cuộn dây thứ cấp của máy biến điện áp của pha mà máy biến dòng được nối. Và khi bật varmeter, cuộn dây điện áp của thiết bị được kết nối với cuộn dây của biến điện áp của các pha khác (trong Hình 5, cần phải thay đổi các cực a và từ cuộn thứ cấp của VT).

Nếu hướng của công suất đo được của các kết nối (máy biến áp, đường dây) có thể thay đổi hướng tùy thuộc vào chế độ, thì trong trường hợp này, wattmeter hoặc varmeters phải có thang đo hai mặt với vạch chia 0 ở giữa thang đo.

Để đo năng lượng, máy đo năng lượng hoạt động và phản ứng được sử dụng trong các mạch điện xoay chiều. Có tính toán, kỹ thuật đo đếm điện năng.Kế toán kế toán (công tơ) được sử dụng để thanh toán bằng tiền với người tiêu dùng đối với lượng điện được cung cấp và kế toán kỹ thuật (công tơ điều khiển) được sử dụng để kiểm soát mức tiêu thụ điện trong các doanh nghiệp, nhà máy điện, trạm biến áp (ví dụ: cho nhu cầu riêng: làm mát máy biến áp, làm nóng phím và ổ đĩa của chúng, v.v., v.v.).

Đối với điện năng được ghi bởi công tơ điều khiển, không có quyết toán tiền tệ nào được thực hiện với tổ chức cung cấp điện. Trong các trạm biến áp, công tơ đo năng lượng tác dụng và phản kháng được lắp đặt ở phía cao áp và trung thế, trong trường hợp không có máy biến dòng ở phía cao áp, có thể lắp đặt công tơ ở phía hạ áp.

Công tơ tính toán năng lượng tác dụng được lắp đặt trên đường dây liên hệ thống cho từng đường dây ra khỏi trạm biến áp (trừ đường dây của hộ tiêu thụ và có công tơ ở đầu nhận). Đồng hồ đo năng lượng phản kháng trên đường dây cáp và trên không lên đến 10 kV, xuất phát từ các trạm biến áp của hệ thống điện, được lắp đặt trong trường hợp việc tính toán với người dùng công nghiệp được thực hiện bằng cách sử dụng đồng hồ đo năng lượng hoạt động trên các đường dây này.

Về nguyên tắc, mạch chuyển đổi công tơ không khác với mạch chuyển đổi wattmeter. Đồng hồ vạn năng được kết nối thông qua máy biến dòng điện và điện áp với các giá trị thứ cấp lần lượt là 5 A và 100 V.

Trên các đường dây và máy biến áp này, nơi dòng năng lượng có thể thay đổi hướng, các công tơ cắm được lắp đặt chỉ đo điện theo một hướng.

Điều khiển tần số trong các thanh cái của trạm biến áp điện thuê ngoài bằng bộ đếm tần số... Hiện nay bộ đếm điện tử được sử dụng. Các thiết bị loại này có một mạch phức tạp được lắp ráp trên các phần tử tích hợp (vi mạch) và là thiết bị có độ chính xác cao hơn (chúng đo tần số với độ chính xác đến phần trăm hertz). Đồng hồ đo tần số được bao gồm trong các mạch thứ cấp của máy biến điện áp giống như vôn kế.