Steuerung der Betriebsarten der elektrischen Ausrüstung von Umspannwerken

Um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten Umspannwerke Es ist notwendig, die Betriebsarten der elektrischen Ausrüstung zu steuern: die Belastung der einzelnen Anschlüsse, die Spannung und Frequenz an den Steuerpunkten der Stromübertragungsnetze, den Wert und die Richtung der Wirk- und Blindleistungsströme, die Höhe von zugeführte Energie.

Die Kontrolle der Einhaltung von Werksparametern und anderen technischen Indikatoren für den Betrieb elektrischer Geräte erfolgt hauptsächlich mit Hilfe von Schalttafelgeräten, in einigen Fällen kommen bei Bedarf auch tragbare Messgeräte zum Einsatz.

In Umspannwerken verwendete elektrische Schalttafeln haben eine Genauigkeitsklasse von 2,5 bis 4,0. In den Kontrollpunkten des Stromnetzes werden Panelvoltmeter mit einer Genauigkeitsklasse von 1,0 eingesetzt. Unter Genauigkeitsklasse versteht man den größten reduzierten Fehler β des Instruments als Prozentsatz des maximalen Steuerwerts, der von der Skala des Instruments zugelassen wird, d. h.

Dabei ist „Storch“ der gemessene Wert, „Storch“ ist der vom Probengerät ermittelte wahre Wert. atax – maximale Messwerte der Instrumentenskala.

Zur Steuerung der Betriebsarten elektrischer Geräte in Umspannwerken werden verschiedene Arten elektrischer Messgeräte eingesetzt: magnetoelektrische, elektromagnetische, elektrodynamische, induktive, digitale und selbstaufzeichnende sowie automatische Oszilloskope. Um den Nennwert des Messwertes zu kontrollieren, ist auf der Skala des Gerätes eine rote Linie eingezeichnet, die es dem Dienstpersonal erleichtert, den Betriebszustand der elektrischen Geräte zu überwachen und unbefugte Überlastungen zu verhindern.

Magnetoelektrische Geräte werden für Messungen in Gleichstromkreisen eingesetzt. Sie haben die gleiche Skala, ermöglichen Messungen mit großer Genauigkeit und werden nicht durch Magnetfelder und Schwankungen der Temperatur der Umgebungsluft beeinflusst. Zur Messung in Wechselstromkreisen werden diese Geräte zusammen mit Gleichrichtern eingesetzt.

Elektromagnetische Geräte werden hauptsächlich zur Messung in Wechselstromkreisen und häufig als Schalttafeln eingesetzt. Ihre Genauigkeit ist geringer als die magnetoelektrischer Geräte.

Elektrodynamische Geräte verfügen über zwei ineinander liegende Spulen, das entgegengesetzte Moment wird durch eine Feder erzeugt. Diese Geräte eignen sich zur Messung elektrischer Parameter, die das Produkt zweier Größen (z. B. Leistung) sind. Elektrodynamische Wattmeter messen die Leistung in Wechsel- und Gleichstromkreisen. Geräte dieses Systems verfügen über ein schwaches internes Magnetfeld, sind im Betrieb dem Einfluss externer Magnetfelder ausgesetzt und verbrauchen viel Strom.

Induktionsgeräte arbeiten nach dem Prinzip eines rotierenden Magnetfeldes und können nur in Wechselstromkreisen arbeiten. Sie werden als Wattmeter und Stromzähler eingesetzt.

Elektronische digitale Geräte verfügen in der Regel über eine hohe Genauigkeitsklasse (0,1 – 1,0), eine hohe Geschwindigkeit, die es Ihnen ermöglicht, schnelle Änderungen des Messwerts zu beobachten, und die Möglichkeit, die Messwerte direkt in Zahlen abzulesen. Solche Geräte werden als Frequenzmesser (F-205) sowie als Gleich- und Wechselspannungsmesser (F-200, F-220 usw.) verwendet.

Rekorder dienen zur kontinuierlichen Aufzeichnung von Strom, Spannung, Frequenz und Leistung und ermöglichen die dokumentarische Aufzeichnung der wichtigsten Leistungsindikatoren elektrischer Geräte, was die Analyse von Normalzuständen und Notfallsituationen im Energiesystem erleichtert.

Unter automatischen Lichtstrahloszilloskopen versteht man Geräte, die speziell für die Aufzeichnung und Analyse von Notfallvorgängen in Energiesystemen entwickelt wurden.

Die Belastungsüberwachung erfolgt über in Reihe zum Messkreis geschaltete Strommessgeräte. Geräte für hohe Ströme sind schwer zu implementieren, daher werden Amperemeter bei der Messung von Gleichstrom über Shunts (Abb. 1, a) und für Wechselstrom über Stromwandler (Abb. 1, b, c) angeschlossen.

Das An- und Abschalten von Geräten an Shunts und Sekundärwicklungen von Stromwandlern kann unter Spannung und ohne Abschaltung der Last im Primärkreis unter Beachtung der einschlägigen Sicherheitsvorschriften erfolgen.

AC-Amperemeter werden dort installiert, wo eine systematische Prozesskontrolle erforderlich ist; in allen Stromkreisen über 1 kV, wenn Stromwandler für andere Zwecke vorhanden sind, und in Stromkreisen mit einer Spannung bis 1 kV, Messung des Gesamtstroms aller angeschlossenen elektrischen Verbraucher (und teilweise auch einzelner elektrischer Verbraucher).

Reis. 1. Anschlusspläne von Amperemetern zur Messung von Wechsel- und Gleichstrom

Gleichstrom-Amperemeter werden in Gleichrichterkreisen, in Erregerkreisen von Synchronkompensatoren und in Batteriekreisen eingebaut.

Zur Steuerung der Last in Wechselstromkreisen mit einer Spannung von 0,4–0,6–10 kV werden tragbare Geräte verwendet – elektrische Klemme (Typen Ts90 für 15–600 A, 10 kV, Ts91 für 10–500 A, 600 V). In Abb. In Abb. 2 zeigt eine Gesamtansicht und ein Diagramm der Ts90-Elektroklemme.

Die Stromzange besteht aus einem Stromwandler mit geteiltem Magnetkreis 1, ausgestattet mit Griffen 4 und einem Amperemeter 3. Beim Messen muss der Magnetkreis der Zange den stromführenden Draht 2 abdecken, damit er diesen oder benachbarte nicht berührt Phasen. Die Backen der abnehmbaren Magnetkette müssen fest angedrückt werden.

Bei der Messung mit einer Elektrozange sind alle Anforderungen der Sicherheitsvorschriften zu beachten (Verwendung von dielektrischen Handschuhen, Lage des Messgerätes in Bezug auf spannungsführende Teile der Elektroinstallation usw.). Im Zangenstromkreis (Abb. 2, b) ist das Messgerät (Amperemeter) über eine Brücke über Widerstände und Dioden mit der Sekundärwicklung des Zangenstromwandlers verbunden. Zusätzliche Widerstände R1 … R10 ermöglichen fünf Messbereiche (15, 30, 75, 300, 600 A).

Der Spannungspegel wird mit Voltmetern in allen Busabschnitten mit allen Spannungen, sowohl Gleich- als auch Wechselstrom, überwacht, die separat arbeiten können (es ist zulässig, ein Voltmeter mit Schalter für mehrere Messpunkte zu installieren). Zur Spannungsmessung werden Voltmeter im Messkreis parallel geschaltet. Ist eine Erweiterung der Messgrenzen erforderlich, werden zusätzliche Widerstände in Reihe mit den Geräten geschaltet.

Schemata zum Einschalten von Voltmetern mit zusätzlichen Widerständen und der Verwendung von Schaltern sind in Abb. 1 dargestellt. 3. Für Messungen in Gleich- und Wechselstromkreisen bis 1 kV werden zusätzliche Widerstände verwendet.

Reis. 2. Elektrische Messzangen: a – Gesamtansicht; b – Schema

Bei der Spannungsmessung in Wechselstromnetzen über 1 kV werden Spannungswandler eingesetzt. Schemata zum Anschluss von Voltmetern über Spannungswandler sind in Abb. dargestellt. 5. Die Nennspannung der Sekundärwicklung des Spannungswandlers beträgt in allen Fällen 100 V, unabhängig von der Nennspannung der Primärwicklung, und Panel-Voltmeter werden unter Berücksichtigung des Übersetzungsverhältnisses des Spannungswandlers in Einheiten der Primärwicklung kalibriert Stromspannung.

Messung der erzeugten Wechsel- und Gleichstromleistung mit Wattmetern. In Umspannwerken wird hauptsächlich Wechselstrom (Wirk- und Blindleistung) gemessen: an Transformatoren, 110-1150-kV-Stromleitungen und Synchronkompensatoren. Darüber hinaus unterscheiden sich Geräte zur Messung der Blindleistung – Varmeter – im Aufbau nicht von Wattmetern, die die Wirkleistung messen. Lediglich die Anschlussschemata sind unterschiedlich.Das Schema eines Wattmeters (Varmeter) durch Strom- und Spannungswandler (in Elektroinstallationen über 1 kV) ist in Abb. 1 dargestellt. 5.

Reis. 3. Schemata zum Schalten eines Voltmeters: a – mit einem zusätzlichen Widerstand; b – mit dem Schalter

Reis. 4. Schemata zur Einbindung von Voltmetern mit Spannungswandlern: a – in einphasigen Netzen; b – offenes Dreiecksdiagramm; Dreiphasiger Durchgangstransformator mit zwei Wicklungen

Reis. 5. Schaltplan eines Zwei-Element-Wattmeters (zwei einphasige Wattmeter)

Beim Einschalten des Wattmeters muss der Anfang der Spannungswicklung (mit * gekennzeichnet) mit dem Anschluss der Sekundärwicklung des Spannungswandlers der Phase verbunden werden, in der der Stromwandler angeschlossen ist. Und wenn das Varmeter eingeschaltet ist, wird die Spannungswicklung des Geräts mit den Wicklungen des Spannungstransformators anderer Phasen verbunden (in Abb. 5 müssen die Anschlüsse a und von der Sekundärwicklung des Spannungswandlers geändert werden).

Wenn die Richtung der gemessenen Leistung der Anschlüsse (Transformator, Leitung) je nach Modus ihre Richtung ändern kann, müssen in diesem Fall die Wattmeter oder Varmeter eine zweiseitige Skala mit einer Nullteilung in der Mitte der Skala haben.

Zur Energiemessung werden Wirk- und Blindenergiezähler in Wechselstromkreisen eingesetzt. Es gibt eine berechnete und technische Messung von Elektrizität.Die buchhalterische Abrechnung (Zähler) dient der Geldabrechnung mit Verbrauchern für den gelieferten Strom und die technische Abrechnung (Kontrollzähler) dient der Steuerung des Stromverbrauchs in Unternehmen, Kraftwerken, Umspannwerken (z. B. für den Eigenbedarf: Kühltransformatoren, Erwärmung von Schlüsseln und deren Antrieben usw. usw.).

Für den von den Kontrollzählern erfassten Strom werden keine Geldabrechnungen mit dem Elektrizitätsversorgungsunternehmen vorgenommen. In Umspannwerken werden auf der Hoch- und Mittelspannungsseite Zähler für Wirk- und Blindenergie installiert, bei fehlenden Stromwandlern auf der Oberspannungsseite können Zähler auf der Niederspannungsseite installiert werden.

Auf den Intersystemleitungen werden für jede Leitung, die das Umspannwerk verlässt, berechnete Wirkenergiezähler installiert (mit Ausnahme der Leitungen, die Verbrauchern gehören und auf der Empfangsseite Zähler haben). Blindenergiezähler an Kabel- und Freileitungen bis 10 kV, ausgehend von Umspannwerken des Stromnetzes, werden in Fällen installiert, in denen die Berechnung mit Industrieanwendern mithilfe von Wirkenergiezählern auf diesen Leitungen erfolgt.

Im Prinzip unterscheiden sich Zählerschaltkreise nicht von Wattmeterschaltkreisen. Universalzähler werden über Strom- und Spannungswandler mit Sekundärwerten von 5 A bzw. 100 V angeschlossen.

An diesen Leitungen und Transformatoren, an denen der Energiefluss seine Richtung ändern kann, werden Steckdosenzähler installiert, die den Strom nur in einer Richtung messen.

Frequenzkontrolle in Bussen von Umspannwerken durch Frequenzzähler ausgelagert... Derzeit werden elektronische Zähler verwendet. Geräte dieser Art verfügen über eine komplexe Schaltung, die auf integrierten Elementen (Mikroschaltungen) aufgebaut ist, und sind Geräte mit erhöhter Genauigkeit (sie messen die Frequenz mit einer Genauigkeit von Hundertstel Hertz). Frequenzmesser werden wie Voltmeter in die Sekundärkreise von Spannungswandlern eingebunden.