Укп 1 380 у3 руководство по эксплуатации

1. НАЗНАЧЕНИЕ

I.I. Устройства комплектные УКП предназначены для питания электромагнитов включения высоковольтных выключателей. Они включа­ются в сеть 380 (220)В собственных нужд подстанций или распредели­тельных пунктов.

В группу устройств питания входят типоисполнения: устройства УКП-К-380 (рис.1), устройства УКП-1-380, УКП-1-220 и устройства УКП-2 (рис.2)

Устройства УКП-К рассчитаны для питания электромагнитов включения с током потребления до 150 А. При включении выключателя на короткое замыкание сети, когда напряжение на входе УКП-К резко сни­жается, обеспечивается полное включение выключателей за счет энер­гии, запасенной в катушке индуктивности (индуктивном накопителе энергии). В основном устройства УКП-К используются для питания электромагнитов выключателей 6-10-35 кВ, встроенных в комплектные распределительные устройства (КРУ, КСО).

Устройства УКП-1 предназначены для питания электромагнитов включения с током потребления до 320 А. Они используются самостоятельно в случаях, когда при резком снижении напряжения на входе УКП в момент возникновения короткого замыкания, выключатель обеспечивает полное включение за счет кинетической энергии, запасенной в его подвижных частях до момента возникновения короткого замыкания.

Устройства УКП-2 содержат индуктивный накопитель энергии, который в режиме включения выключателей на короткое замыкание, когда резко снижается напряжение переменного тока на входе, обеспечивает довключение выключателей с током потребления электромагнита до 150 А. Устройства УКП-2 может работать только совместно с УКП-1. При совместной работе эти устройства соединяются между собой по схеме (рис.3, 4).

Рис.3. Способ установки устройств УКП-1 к УКП-2 при

совместной эксплуатации

Рис.4. Схема соединения устройств УКП-1 и УКП-2
1.2. Обозначение устройств питания

1.3. Устройства питания предназначены для работы в следующих условиях:

— исполнение У, категория размещения 3 по ГОСТ 15150-69;

— высота над уровнем моря — до 1000 м. При использовании на высоте до 2000 м количество циклов нагрузки уменьшается на 20 %

— окружающая среда не взрывоопасная, не содержащая пыли в кон­центрациях, снижающих параметры устройства питания в недопустимых пределах;

— устройства питания должны соответствовать группе условий эксплуатации МЗ по ГОСТ 17516-72, при этом:

— вибрационное ускорение не более 0,5g при частоте не более 35 Гц в соответствии с ГОСТ 16962-71;

— ударное ускорение одиночных ударов 4 g при длительности им­пульса 40-60 м/с в соответствии с ГОСТ 16962-71.

1.4. Степень защиты IP21 по ГОСТ 14254-80.

1.5. Положение в пространстве — вертикальное.
2. ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ

2.1. Основные технические данные приведены в таблице.

	Наименование параметра	Нормы для типоисполнений для мнений
	УКП-К-380 УЗ УКП-К-380 ТЗ	УКП-1-220 УЗ УКП-1-220 ТЗ	УКП-1-380 УЗ УКП-1-380 ТЗ	УКП-2 УЗ УКП-2 ТЗ
	Напряжение пита-
	ния сети — трех-
	фазное, В	380;400;415;	220	380;400;415;
		440 с зазем-		440 с зазем-
		ленной нейт-		ленной нейт-
		ралью		ралью
	Частота питающей
	сети, Гц	50; 60	50; 60	50; 60
	Выпрямленное на-
	пряжение в режиме
	холостого хода, В	257;270;280;	297	257;270;280;
		297		297
	Номинальное вы-
	прямленное напря-
	жение нагрузки, В	230	230	230	230
	Допустимое откло-нение выпрямлен-ного напряжения и напряжения пи-тающей сети,%
	+10; -15	+10; -15	+10; -15	+10; -15

Наименование параметра	Нормы для типоисполнений
УКП-К-380 УЗ УКП-К-380 ТЗ	УКП-1-220 УЗ УКП-1-220 ТЗ	УКП-1-380 УЗ УКП-1-380 ТЗ	УКП-2 УЗ УКП-2 ТЗ
Максимальный выпрямленный ток Нагрузки, А: на выходе 150 А	150	150	150	150
(через накопитель)	320	320	—
на выходе 320 А
Диапазон измене-ния тока, А: на выходах 150 А	55-150	55-150	55-150	55-150
на выходах 320 А	—	150-320	I50-320	—
Характер нагрузки	импульсный	импульсный	импульсный	импульс-ный
Длителъностъ им-пульса нагрузки, С	I	I	I	I
Минимально до- пустимое время между импульса- ми, с	0,5	0,5	0,5	0,5
Количество им- импуль- пульсов в цикле, не более, при токе: 320 А	—	4	4	4
150 А	4	4	4	4
100 А	8	8	8	8
Время между цикла- ми, мин
10	10	10	10

2.2. Охлаждение воздушное, естественное.

2.3. Габаритные, установочные, присоединительные размеры и массу устройств питания см. на рис.1,2.

2.4. Устройства питания (УКП-К или УКП-I совместно с УКП-2) обеспечивают включение (с посадкой механизма привода на защелку) одновременно одного выключателя напряжением 6-35 кВ с электромагни­тным приводом в режиме снижения выпрямленного оперативного напряже­ния до 50 % номинального вследствие включения на короткое замыка­ние.

Напряжение на зажимах включающего электромагнита привода в процессе нормального включения должно быть в пределах 200-220 В.

2.5. Устройство питания может использоваться как групповой источник питания, когда от одного устройства питается группа выклю­чателей одной секции подстанции. Включение выключателей в этом слу­чае производится поочередно.

2.6. Одноименные типоисполнения устройств питания УКП-К и УКП-1 допускают параллельную работу. Для соединения устройств имеют­ся специальные клеммы и переключатель (S6 — в устройстве УКП-1, S3 — в устройстве УКП-К).

Схемы соединения устройств питания для параллельной работы при­ведены на рис.5.

Рис.5. Схема соединений устройств УКП-К для параллельной работы:

А — к нагрузке

Примечание. При параллельной работе двух устройств УКП-К в одном из них (УКП-К-2) переключатель S6 устанавливается в положение ОТКЛЮЧЕНО
3. КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ

Устройство УКП в соответствии с заказ-нарядом.

Комплект ЗИП согласно ведомости.

Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

4. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

4.1. В устройства УКП-К входят:

— узел выпрямления напряжения;

— распределительное устройство на два кабельных присоединения с защитными автоматическими выключателями;

— индуктивный накопитель энергии (см. п.4.3);

— узел контроля наличия выпрямленного напряжения;

— узел контроля исправности накопителя.

4.2. В устройства УКП-I входят:

— узел выпрямления напряжения;

— распределительное устройство на шесть кабельных присоедине­ний с защитными аппаратами;

— четыре присоединения — на максимальный ток 150 А с выходом через общий накопитель, два присоединения — на максимальный ток 320 А с выходом непосредственно с выпрямительного устройства;

— узел контроля наличия выпрямленного напряжения;

— узел контроля изоляции выпрямленного напряжения (только для УКП-220);

— узел сигнализации отключения автоматического выключателя и перегорания предохранителей.

4.3. В устройство УКП-2 входят:

— катушка индуктивности, в которой накапливается электромаг­нитная энергия в процессе включения выключателя;

— датчики, воздействующие на систему коммутации при подаче сигнала на включение выключателя, а также реагирующие на резкое снижение напряжения в процессе включения выключателя;

— система коммутации, обеспечивающая подключение этой катуш­ки на электромагнит выключателя, если последний включается на ко­роткое замыкание, или на разряд, если включение выключателя не сопровождается возникновением короткого замыкания;

— узел тестового контроля исправности устройства.

4.4. Конструкция

Устройство УКП-К представляет собой металлический шкаф на­польного исполнения, устройства УКП-1 и УКП-2 — шкаф напольного и навесного исполнения.

Измерительные приборы, кнопки, рукоятки переключателей разме­щаются на дверке шкафа.

Подвод внешних цепей осуществляется через днище шкафа.

Конструкция шкафов рассчитана на оконцевание алюминиевых жил кабелей наконечниками длиной до 110 мм при радиусе изгиба жил не менее 200 мм.

Зажимы выходов на 150 А предусматривают возможность присоеди­нения алюминиевого кабеля сечением до 70 мм², зажимы выходов

на 320 А и «+», «-» — алюминиевого кабеля сечением до 185 мм².

Электрические принципиальные схемы устройств приведены в приложении I.

4.5. Принцип работы устройства УКП-К

Переключателем s1 осуществляется переключение с рабочей линии на резервную и отключение устройства от сети. Силовые вентили VI — V3 образуют выпрямитель переменного напряжения. Конденсаторы CI — G3 и резисторы R1 — R3 служат для защиты силовых вентилей от коммутационных перенапряжений, а конденсаторы C4 — С6 — для защиты вентилей от внешних перенапряжений.

Диод V4 предназначен для разделения силовых цепей при парал­лельной работе устройств УКП-К.

Переключатель S3 используется при параллельной работе устройств питания.

Сопротивления R7 — R9 определяют ток нагрузки.

Автоматические выключатели S4 и S5 служат для подключения на­грузки и защиты устройства от токов короткого замыкания на отходя­щих линиях.

Устройства УКП-К рассчитаны для работы от трансформаторов соб­ственных нужд мощности (до 63 кВА), устанавливаемых в КРУ или KСО, поэтому токи короткого замыкания в этих устройствах не ограничивают­ся.

Допускается подключение УКП-К к трансформаторам большей мощ­ности, но при этом сечение соединительных кабелей от трансформатора до УКП-К должно быть выбрано так, чтобы ограничить уровень тока ко­роткого замыкания до допустимых значений для вентилей УКП-К. Если за счет кабеля невозможно ограничить ток короткого замыкания, следу­ет использовать дополнительные внешние токоограничивающие устройства — резисторы или реакторы.

Реле KI и вольтметр pv осуществляют контроль за наличием вы­прямленного напряжения. Контакты реле и автоматических выключателей выведены на клеммник и могут быть использованы во внешних цепях си­гнализации.

Переключатель S6 служит для соединения узла выпрямителя с уз­лом индуктивного накопителя.

Узел накопителя содержит катушку индуктивности L3, в которой происходит накопление электромагнитной энергии при подаче напряже­ния на электромагнит включения выключателей, и систему коммутации. Последняя обеспечивает быстрое подключение указанной катушки к электромагниту в случае включения выключателя на короткое замыка­ние, сопровождающееся резким снижением напряжения.

Устройство работает в двух режимах: РАБОТА и ОПРОБОВАНИЕ.

В режиме РАБОТА переключатель S7 устанавливается в положение РАБОТА, переключатель S6 в положение «I» — ВКЛЮЧЕНО.

При подаче напряжения на устройство УКП-К срабатывает реле К2 по цепи 32, размыкающие контакты К2 и К4, 30. После срабатывания реле К2 дешунтируется резистор R21, что снижает ток в обмотке реле.

При подаче напряжения на электромагнит включения выключателя через первичную обмотку трансформатора тока Т2 проходит ток по це­пи 30 (плюс питание), зажимы ЛI — Л2 трансформатора тока Т2, диод VI9, 33, электромагнит включения выключателя (минус питание).

На зажимах И1 — И2 вторичной обмотки трансформатора Т2 индук­тируется импульс напряжения, обеспечивающий открывание тиристора V10 в результате чего:

— начинает протекать ток в катушке L3;

— начинается заряд конденсатора С8, С9 по цепи 31 (сеть пере­менного напряжения), диод V7, резистор RI2, конденсаторы С8, С9, тиристор VIO, 32 (минус питание);

— начинает протекать ток по цепи 30 (+), диод V16, резисто­ры R19, R18, первичная обмотка трансформатора TI (зажимы Л2-Л1), тиристор VI0, 31 (минус питание);

— срабатывает реле К4 (реле К2 и К4 имеют задержку на возврат).

Замыкающий контакт реле К4 после срабатывания реле шунтирует вторичную обмотку трансформатора тока Т2, обеспечивая однократ­ность подачи отпирающего импульса на управляющий электрод тиристора V10.

Если включение выключателя сопровождается возникновением ко­роткого замыкания в сети, выпрямленное напряжение резко уменьшает­ся, что приводит к резкому уменьшению тока в первичной обмотке трансформатора тока TI.

При этом на вторичной обмотке TI формируется импульс, откры­вающий тиристор V6, после чего начинается разряд конденсаторов С8, 09 через катушку L1, тиристоры V6, V10.

Ток разряда запирает тиристор VI0.

Электромагнитная энергия, запасенная в катушке L3, выделяется в электромагните включения выключателя (разряд происходит по

це­пи L3, диод VI3, зажимы 9 и 10 переключателя S6, резисторы R8, R7, ДО), выключатели S4 ( S5), зажимы 8 и 7 переключателя S6, диод VII, второй зажим 13).

Если включение выключателя не сопровождается коротким замыка­нием и вызванным им снижением напряжения на выходе выпрямителя, ти­ристор V10 остается открытым до окончания операции включения выклю­чателя. Разряд катушки LЗ в этом случае происходит следующим обра­зом. Возвращается реле К2 (примерно через 0,5-1 с после открытия тиристора V10 и срабатывания реле К4) и своими замыкающими контак­тами в цепях 53-54 и 44-45 подготавливает цепь отпирания тиристо­ра VI5 и шунтирования первичной обмотки трансформатора TI. Замыкаю­щим контактом К2 в цепи 44-51 разрывается цепь обмотки реле К4. По­сле возврата реле К4 (выдержка времени на возврат примерно I с) шунтируется участок цепи (сопротивление R18 первичная обмотка транс­форматора TI), в результате чего ток в первичной обмотке TI резко уменьшается и на его вторичной обмотке индуктируется импульс откры­вающий тиристор V6. Разряд конденсатора G8, С9 приводит к запира­нию тиристора VI0 (аналогично режиму включения выключателя на ко­роткое замыкание).

Запирание тиристора V10 приводит к изменению знака напряжения на зажимах катушки L3, что вызывает открывание тиристора V15 по цепи 44, RI7, К2, управляющий электрод vI5, диод VI8. В результате катушка L3 шунтируется и запасенная в ней энергия выделяется в со­противление этой цепи 44, 37 (контакты 2-3) VI5, VI8. Тиристор V6 открывает после возврата реле К4 (выдержка времени на возврат 1-2 с). Возврат реле К4 при замкнутом контакте реле К2 приводит к шунтированию участка цепи (сопротивление R18, первичная обмотка трансфор­матора TI). B результате ток в первичной обмотке TI резко уменьша­ется и на его вторичной обмотке индуктируется импульс, открывающий тиристор V6.

После отключения реле К2 замыкается замыкающий контакт этого реле в цепи 58-59 и подготавливается цепь для отпирания тиристора VI5. После запирания тиристора V10 на зажимах катушки L3 индукти­руется напряжение, которое открывает тиристор VI5 по цепи RI7, К2, управляющий электрод VI5, VI8. Катушка L3 шунтируется и запасенная в ней энергия выделяется в сопротивление этой цепи L3, VI4, VI5, VI8.

Режим ОПРОБОВАНИЕ предусмотрен с целью проверки исправности элементов схемы и работоспособности устройства.

B этом режиме переключатель S7 переводится в положение ОПРО­БОВАНИЕ (замыкаются контакты 5-8, размыкаются 2-3), после чего за­мыкается кнопка S8. При этом через первичную обмотку трансформато­ра Т2 проходит ток, ограниченный резистором R15.

Импульс на вторичной обмотке T2 открывает тиристор V10. Схема работает аналогично рассмотренному режиму РАБОТА при нормальном включении выключателя. Отличие состоит лишь в том, что разряд ин­дуктивности L3 в режиме ОПРОБОВАНИЕ происходит через диод V14, параллельно которому включено указательное реле КЗ.

Катушка L2 предназначена для уменьшения сигнала помехи на уп­равляющем электроде тиристора V6. Индуктивность L 2 выбрана таким образом, чтобы ослабить низкочастотные составляющие сигнала, обус­ловленные пульсациями выпрямленного напряжения, и передать практи­чески без ослабления сигнал, возникающий при скачкообразном сниже­нии тока в первичной обмотке трансформатора TI.

Срабатывание указательного реле свидетельствует об исправности элементов схемы и ее работоспособности.

Для проверки исправности тиристора V15 предусмотрена цепь из контактов 10-11, переключателя S7, резистора R20, светодиода V20, кнопки S8 и резистора R24. Проверка проводится при положении пере­ключателя S7 РАБОТА. При нажатии кнопки S8 и исправном тиристоре VI5 светодиод светится — ток проходит по цепи 30, L3, контак­ты 2-3 и 10-11 переключателя S7, R20, V20, S8, R24, 32. Если тиристор VI5 пробит по цепи «анод-катод», цепь V20 зашунтирована и светодиод не светится.

При необходимости отключения узла накопителя переключатель S6 устанавливается в положение «О» — ОТКЛЮЧЕНО.

4.6. Назначение остальных элементов схемы

Катушка индуктивности LI предназначена для ограничения ско­рости нарастания тока через тиристор V6 при разряде конденсато­ра С8 (C9). Резистор R16 служит для создания разряда цепи конденсаторов С8, С9 после завершения процесса включения выключателя.

Стабилитроны V5, VI2, VI7 служат для ограничения напряжения па управляющих электродах тиристоров V6 и V10, VI5.

Стабилитрон V9 установлен для предотвращения поступления сиг­нала помехи на управляющий электрод тиристора V6.

Резистор R23, а также цепочка R14-С7 использованы с целью повышения помехозащищенности устройства.

Цепочка V8, RI2 служит для заряда конденсаторов С8, С9 от на­пряжения питания второго устройства УКП-К при параллельной работе последних. Необходимость этой цепочки вызвана тем, что при парал­лельной работе двух УКП-К в одном из них должен быть отключен узел накопителя и, кроме того, может быть отключен один из источников питания УКП-К (трансформатор собственных нужд). Оставшийся в рабо­те узел должен иметь зарядную цепь конденсаторов С8, С9 от любого из двух источников питания УКП-К. Диод VI8- разделительный (для предотвращения перенапряжения в цепи сигнализации).

4.7. Устройство УКП-2 представляет собой узел накопителя, работающий аналогично рассмотренному узлу накопителя устройства УКП-К.
5. УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

5.1. Персонал, обслуживающий устройства питания, должен знать электрическую схему и иметь техническую подготовку в соответствии с требованиями действующих правил технической эксплуатации электро­установок потребителей и правил техники безопасности при эксплуа­тации электроустановок потребителей.

5.2. Профилактические и ремонтные работы на устройствах пита­ния должны производиться только при полном их отключении от питаю­щей сети.

5.3. При эксплуатации ящик устройства питания должен быть за­землен.

6. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

6.1. Напряжение на УКП подается четырехжильным кабелем (как правило, от трансформатора собственных нужд). Кабель подключается к зажимам 1Л1, 1Л2,1ЛЗ. При наличии резервного источника питания второй кабель подключается к зажимам 2Л1, 2Л2, 2Л3. Нагрузку с током потребления до 150 А подключить к выходам 150 А — в УКП-К, выходам III,IV, V,VI — в УКП-1. В устройстве УКП-I нагрузку с током потребления до 320 А подключить к выходам I и П.

6.2. Устройство УКП, как правило, используется как групповой источник питания, т.е. от одного УКП питаются электромагнита вклю­чения нескольких выключателей. При этом допускается только пооче­редное их включение с соблюдением цикличности, указанной в п.2.1. Это должно быть учтено схемами автоматики, воздействующей на вклю­чение выключателей.

6.3.При использовании устройства УКП-I без УМ-2 допускается одновременное подключение нагрузки к выходам 150 А (III и V или IV и VI) с суммарным током нагрузки не более 320 А и соблюдением циклич­ности для тока 320 А.

6.4. При использовании устройства УКП-I совместно с УКП-2, последнее подключить к УКП-I в соответствии с рис.2,

6.5. При параллельной работе двух устройств последние должны быть соединены в соответствии с рис.5.

При параллельной работе двух УКП-К зажимы 19, 21 одного под­ключаются соответственно к зажимам 19, 21 другого УКП-К; зажим 18 одного подключается к зажиму 12 другого УКП-К. Переключатель S6 одного из УКП-К устанавливается в положение I (ОТКЛЮЧЕНО).

6.6. При наладке устройства УКП-I сопротивление резисто­ров R1-R6 устанавливается не менее величин, необходимых для ог­раничения токов короткого замыкания (см. приложение 2).

Сопротивление резисторов R7 — R9 в устройствах УКП-I и УКП-К первоначально устанавливается равным 0,3 Ом. Производится измере­ние напряжения на электромагните включения в процессе его включе­ния (осциллографом или вольтметром, содержащим запоминающее уст­ройство для контроля импульсных значений напряжения в заданном ин­тервале времени). При отсутствии этих приборов измерение произво­дится обычным вольтметром, причем при замере контактор включения выключателя заклинивается во включенном положении на 2-3 с (время, достаточное для замера стрелочным прибором). Замеры производятся на наиболее удаленном и на самом близком к УКП выключателях при работе одного и двух параллельно включенных УКП (если это предус­мотрено схемой). Резисторы R7 — R9 регулируются таким образом, что­бы напряжения на электромагнитах выключателей были в пределах (0,85 — 1,1) ином с учетом возможного изменения напряжения се­ти ±10 %. Интервал между замерами должен быть не менее десяти ми­нут во избежание перегрева электромагнитов включения.

7. ПОРЯДОК РАБОТЫ

7.1. Перед подачей напряжения проверить затяжку силовых кон­тактных соединений.

7.2. В устройстве УКП-I необходимо:

переключатель S1 установить в рабочее положение (I или 2);

переключатель S7 (для устройств УКП 220) установить в сред­нее положение;

включить автомат S2;

включить переключателями S3- S5 нужный выход.

Контроль за состоянием устройства питания производится при по­мощи вольтметра, лампы сигнализации и указательных реле. Показа­ние вольтметра должно соответствовать величине напряжения холосто­го хода.

Загорание лампы и выпадение блинкера указательного реле ука­зывает на определенную неисправность устройства УКП-1.

7.3. В устройстве УКП-К необходимо:

переключатель S I установить в рабочее положение (I или 2);

включить автомат S2;

переключатель S6 установить в положение ВКЛЮЧЕНО;

переключатель S7 установить в положение ОПРОБОВАНИЕ ;

нажать кнопку S8 (нажатие кратковременное 0,5 — I с).

При исправном узле накопителя должен выпасть блинкер указа­тельного реле КЗ, установленный на двери шкафа.

Переключатель S2 перевести в положение РАБОТА, указательное реле возвратить в исходное положение. Вторично нажать кнопку S8. Светодиод V20 должен светиться, что свидетельствует об исправнос­ти тиристора VI5.

Включить автоматами S4 и s5 нужный выход.

7.4. В устройстве УКП-2 необходимо: переключатель S1 установить в положение «1» — ВКЛЮЧЕНО; переключатель S2 — в положение ОПРОБОВАНИЕ; нажать кнопку S3 (нажатие кратковременное — 0,5 — I с), При исправном УКП-2 должен выпасть блинкер указательного ре­ле К3, расположенного на двери шкафа.

Перейти в раздел:

Форум работает на PunBB, при поддержке Informer Technologies, Inc