1.5 Разработка автоматизированной системы управления КТПСН
1.5.1 Описание автоматики работы КТПСН
Подстанция КТП предназначена для понижения напряжения с 10 до 0,4 кВ и питания потребителей располагающихся на территории компрессорной станции. Объекты КС являются потребителями 1-й категории, поэтому их электроснабжение осуществляется от двух независимых вводов. Для особо ответственных электроустановок КТП выполняют с тремя источниками питания, два от трансформаторов, работающих в режиме неявного резерва, и один – от аварийного дизель-генератора. К таким подстанциям относятся цеховые ТП.
В дипломном проекте подробно описана автоматика работы КТПСН с тремя вводами. Приведены принципиальные электрические схемы релейной защиты и автоматики (выносные листы 5,6,7,8) с включенными в них цепями автоматизированного контроля и управления.
В нормальном режиме работы КТПСН, вводные выключатели 1Q, 2Q находятся во включенном состоянии, а секционный и выключатель генератора аварийной станции в выключенном состоянии. Выключатель на аварийном вводе 4Q включен. Этот выключатель всегда находится во включенном положении в нормальном режиме и при возврате от АВР АС. Таким образом, каждый ввод питает свою секцию шин.
Каждый выключатель имеет собственный встроенный блок защит, осуществляющий максимальную токовую защиту и токовую отсечку. При срабатывании защит и отключении одного из вводных выключателей, происходит исчезновение напряжения на сборной секции шин, которую питал отключенный ввод. В этом случае при отсутствии напряжения 5-7 секунд срабатывает АВР СВ. То есть автоматика КТПСН включает секционный выключатель и обесточенная секция получает питание. При возникновении напряжения на отключенном вводе, через 9-12 секунд начинает работу автоматика возврата после АВР: отключается секционный, включается вводной.
При отсутствии напряжения на обоих вводах с выдержкой времени 7-12 секунд автоматика КТПСН включает АВР АС, т.е. подается команда на запуск аварийного дизель-генератора и при выходе его на номинальные обороты включается генераторный автомат. При возникновении напряжения на одном из вводов, через 30-60 секунд, производится автоматический возврат после АВР АС.
При реализации системы автоматизированного контроля и управления, существует возможность контролирования работы автоматики АВР СВ и АВР АС, как на уровне контроллера так и на уровне АРМа. В любом случае в системе MicroSCADA возможно создать программу, загруженную в контроллер, которая контролировала бы правильность работы автоматики КТПСН и выдавала информацию на АРМ или совсем ее заменяла.
1.5.2 Реализация автоматического включения резерва (АВР)
Условие включения АВР СВ следующее: исчезновение напряжение на вводе 1(2), отключение выключателя 1Q(2Q), наличие напряжения на 2(1)-м вводе, разрешение на включение АВР СВ из панели управления (включено двух позиционное реле 1KB). Далее действия защиты следующие:
Отключается реле напряжения пускового органа KV (из схемы 1Q(2Q), выносной лист 6) и своими контактами 5-7 замыкает цепь реле KT1, которое с выдержкой времени своими контактами 3-5 замыкает цепь отключения от АВР СВ, подается команда на выключение выключателя 1Q (на катушку отключения K2). При этом, чтобы сработала цепь отключения от АВР СВ необходимо: чтобы было напряжение на вводе 2 (замкнуты контакты1-3 реле KV из схемы 2Q) и было отключено реле контроля напряжения на вводе 2KL1 (из схемы 1Q).
Выключение 1Q приводит к следующему:
§ выпадению блинкера КН2, включению KQT2;
§ включению звуковой сигнализации, аварийного выключения выключателя ввода (цепь +ШС, 1KCC2:7-8, KQQ2:2-4, 1Q-S:6-2, ШЗА);
§ миганию лампы 1-HLG;
§ реле фиксации команд KQQ2 остается в том же положении (контакт 12 разомкнут, 14 – замкнут);
§ в схеме 3Q (выносной лист 7) срабатывает цепочка включения по АВР (2KCC:1-2, KQC2:5-6, KQT2:7-8).
Чтобы произошло включение реле KCC1 и соответственно включение секционного выключателя СВ необходимо, чтобы были выполнены следующие условия:
§ сработала цепочка, описанная выше (включение по АВР);
§ отключены реле запрета АВР KL1 и KL2, которые включаются, если срабатывает защита от однофазных к.з.;
§ отключен выключатель генератора или вводной от АС – 4Q;
§ включен 1KB.
Таким образом, срабатывает цепочка (схема 3Q, выносной лист 7): +ШУ, контакт 1KB, 1KQT1:5-6, 2KCC2:1-2, KQC2:5-6, KQT2:7-8, KL1:1-2, KL2:1-2, KH1, KCC1, -ШУ). Вводной выключатели, например, 2Q находятся во включенном состоянии, а второй ввод 1Q отключен. Секционный выключатель и 4Q выключены.
Возврат после АВР СВ происходит при возникновении напряжения на вводе 1. В схеме 3Q срабатывает реле времени восстановления напряжения на вводе KT1, которое срабатывает в следующем случае:
§ должен быть включен Q2 (замнут KQ2:7-8);
§ на обоих вводах должно быть напряжение.
Контакты KT1:3-5 включают реле KL4, контакты которого 9-10 отключают СВ. Другие контакты KL4:3-4 включают промежуточное реле включения вводных выключателей KL5, которое своими контактами 3-4 включит 1Q (в схеме 1Q, выносной лист 6). Включается 1Q, возобновляется нормальная работа КТП.
АВР АС включается в случае пропадания напряжений на обоих вводах или при сработавшем АВР СВ и пропадании напряжения и на втором вводе. При исчезновении напряжения на секции, с выдержкой времени отключится реле KT1 (схема 4Q, выносной лист 8).
Для подачи команды на включение АС, т.е. включение реле KL5 необходимо чтобы были выключены вводные выключатели 1Q, 2Q и включилось реле KL4.
Условие включения KL4 следующие:
§ включено реле двух позиционное реле 2KB (разрешение на включение АВР АС из панели управления);
§ отключены реле 1KL1 (в схемах 1Q, 2Q) – отсутствует напряжение на вводах;
§ отключено реле KT1;
§ включен 4Q;
§ наличие напряжения =24 В, необходимое для работы автоматики АС (реле KL6 включено);
Таким образом, включается цепочка: +ШУ, SF1, 2KB, 1Q-1KL1:1-2, 2Q-1KL1:1-2, KT1:3-5, 4Q-S2:1-7, KL6:3-4, реле KL4, SF1, -ШУ.
Включается реле KL4 и контактом 5-6 отключает 1Q, 7-8 отключает 2Q. После отключения 1Q и 2Q своим замыкается цепь включения реле KL5. Подается команда на включение дизельной электростанции.
Возврат после АВР АС происходит при возникновении на каком-либо вводе напряжения. Включается реле времени восстановления напряжения на вводе KT2, которое с выдержкой времени своими контактами 3-5 замкнет реле отключения АС KL2 – пойдет команда на отключение. После отключения дизельной электростанции и отключения выключателя генератора сработает реле включения 1Q, 2Q KL3. Реле KL3 включит вводные по следующей цепочке: +ШУ, SF1, 2KB, KL3:3-4, 2KL1, KH1, 1KCC2, SF1, -ШУ. То есть цепочка сработает только при наличие напряжения на вводах (контакты 2KL1:3-4 замкнуты).
В КТПСН предусмотрена защита от однофазных к.з. Трансформатор тока ТА-N в нулевом проводе, установленный на вводе, к которому подключено реле KA. При броске тока срабатывает реле КА и своими контактами 1-3, подключает реле времени КТ2, которое с выдержкой времени включает реле KL2, контакты которого 2-4 подают команду на отключение вводного выключателя.
1.5.3 Система сбора данных и диспетчерского управления КТПСН
Вся система сбора информации и управления строится на основе контроллера RTU-211. Включение контроллера в автоматику КТПСН представлено на выносных листах 3, 4. В таблице 1.8 приведен перечень сигналов передаваемых с контроллера в АСУ и наоборот. В таблице 1.8 приняты следующие обозначения: ТС – телесигнализация; ТИ – телеизмерение, ТУ – телеуправление.
Таблица 1.8 – Объем автоматизации контроля и управления КТПСН
|
Наименование параметра |
ТС |
ТИ |
ТУ |
Платы RTU-211 |
|
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
||||
|
Ввод 1 |
|
||||||||
|
Выключатель 1Q включен |
+ |
|
|
А1-1 (23BI60R5) |
|
||||
|
Выключатель 1Q отключен |
+ |
|
|
|
|||||
|
Включение 1Q автоматикой возврата АВР |
+ |
|
|
|
|||||
|
Положение тележки 1Q «В рабочем состоянии» |
+ |
|
|
|
|||||
|
Положение тележки 1Q «Выкачена» |
+ |
|
|
|
|||||
|
Команда «Включить 1Q» |
|
|
+ |
А3-2 (23RL60) |
|
||||
|
Команда «Отключить 1Q» |
|
|
+ |
|
|||||
|
Напряжение на воде 1 |
|
+ |
|
А2-1 (23DP61R1) |
|
||||
|
Ток на вводе 1 |
|
+ |
|
|
|||||
|
Напряжение на секции 1 |
|
+ |
|
А0-2 (23IO96) |
|
||||
|
Ввод 2 |
|
||||||||
|
Выключатель 2Q включен |
+ |
|
|
А1-1 (23BI60R5) |
|
||||
|
Выключатель 2Q отключен |
+ |
|
|
|
|||||
|
Включение 2Q автоматикой возврата АВР |
+ |
|
|
|
|||||
|
Положение тележки 2Q «В рабочем состоянии» |
+ |
|
|
|
|||||
|
Положение тележки 2Q «Выкачена» |
+ |
|
|
|
|||||
|
Команда «Включить 2Q» |
|
|
+ |
А3-2 (23RL60) |
|
||||
|
Команда «Отключить 2Q» |
|
|
+ |
|
|||||
|
Напряжение на воде 2 |
|
+ |
|
А2-1 (23DP61R1) |
|
||||
|
Ток на вводе 2 |
|
+ |
|
|
|||||
|
Напряжение на секции 2 |
|
+ |
|
А0-2 (23IO96) |
|
||||
|
Секционный выключатель |
|
||||||||
|
Выключатель 3Q включен |
+ |
|
|
А1-1 (23BI60R5) |
|
||||
|
Выключатель 3Q отключен |
+ |
|
|
|
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||
|
Срабатывание АВР СВ |
+ |
|
|
А1-1 (23BI60R5) |
|||||
|
Положение тележки 3Q «В рабочем состоянии» |
+ |
|
|
||||||
|
Положение тележки 3Q «Выкачена» |
+ |
|
|
||||||
|
Команда «Включить 1Q» |
|
|
+ |
А3-1 (23RL60) |
|||||
|
Команда «Отключить 1Q» |
|
|
+ |
||||||
|
Команда «Включить АВР СВ» |
|
|
+ |
||||||
|
Команда «Отключить АВР СВ» |
|
|
+ |
||||||
|
АВР СВ включено |
+ |
|
|
А1-3 (23BI60R5) |
|||||
|
АВР СВ отключено |
+ |
|
|
||||||
|
Аварийный ввод |
|||||||||
|
Выключатель 4Q включен |
+ |
|
|
А1-2 (23BI60R5) |
|||||
|
Выключатель 4Q отключен |
+ |
|
|
||||||
|
Выключатель генератора АС 6Q включен |
+ |
|
|
||||||
|
Выключатель генератора АС 6Q отключен |
+ |
|
|
||||||
|
Команда «Пуск АС» дана |
+ |
|
|
||||||
|
Перегрузка АС |
+ |
|
|
||||||
|
Неисправность АС |
+ |
|
|
||||||
|
Положение тележки 4Q «В рабочем состоянии» |
+ |
|
|
||||||
|
Положение тележки 4Q «Выкачена» |
+ |
|
|
||||||
|
Команда «Включить 4Q» |
|
|
+ |
А3-1 (23RL60) |
|||||
|
Команда «Отключить 4Q» |
|
|
+ |
||||||
|
Команда "Включить АВР АС" |
|
|
+ |
||||||
|
Команда "Отключить АВР АС" |
|
|
+ |
||||||
|
АВР АС включено |
+ |
|
|
А1-3 (23BI60R5) |
|||||
|
АВР АС отключено |
+ |
|
|
||||||
|
Команда «Пуск АС» |
|
|
+ |
А3-2 (23RL60) |
|||||
|
Команда «Стоп АС» |
|
|
+ |
|
|||||
|
Ток аварийного ввода |
|
+ |
|
А0-2 (23IO96) |
|||||
|
Общая информация о КТП |
|||||||||
|
Неисправность КТП |
+ |
|
|
А1-3 (23BI60R5) |
|||||
|
Авария в КТП |
+ |
|
|
||||||
|
Неисправность АС |
+ |
|
|
||||||
|
Нет оперативного напряжения =200 В |
+ |
|
|
||||||
|
Положение переключателя "ДУ" |
+ |
|
|
||||||
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19
