Файл: Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий учебник.pdf

станциях предусматриваются следующие виды автома­ тики:

а) автоматическое включение и отключение в опреде­ ленном порядке коммутационных аппаратов главных це­ пей выпрямителей и их собственных нужд при дистан­ ционном управлении с диспетчерского пункта;

б) АПВ в работу ртутных выпрямителей после лик­ видации обратного зажигания;

в) АВР питания собственных нужд; г) автоматическое включение резервного фазорегуля­

тора; д) автоматическое поддержание температурного ре­

жима выпрямителей; е) автоматическое поддержание вакуума в пезапаян-

ных выпрямителях; ж) автоматическое регулирование постоянства выпрям­

ленного тока (электролиз) за счет сеточного управления. В преобразовательных подстанциях с полупроводни­ ковыми агрегатами применяется автоматическое поддер­ жание постоянства выпрямленного тока. От измеритель­ ного трансформатора постояного тока снимается сигнал, сравниваемый с заданной величиной в регуляторе тока. Разность сигналов усиливается магнитным усилителем и передается подмагничивающим дросселем насыщения, включенным последовательно в цепь силового выпрями­ тельного моста, чем и достигается постоянство выпрям­

ленного тока агрегата.

15-2. ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Иа каждом предприятии необходима диспетчеризация, т. е. централизованное управление электроснабжением. Диспетчер или дежурный инженер должен в каждый мо­ мент знать рабочее положение всех выключателей, линий, подстанций и т. д., какие элементы схемы электроснабже­ ния отключены, находятся в резерве или в ремонте, за­ землены или нет. При возникновении аварии диспетчер принимает меры к ее ликвидации.

В небольших предприятиях роль диспетчера выполняет главный энергетик или старший электрик, который дает необходимые указания дежурному персоналу непосред­ ственно или по телефону. В более крупных предприятиях имеется специальная диспетчерская служба, подчиненная

493

главному энергетику административно и районному дис­ петчеру энергосистемы оперативно.

Во всех предприятиях должна быть мнемоническая схема электроснабжения, устанавливаемая в специаль­ ном помещении. Для небольших предприятий схема вы­ полняется ручной, т. е. на панелях схемы положение вы­ ключателей и разъединителей показывается символами из цветной пластмассы («вертушками»), поворачиваемыми вручную в положение «включено» или «отключено». Дис­ петчер получает информацию от дежурного персонала устно или по телефону и вносит необходимые изменения в схему. Несмотря на примитивный характер такой руч­ ной мнемонической схемы, она играет важную роль в экс­ плуатации и получила широкое распространение на пред­ приятиях небольшой мощности.

На более крупных предприятиях мнемоническая схема выполняется с частичной или полной автоматизацией, средствами телемеханики и располагается в помещении центрального диспетчерского пункта ЦДП. На крупных комбинатах сооружается объединенный диспетчерский пункт энергоснабжения.

Диспетчерское управление автоматизированной систе­ мой энергоснабжения (электроснабжения, водоснабжения, газоснабжения, теплоснабжения и т. п.) промпредприятия, оснащенного современными средствами телемеханики, обеспечивают: а) централизацию контроля и управления системы; б) повышение оперативности управления и конт­ роля за работой сооружений и сетей системы; в) возмож­ ность установления оптимального режима работы обору­ дования и сетей; г) повышение надежности снабжения потребителей различными видами энергии; д) полное или частичное сокращение дежурного персонала на отдельных сооружениях систем энергоснабжения; е) более квалифи­ цированное управление системой, сокращение количества аварий и быстрейшую ликвидацию их последствий.

Телемеханические системы разделяются на многопро­ водные и малопроводные. В многопроводных системах применяются многожильные кабели, в которых имеется один или два общих провода и по одному или два провода на каждую операцию — телесигнализацию (ТС), телеиз­ мерение (ТИ), телеуправление (ТУ) и телерегулирование (ТР). Достоинство этой схемы заключается в простоте и надежности, но недостатком является большой расход проводникового материала. Эта система имеет ограничен­

494

ное применение в небольтпих предприятиях с малыми рас­ стояниями между ДЛ и контролируемым объектом.

Б малопроводных системах по одной паре проводов может передаваться большое количество шифрованных импульсов, соответствующих операциям ТС, ТИ, ТУ и ТР. Эта система получила наибольшее распространение на промиредприятпях с использованием кабелей телефонной связи, включая рабочие линии телефонов, по которым может быть передан сигнал без нарушения перегово­ ров.

При сооружении диспетчерского пункта и телемехани­ зации электроснабжения возникает вопрос о рациональ­ ном объеме телемеханизации, соответствующем стоящим перед диспетчером задачам. При современном оснащении автоматикой систем электроснабжения с применением АВР, АПВ, АЧР, АРК роль диспетчера в управлении выключателями сводится к минимуму; телеуправление ими или совсем не предусматривается, или ограничивается выключателями вводов от системы или ТЭЦ, выключате­ лями трансформаторов ГПП или отдельных ТП при не­ обходимости частых режимных переключений. Для особо ответственных объектов в цепях повышения их надежности автоматика дублируется ТУ, однако с предварительным телемеханическим отключением цепей автоматики.

Наибольшее число телемеханических операций при­ ходится на ТС, которая показывает положение каждого выключателя, а на особо крупных предприятиях — вы­ ключателей основных объектов электроснабжения. Кро- ч ме того, ТС выдает общий сигнал аварийной или преду­ преждающей сигнализации с контролируемого объекта, по которому диспетчер направляет дежурный персонал с ЦДП для устранения аварии или ненормальных режи­ мов — замыкания на землю в цепях оперативного тока или в сетях высокого напряжения, срабатывания газовой защиты на сигнал и т. и.

Телеизмерение применяется в ограниченном объеме — напряжения на сборных шинах основных узлов и тока — на вводах и трансформаторах ГПП. Применяются сумми­ рующие устройства, например суммирующий ваттметр или счетчик для показаний на ЦДП общей нагрузки всего предприятия. ТИ выполняются по вызову — имеются общий вольтметр и амперметр, которые могут быть под­ ключены к контролируемому объекту с помощью набор­ ного диска телефонного типа.

495

В обязанность диспетчера входит поддержание нор­ мального режима работы электроснабжения, включая соблюдение заявленного получасового максимума на­ грузки в часы максимальной нагрузки, энергосистемы, по которому производится расчет с энергоснабжающей орга­ низацией при двухставочном тарифе с оплатой заявленного максимума нагрузки. В некоторых случаях диспетчер отключает сам или дает указания персоналу об отключении малоответственной нагрузки с минимальным ущербом. Диспетчер контролирует уровни напряжения и работу ком­ пенсирующих устройств.

При изменениях режима в энергосистеме диспетчер предприятия должен производить необходимые переклю­ чения в сетях предприятия по указанию районного дис­ петчера энергосистемы.

В часы провала нагрузки энергосистемы иногда при­ меняется включение потребителей-регуляторов нагрузки, что также контролируется диспетчером.

На ЦДП ведется запись всех переключений, опера­ тивных работ по ремонту, профилактике и т. д. Приме­ няются бланки мнемонической схемы электроснабжения,

вкоторых разными цветами отмечается положение объек­ тов за смену — включено, отключено, заземлено и т. д.

Применявшиеся ранее контактные телемеханические устройства постепенно вытесняются бесконтактными си­ стемами, с применением типовых субблоков. В перспек­ тиве следует ожидать дальнейшего развития средств телемеханизации как элементов кибернетических авто­ матизированных систем управления производством АСУП.

Ниже приводится описание системы «Энергоконт­ роль 2020», разработанной в ВНР для управления и конт­ роля электроснабжения промпредприятий с нагрузками до 10 МВт и 10 Мвар (рис. 15-5). Импульсные счетчики активной энергии ИСАЭ и реактивной ИСРЭ дают каж­ дую минуту импульсные отсчеты киловатт-часов и кило­ вольт-ампер реактивных часов во временные запоминаю­ щие устройства ВЗУ АЭ и ВЗУ РЭ. Одновременно дается сигнал в местные счетчики активной МСАЭ и реактивной МСРЭ энергии. ВЗУ АЭ и ВЗУ РЭ выдают информацию

всуммирующие счетчики ОАЭ и СРЭ.

Пусковое устройство ЛУ с часовым механизмом осу­ ществляет пуск, включение и управление отдельными уз­ лами установки. Имеются два генератора сигналов вре­ мени — механический МГ и электронный ЭР. Кроме сум­

496

мирующих счетчиков, информация от ВЗУ АЭ и ВЗУ РЭ идет в предварительный делитель импульсов ПДИ. По­ следний каждую минуту подает импульсы в блок-счетчик активной, энергии БС'АЭ, который следит за повышением или понижением активной нагрузки и сравнивает ее с за­ программированной. Второй блок-счетчик. ВС lg а каж­ дую минуту проверяет наклон кривой нагрузки по срав­ нению с запрограммированной.

Оба блок-счетчика выдают сигнал в «сторож макси­ мума» СМ, в задачу которого входит контроль фактиче-

Рнс. 15-5. Блок-схема системы «Энергоконтроль-2020».

ской нагрузки по сравнению с запрограммированной, в частности 15-минутного максимума, по которому ве­ дется расчет с энергоснабжающей организацией. В тече­ ние 15 мин нагрузка может в отдельные минуты превы­ шать контрольную величину в киловаттах, однако если уже усредненная 15-минутная нагрузка начинает превы­ шать договорный максимум, то СМ выдает предупреждаю­ щий сигнал, затем повторяет сигнал и на третьей ступени отключает часть нагрузки по заданной программе.

Мозговым центром устройства является задатчик про­ граммы ЗП, который запоминает до 250 сигналов. Ввод программ осуществляется перфокартами. Кроме 15-минут­ ного максимума, программируются значение коэффициента мощности и регулирование конденсаторной батареи.

Каждые 15 мин нагрузка фиксируется цифропечатаю­ щим регистратором ЦПР , управление которым произво­

497

дится управляющим блоком УБЦІІР. Блок предваритель­ ного деления импульсов Б Л Д Б формирует 15-минутные нагрузки в киловаттах и киловольт-амперах реактивных и передает нх в счетчик регистратора СР, а тот — в циф­ ропечатающий регистра гор ЦБР. Последний цифровым шифром отмечает дни недели (1—7), сами педели (1—52), часы суток (]—21), четверть часа (1—4). Б результате па регистрационной лейте можно получить значение на­ грузки за любые 15 мин в течение года. Регистрируются расход активной и реактивной энергии, выработка реактив­ ной энергии конденсаторами и другие показатели.

Эффективность диспетчеризации с применением теле­ механики можно видеть на примере Магнитогорского ме­ таллургического комбината. Комбинат имеет две ТЭЦ и несколько ГІШ 110 и 220 кБ. Распределение электроэнер­ гии производится на напряжениях 110, 35, 10, 0 и 3 кВ. До диспетчеризации и телемеханизации 48 подстанций обслуживало 210 дежурных. После автоматизации и те­ лемеханизации осталось 55 дежурных на 10 подстанциях, 11 подстанций автоматизировано и 37 телемаханизировано.

Телеуправление выполнено для вводов, трансформато­ ров ГІШ, секционных и междушиниых выключателей, ТИ по вызову предусмотрено для вводов, трансформаторов ГПП, секции шин; ТС указывает положение масляных выключателей, аварию или ненормальный режим на под­ станции, появление земли на секции, перевод подстанции или отдельной линии на местное управление.

Контактная аппаратура телемеханики, в частности, тина ВРТ-53 показала высокую степень надежности — при количестве операций около 100 000 в год отказов было 0,08%.

Экономические показатели автоматизации и телемеха­ низации по Магнитогорскому комбинату приведены в таб­ лице.

498