בקרה על מצבי ההפעלה של הציוד החשמלי של תחנות משנה שנאים

כדי להבטיח פעולה ללא תקלות תחנות משנה שנאים יש צורך לשלוט במצבי הפעולה של הציוד החשמלי: העומס על החיבורים הבודדים, המתח והתדירות בנקודות הבקרה של רשתות העברת הכוח, הערך והכיוון של זרימות הכוח הפעיל והתגובתי, כמות סיפקה אנרגיה.

בקרת עמידה בפרמטרים של המפעל ואינדיקטורים טכניים אחרים של פעולת ציוד חשמלי מתבצעת בעיקר בעזרת ציוד פאנל, ובמקרים מסוימים, במידת הצורך, נעשה שימוש במכשירי מדידה ניידים.

למרכזיות חשמל המשמשות בתחנות משנה יש דרגת דיוק של 2.5-4.0. מדי מתח של פאנל בדרגת דיוק של 1.0 משמשים בנקודות הבקרה של מערכת החשמל. דרגת דיוק פירושה השגיאה המופחתת הגדולה ביותר β של המכשיר כאחוז מקריאת המס המקסימלית המותרת לפי קנה המידה של המכשיר, כלומר.

כאשר חסידות היא הערך הנמדד של חסידות הוא הערך האמיתי שנקבע על ידי מכשיר המדגם; atax - קריאות סולם מכשירים מקסימליות.

סוגים שונים של מכשירי מדידה חשמליים משמשים לשליטה על מצבי הפעולה של ציוד חשמלי בתחנות משנה: מגנטו-חשמלי, אלקטרומגנטי, אלקטרודינמי, אינדוקציה, דיגיטלי והקלטה עצמית, כמו גם אוסילוסקופים אוטומטיים. על מנת לשלוט בערך הנומינלי של הערך הנמדד, נמשך קו אדום על קנה המידה של המכשיר, המקל על התורנים לנטר את מצב הפעולה של הציוד החשמלי ומסייע במניעת עומסי יתר בלתי מורשים.

מכשירים מגנטואלקטריים משמשים למדידות במעגלי DC. יש להם קנה מידה זהה, מאפשרים לך לבצע מדידות בדיוק רב, אינם מושפעים משדות מגנטיים ותנודות בטמפרטורה של האוויר שמסביב. למדידה במעגלי AC, מכשירים אלה משמשים יחד עם מיישרים.

מכשירים אלקטרומגנטיים משמשים בעיקר למדידה במעגלי AC ונמצאים בשימוש נרחב כמרכזיות. הדיוק שלהם נמוך מזה של מכשירים מגנטו-אלקטריים.

למכשירים אלקטרודינמיים יש שני סלילים הממוקמים זה בתוך זה, הרגע ההפוך נוצר על ידי קפיץ. מכשירים אלו נוחים למדידת פרמטרים חשמליים שהם תוצר של שתי כמויות (לדוגמה, כוח). מדי וואטים אלקטרודינמיים מודדים הספק במעגלי AC ו-DC. למכשירים של מערכת זו יש שדה מגנטי פנימי חלש, במהלך הפעולה הם נתונים להשפעה של שדות מגנטיים חיצוניים וצורכים כוח משמעותי.

מכשירי אינדוקציה פועלים על פי העיקרון של שדה מגנטי מסתובב ויכולים לעבוד רק במעגלי זרם חילופין. הם משמשים כמדדי וואטים וכמוני חשמל.

למכשירים דיגיטליים אלקטרוניים יש, ככלל, דרגת דיוק גבוהה (0.1 - 1.0), מהירות גבוהה, המאפשרת לך לצפות בשינויים מהירים בערך הנמדד, את היכולת לקרוא את הקריאות ישירות במספרים. מכשירים כאלה משמשים כמדי תדר (F-205), כמו גם מדי מתח DC ו-AC (F-200, F-220 וכו').

מקליטים משמשים להקלטה רציפה של זרם, מתח, תדר, הספק ומאפשרים הקלטה תיעודית של מדדי הביצועים החשובים ביותר של ציוד חשמלי, מה שמקל על ניתוח מצבים רגילים ומצבי חירום במערכת החשמל.

אוסילוסקופים של אלומת אור אוטומטיים מתייחסים להתקנים שתוכננו במיוחד להקלטה וניתוח של תהליכי חירום במערכות חשמל.

העומס מנוטר באמצעות מדי זרם המחוברים בסדרה למעגל המדידה. קשה ליישם מכשירים לזרמים גבוהים, לכן, בעת מדידת זרם ישר, מד זרם מחובר באמצעות shunts (איור 1, א), ולזרם חילופין - דרך שנאים זרם (איור 1, b, c).

החיבור והניתוק של מכשירים לשאנטים ולפיתולים משניים של שנאי זרם יכולים להתבצע תחת מתח וללא ניתוק העומס במעגל הראשוני, בהתאם לכללי הבטיחות הרלוונטיים.

מד זרם AC מותקנים במקום שבו נדרשת בקרת תהליך שיטתית; בכל המעגלים מעל 1 קילו וולט, אם יש שנאי זרם המשמשים למטרות אחרות, ובמעגלים עם מתח של עד 1 קילו וולט, מדידת הזרם הכולל של כל צרכני החשמל המחוברים (ולפעמים עבור צרכני חשמל בודדים).

אורז. 1. דיאגרמות חיבור של מדי זרם למדידת זרם חילופין וישר

מדי זרם ישר מותקנים במעגלי מיישרים, במעגלי עירור של מפצים סינכרוניים, במעגלי סוללה.

כדי לשלוט בעומס במעגלי זרם חילופין במתח של 0.4-0.6-10 קילו וולט, משתמשים במכשירים ניידים - מהדק חשמלי (סוגי Ts90 עבור 15-600 A, 10 קילו וולט, Ts91 עבור 10-500 A, 600 V). באיור. 2 מציג תצוגה כללית ותרשים של מהדק החשמלי Ts90.

מד המהדק מורכב משנאי זרם עם מעגל מגנטי מפוצל 1, המצויד בידיות 4 ובמד זרם 3. בעת המדידה, המעגל המגנטי של המהדק חייב לכסות את החוט נושא הזרם 2 כדי שלא יגע בו או סמוך לו. שלבים. יש ללחוץ בחוזקה על הלסתות של השרשרת המגנטית הניתנת להסרה.

כאשר מודדים עם מהדק חשמלי יש להקפיד על כל דרישות כללי הבטיחות (שימוש בכפפות דיאלקטריות, מיקום מכשיר המדידה ביחס לחלקים חיים של המתקן החשמלי וכו'). במעגל מד המהדק (איור 2, ב), מכשיר המדידה (מד זרם) מחובר לליפוף המשני של שנאי זרם המהדק באמצעות גשר על נגדים ודיודות. נגדים נוספים R1 - R10 מאפשרים חמישה טווחי מדידה (15, 30, 75, 300, 600 A).

רמת המתח מנוטרת באמצעות מדי מתח בכל חלקי האפיק עם כל המתחים, גם זרם ישר וגם זרם חילופין, שיכולים לעבוד בנפרד (מותר להתקין מד מתח אחד עם מתג למספר נקודות מדידה). כדי למדוד מתח, מדי מתח מחוברים במקביל במעגל המדידה. אם יש צורך להרחיב את גבולות המדידה, נגדים נוספים מחוברים בסדרה עם המכשירים.

תוכניות להפעלת מדי מתח עם נגדים נוספים ושימוש במתגים מוצגות באיור. 3. נגדים נוספים משמשים למדידות במעגלי DC ו-AC עד 1 קילו וולט.

אורז. 2. מהדקי מדידה חשמליים: א - מבט כללי; ב - תכנית

בעת מדידת מתח ברשתות זרם חילופין מעל 1 קילו וולט, נעשה שימוש בשנאי מתח. ערכות לחיבור מדי מתח באמצעות שנאי מתח מוצגות באיור. 5. המתח הנומינלי של הפיתול המשני של שנאי המתח שווה בכל המקרים ל-100 V ללא קשר למתח הנומינלי של הפיתול הראשוני, ומדדי מתח בפאנל מכוילים תוך התחשבות ביחס הטרנספורמציה של שנאי המתח ביחידות של ראשוני. מתח.

מדידת הספק AC ו-DC המופק באמצעות מדי וואט. בתחנות משנה מודדים בעיקר הספק AC (פעיל ותגובתי): בשנאים, קווי מתח של 110-1150 קילו וולט ומפצים סינכרוניים. בנוסף, מכשירים למדידת הספק תגובתי - חמרי חום אינם שונים במבנה ממוני וואטים המודדים הספק פעיל. רק סכימות החיבור שונות.התוכנית של מד וואט (חממה) באמצעות שנאי זרם ומתח (במתקנים חשמליים מעל 1 קילו וולט) מוצגת באיור. 5.

אורז. 3. ערכות מיתוג מד מתח: א - עם נגד נוסף; ב - באמצעות המתג

אורז. 4. ערכות לרבות מדי מתח עם שנאי מתח: א - ברשתות חד פאזיות; ב - דיאגרמת משולש פתוחה; שנאי תלת פאזי דו מתפתל

אורז. 5. דיאגרמת חיווט של מד וואט בעל שני אלמנטים (שני מדי וואט חד פאזיים)

כאשר מד הוואטים מופעל, יש לחבר את תחילת פיתול המתח (מסומן *) למסוף הפיתול המשני של שנאי המתח של הפאזה שבה מחובר השנאי הנוכחי. וכאשר ה-varmeter מופעל, מתפתל המתח של המכשיר מחובר לפיתולים של שנאי המתח של שלבים אחרים (באיור. 5 יש צורך לשנות את המסופים a ומן הפיתול המשני של VT).

אם כיוון ההספק הנמדד של החיבורים (שנאי, קו) יכול לשנות את הכיוון שלו בהתאם למצב, אז במקרה זה על מדי הוואטים או החימום להיות בעל סולם דו-צדדי עם חלוקת אפס באמצע הסולם.

כדי למדוד אנרגיה, משתמשים במדדי אנרגיה אקטיבית ותגובתית במעגלי זרם חילופין. יש מדידה מחושבת וטכנית של חשמל.הנהלת חשבונות (מונים) משמשת להסדרים כספיים עם צרכנים עבור החשמל המסופק, וחשבונאות טכנית (מוני בקרה) משמשת לשליטה בצריכת החשמל במפעלים, תחנות כוח, תחנות משנה (לדוגמה, לצרכים עצמיים: שנאי קירור, חימום מפתחות והכוננים שלהם וכו' וכו').

לגבי החשמל שנרשם במוני הבקרה, לא מתבצעים התחשבנות כספית מול ארגון אספקת החשמל. בתחנות משנה מותקנים מונים לאנרגיה אקטיבית ותגובתית בצד המתח הגבוה והבינוני, ובהיעדר שנאי זרם בצד המתח הגבוה ניתן להתקין מונים בצד המתח הנמוך.

בקווים הבין-מערכתיים מותקנים מונים מחושבים לאנרגיה פעילה עבור כל קו היוצא מהתחנה (למעט קווים השייכים לצרכנים ובעלי מונים בקצה הקולט). מדי אנרגיה תגובתית בקווי כבלים וקווים עיליים עד 10 קילו וולט, היוצאים מתחנות משנה של מערכת החשמל, מותקנים במקרים בהם החישוב מול משתמשים תעשייתיים מתבצע באמצעות מדי אנרגיה אקטיביים בקווים אלו.

באופן עקרוני, מעגלי מיתוג מונים אינם שונים ממעגלי מיתוג מד וואט. מונים אוניברסליים מחוברים באמצעות שנאי זרם ומתח עם ערכים משניים של 5 A ו- 100 V בהתאמה.

בקווים ובשנאים אלו, שבהם זרימת האנרגיה יכולה להשתנות בכיוון, מותקנים מדי תקע המודדים חשמל בכיוון אחד בלבד.

בקרת תדרים באוטובוסים של תחנות חשמל במיקור חוץ על ידי מוני תדרים... כיום משתמשים במונים אלקטרוניים. למכשירים מסוג זה מעגל מורכב המורכב על אלמנטים משולבים (מיקרו-מעגלים) והם מכשירים בעלי דיוק מוגבר (הם מודדים את התדר בדיוק של מאיות הרץ). מדי תדר נכללים במעגלים המשניים של שנאי מתח באותו אופן כמו מדי מתח.