التحكم في أوضاع تشغيل المعدات الكهربائية لمحطات المحولات الفرعية
لضمان عملية خالية من المتاعب المحولات الفرعية من الضروري التحكم في أوضاع تشغيل المعدات الكهربائية: الحمل على التوصيلات الفردية ، والجهد والتردد عند نقاط التحكم في شبكات نقل الطاقة ، وقيمة واتجاه تدفقات الطاقة النشطة والمتفاعلة ، ومقدار توفير الطاقة.
يتم التحكم في الامتثال لمعايير المصنع والمؤشرات الفنية الأخرى لتشغيل المعدات الكهربائية بشكل أساسي بمساعدة معدات اللوحة ، وفي بعض الحالات ، إذا لزم الأمر ، يتم استخدام أجهزة قياس محمولة.
لوحات المفاتيح الكهربائية المستخدمة في المحطات الفرعية لها فئة دقة تتراوح من 2.5 إلى 4.0. يتم استخدام الفولتميتر اللوحي مع فئة دقة 1.0 في نقاط التحكم في نظام الطاقة. فئة الدقة تعني أكبر خطأ مخفض β للأداة كنسبة مئوية من الحد الأقصى لقراءة الضريبة المسموح بها بواسطة مقياس الأداة ، أي
حيث اللقلق هو القيمة المقاسة للقلق هي القيمة الحقيقية التي يحددها جهاز العينة ؛ atax - قراءات الحد الأقصى لمقياس الجهاز.
تُستخدم أنواع مختلفة من أجهزة القياس الكهربائية للتحكم في أوضاع تشغيل المعدات الكهربائية في المحطات الفرعية: المغناطيسية الكهربائية ، والكهرومغناطيسية ، والديناميكية الكهربية ، والحث ، والتسجيل الرقمي والذاتي ، وكذلك أجهزة الذبذبات الأوتوماتيكية. من أجل التحكم في القيمة الاسمية للقيمة المقاسة ، يتم رسم خط أحمر على مقياس الجهاز ، مما يسهل على الموظفين المناوبين مراقبة وضع تشغيل المعدات الكهربائية ويساعد على منع الأحمال الزائدة غير المصرح بها.
تستخدم الأجهزة الكهرومغناطيسية للقياسات في دوائر التيار المستمر. لديهم نفس المقياس ، مما يسمح لك بإجراء قياسات بدقة كبيرة ، ولا تتأثر بالمجالات المغناطيسية والتقلبات في درجة حرارة الهواء المحيط. للقياس في دوائر التيار المتردد ، يتم استخدام هذه الأجهزة مع المقومات.
تستخدم الأجهزة الكهرومغناطيسية بشكل أساسي للقياس في دوائر التيار المتردد وتستخدم على نطاق واسع كلوحة مفاتيح. دقتها أقل من دقة الأجهزة الكهرومغناطيسية.
تحتوي الأجهزة الكهروديناميكية على ملفين موجودين داخل بعضهما البعض ، ويتم إنشاء اللحظة المعاكسة بواسطة زنبرك. هذه الأجهزة ملائمة لقياس المعلمات الكهربائية التي تنتج عن كميتين (على سبيل المثال ، الطاقة). تقيس مقاييس الواط الديناميكية الكهروديناميكية الطاقة في دوائر التيار المتردد والتيار المستمر. أجهزة هذا النظام لها مجال مغناطيسي داخلي ضعيف ، أثناء التشغيل تخضع لتأثير المجالات المغناطيسية الخارجية وتستهلك طاقة كبيرة.
تعمل أجهزة الحث على مبدأ المجال المغناطيسي الدوار ويمكن أن تعمل فقط في دوائر التيار المتردد. يتم استخدامها كمقياس للواط وعدادات الكهرباء.
تتمتع الأجهزة الرقمية الإلكترونية ، كقاعدة عامة ، بفئة دقة عالية (0.1 - 1.0) ، سرعة عالية ، والتي تتيح لك مراقبة التغيرات السريعة في القيمة المقاسة ، والقدرة على قراءة القراءات مباشرة بالأرقام. تُستخدم هذه الأجهزة كمقاييس تردد (F-205) ، بالإضافة إلى مقاييس جهد التيار المستمر والتيار المتردد (F-200 ، F-220 ، إلخ).
تستخدم المسجلات للتسجيل المستمر للتيار والجهد والتردد والطاقة وتسمح بالتسجيل الوثائقي لأهم مؤشرات الأداء للمعدات الكهربائية ، مما يسهل تحليل الأوضاع العادية وحالات الطوارئ في نظام الطاقة.
تشير راسمات الذبذبات ذات الحزمة الضوئية التلقائية إلى الأجهزة المصممة خصيصًا لتسجيل وتحليل عمليات الطوارئ في أنظمة الطاقة.
يتم مراقبة الحمل باستخدام مقاييس أمبير متصلة على التوالي بدائرة القياس. يصعب تنفيذ أجهزة التيارات العالية ، لذلك ، عند قياس التيار المباشر ، يتم توصيل أجهزة قياس التيار من خلال تحويلات (الشكل 1 ، أ) ، وللتيار المتردد - من خلال محولات التيار (الشكل 1 ، ب ، ج).
يمكن إجراء توصيل وفصل الأجهزة عن المحولات والملفات الثانوية لمحولات التيار تحت الجهد وبدون فصل الحمل في الدائرة الأولية ، وفقًا لقواعد السلامة ذات الصلة.
يتم تركيب مقاييس التيار المتردد حيث يلزم التحكم في العملية بشكل منهجي ؛ في جميع الدوائر التي تزيد عن 1 كيلو فولت ، إذا كانت هناك محولات تيار مستخدمة لأغراض أخرى ، وفي دوائر بجهد يصل إلى 1 كيلو فولت ، يتم قياس التيار الإجمالي لجميع مستهلكي الكهرباء المتصلين (وأحيانًا للمستهلكين الكهربائيين الفرديين).
أرز. 1. مخططات توصيل أجهزة قياس التيار لقياس التيار المتردد والتيار المباشر
يتم تثبيت مقاييس التيار المباشر في دوائر المقوم ، في دوائر الإثارة للمعوضات المتزامنة ، في دوائر البطارية.
للتحكم في الحمل في دوائر التيار المتناوب بجهد 0.4-0.6-10 كيلو فولت ، يتم استخدام الأجهزة المحمولة - المشبك الكهربائي (أنواع Ts90 لـ 15-600 A ، 10 kV ، Ts91 لـ 10-500 A ، 600 V). في التين. يوضح الشكل 2 عرضًا عامًا ورسمًا بيانيًا للمشابك الكهربائية Ts90.
يتكون مقياس المشبك من محول تيار بدائرة مغناطيسية منفصلة 1 ، مزود بمقابض 4 ومقياس التيار 3. عند القياس ، يجب أن تغطي الدائرة المغناطيسية للمشابك السلك الحامل للتيار 2 بحيث لا تلمسه أو المجاورة المراحل. يجب الضغط بشدة على فكي السلسلة المغناطيسية القابلة للفصل.
عند القياس باستخدام مشبك كهربائي ، يجب مراعاة جميع متطلبات قواعد السلامة (استخدام القفازات العازلة ، وموقع جهاز القياس فيما يتعلق بالأجزاء الحية للتركيبات الكهربائية ، وما إلى ذلك). في دائرة متر المشبك (الشكل 2 ، ب) ، يتم توصيل جهاز القياس (مقياس التيار) بالملف الثانوي لمحول تيار المشبك باستخدام جسر فوق المقاومات والثنائيات. تسمح المقاومات الإضافية R1 - R10 بخمسة نطاقات قياس (15 ، 30 ، 75 ، 300 ، 600 أ).
تتم مراقبة مستوى الجهد باستخدام الفولتميتر في جميع أقسام الناقل مع جميع الفولتية ، سواء التيار المباشر أو التيار المتردد ، والتي يمكن أن تعمل بشكل منفصل (يُسمح بتثبيت الفولتميتر مع مفتاح لعدة نقاط قياس). لقياس الجهد ، يتم توصيل الفولتميتر بالتوازي في دائرة القياس. إذا كان من الضروري تمديد حدود القياس ، يتم توصيل مقاومات إضافية في سلسلة مع الأدوات.
مخططات تشغيل الفولتميتر بمقاومات إضافية واستخدام المفاتيح موضحة في الشكل. 3. تستخدم مقاومات إضافية للقياسات في دوائر التيار المستمر والتيار المتردد حتى 1 كيلو فولت.
أرز. 2. مشابك قياس كهربائية: أ - منظر عام. ب - مخطط
عند قياس الجهد في شبكات التيار المتناوب التي تزيد عن 1 كيلو فولت ، يتم استخدام محولات الجهد. تظهر مخططات توصيل الفولتميتر من خلال محولات الجهد في الشكل. 5. الجهد الاسمي للملف الثانوي لمحول الجهد في جميع الحالات يساوي 100 فولت بغض النظر عن الجهد الاسمي للملف الأولي ، ويتم معايرة مقاييس الجهد مع مراعاة نسبة التحويل لمحول الجهد في الوحدات الأولية الجهد االكهربى.
قياس طاقة التيار المتردد والتيار المستمر الناتجة باستخدام أجهزة قياس الواط. في المحطات الفرعية ، يتم قياس طاقة التيار المتردد (النشطة والمتفاعلة) بشكل أساسي: على المحولات ، وخطوط الطاقة 110-1150 كيلو فولت والمعوضات المتزامنة.بالإضافة إلى ذلك ، لا تختلف أجهزة قياس القدرة التفاعلية - البارمترات في الهيكل عن الواطمات التي تقيس الطاقة النشطة. فقط مخططات الاتصال مختلفة.مخطط مقياس الواطميتر (فارميتير) من خلال محولات التيار والجهد (في التركيبات الكهربائية فوق 1 كيلو فولت) موضح في الشكل. 5.
أرز. 3. مخططات تبديل الفولتميتر: أ - بمقاوم إضافي ؛ ب - استخدام المفتاح
أرز. 4. مخططات لتضمين الفولتميتر مع محولات الجهد: أ - في شبكات أحادية الطور ؛ ب - مخطط المثلث المفتوح ؛ من خلال محول ثنائي اللف ثلاثي الطور
أرز. 5. مخطط الأسلاك لمقياس واط ثنائي العنصر (اثنان من مقاييس واط أحادي الطور)
عند تشغيل مقياس الواطميتر ، يجب توصيل بداية لف الجهد (المميز بعلامة *) بطرف الملف الثانوي لمحول الجهد في المرحلة التي يتم توصيل المحول الحالي بها. وعندما يتم تشغيل varmeter ، يتم توصيل لف الجهد الخاص بالجهاز بملفات محول الجهد للمراحل الأخرى (في الشكل 5 ، من الضروري تغيير المحطات a ومن الملف الثانوي لـ VT).
إذا كان اتجاه القوة المقاسة للوصلات (المحول ، الخط) يمكن أن يغير اتجاهه اعتمادًا على الوضع ، ففي هذه الحالة يجب أن يكون لمقياس الواط أو المقاييس مقياس على الوجهين مع تقسيم صفري في منتصف المقياس.
لقياس الطاقة ، يتم استخدام عدادات الطاقة النشطة والمتفاعلة في دوائر التيار المتناوب. هناك قياس محسوب وتقني للكهرباء.تستخدم المحاسبة المحاسبية (عدادات) للتسويات النقدية مع المستهلكين للكهرباء الموردة ، وتستخدم المحاسبة الفنية (عدادات التحكم) للتحكم في استهلاك الكهرباء في المؤسسات ومحطات الطاقة والمحطات الفرعية (على سبيل المثال ، للاحتياجات الخاصة: محولات التبريد ، تسخين المفاتيح ومحركاتها ، وما إلى ذلك).
بالنسبة للكهرباء المسجلة بواسطة عدادات التحكم ، لا يتم إجراء أي تسويات نقدية مع مؤسسة تزويد الكهرباء. في المحطات الفرعية ، يتم تثبيت عدادات الطاقة النشطة والمتفاعلة على جانب الجهد العالي والمتوسط ، وفي حالة عدم وجود محولات التيار على جانب الجهد العالي ، يمكن تركيب عدادات على جانب الجهد المنخفض.
يتم تثبيت العدادات المحسوبة للطاقة النشطة على الخطوط بين النظام لكل خط يغادر المحطة الفرعية (باستثناء الخطوط التابعة للمستهلكين والتي تحتوي على عدادات عند الطرف المستقبل). يتم تثبيت عدادات الطاقة التفاعلية على الكابلات والخطوط العلوية حتى 10 كيلو فولت ، والمغادرة من المحطات الفرعية لنظام الطاقة ، في الحالات التي يتم فيها الحساب مع المستخدمين الصناعيين باستخدام عدادات الطاقة النشطة على هذه الخطوط.
من حيث المبدأ ، لا تختلف دوائر تبديل العدادات عن دوائر تبديل الواطميتر. يتم توصيل العدادات الشاملة من خلال محولات التيار والجهد بقيم ثانوية تبلغ 5 أ و 100 فولت على التوالي.
في هذه الخطوط والمحولات ، حيث يمكن أن يتغير تدفق الطاقة في الاتجاه ، يتم تثبيت عدادات التوصيل التي تقيس الكهرباء في اتجاه واحد فقط.
يتم الاستعانة بمصادر خارجية للتحكم في التردد في حافلات المحطات الفرعية الكهربائية بواسطة عدادات التردد ... تُستخدم حاليًا العدادات الإلكترونية. تحتوي الأجهزة من هذا النوع على دائرة معقدة مجمعة على عناصر متكاملة (دوائر دقيقة) وهي أجهزة ذات دقة متزايدة (تقيس التردد بدقة تصل إلى مائة من هرتز). يتم تضمين عدادات التردد في الدوائر الثانوية لمحولات الجهد بنفس طريقة الفولتميتر.