Control de los modos de funcionamiento de los equipos eléctricos de las subestaciones transformadoras

Para garantizar un funcionamiento sin problemas subestaciones transformadoras es necesario controlar los modos de operación del equipo eléctrico: la carga en las conexiones individuales, el voltaje y la frecuencia en los puntos de control de las redes de transmisión de energía, el valor y la dirección de los flujos de energía activa y reactiva, la cantidad de energía suministrada.

El control del cumplimiento de los parámetros de fábrica y otros indicadores técnicos del funcionamiento de los equipos eléctricos se lleva a cabo principalmente con la ayuda de equipos de panel y, en algunos casos, si es necesario, se utilizan dispositivos de medición portátiles.

Los cuadros eléctricos utilizados en subestaciones tienen una clase de precisión de 2,5-4,0. Los voltímetros de panel con una clase de precisión de 1.0 se utilizan en los puntos de control del sistema de potencia. Clase de precisión significa el mayor error reducido β del instrumento como porcentaje de la lectura de impuestos máxima permitida por la escala del instrumento, es decir

donde cigüeña es el valor medido de cigüeña es el valor real determinado por el dispositivo de muestra; atax — lecturas máximas de la escala del instrumento.

Para controlar los modos de funcionamiento de los equipos eléctricos en las subestaciones se utilizan varios tipos de dispositivos de medición eléctrica: magnetoeléctricos, electromagnéticos, electrodinámicos, de inducción, digitales y de autorregistro, así como osciloscopios automáticos. Para controlar el valor nominal del valor medido, se dibuja una línea roja en la escala del dispositivo, lo que facilita al personal de servicio monitorear el modo de operación del equipo eléctrico y ayuda a prevenir sobrecargas no autorizadas.

Los dispositivos magnetoeléctricos se utilizan para mediciones en circuitos de CC. Tienen la misma escala, le permiten realizar mediciones con gran precisión, no se ven afectados por los campos magnéticos y las fluctuaciones en la temperatura del aire circundante. Para la medición en circuitos de CA, estos dispositivos se utilizan junto con rectificadores.

Los dispositivos electromagnéticos se utilizan principalmente para la medición en circuitos de CA y se utilizan ampliamente como cuadros de distribución. Su precisión es menor que la de los dispositivos magnetoeléctricos.

Los dispositivos electrodinámicos tienen dos bobinas ubicadas una dentro de la otra, el momento opuesto es creado por un resorte. Estos dispositivos son convenientes para medir parámetros eléctricos que son el producto de dos cantidades (por ejemplo, potencia). Los vatímetros electrodinámicos miden la potencia en circuitos de CA y CC. Los dispositivos de este sistema tienen un campo magnético interno débil, durante el funcionamiento están sujetos a la influencia de campos magnéticos externos y consumen una cantidad significativa de energía.

Los dispositivos de inducción funcionan según el principio de un campo magnético giratorio y solo pueden funcionar en circuitos de corriente alterna. Se utilizan como vatímetros y contadores de electricidad.

Los dispositivos electrónicos digitales tienen, por regla general, una clase de alta precisión (0.1 - 1.0), alta velocidad, lo que le permite observar cambios rápidos en el valor medido, la capacidad de leer las lecturas directamente en números. Dichos dispositivos se utilizan como medidores de frecuencia (F-205), así como voltímetros de CC y CA (F-200, F-220, etc.).

Los registradores se utilizan para el registro continuo de corriente, voltaje, frecuencia, potencia y permiten el registro documental de los indicadores de desempeño más importantes de los equipos eléctricos, lo que facilita el análisis de los modos normales y situaciones de emergencia en el sistema de potencia.

Los osciloscopios automáticos de haz de luz se refieren a dispositivos diseñados específicamente para registrar y analizar procesos de emergencia en sistemas de energía.

La carga se controla mediante amperímetros conectados en serie al circuito de medición. Los dispositivos para corrientes altas son difíciles de implementar, por lo tanto, cuando se mide corriente continua, los amperímetros se conectan a través de derivaciones (Fig. 1, a), y para corriente alterna, a través de transformadores de corriente (Fig. 1, b, c).

La conexión y desconexión de dispositivos a derivaciones y devanados secundarios de transformadores de corriente se puede realizar bajo tensión y sin desconexión de la carga en el circuito primario, de acuerdo con las normas de seguridad pertinentes.

Los amperímetros de CA se instalan donde se requiere un control sistemático del proceso; en todos los circuitos por encima de 1 kV, si hay transformadores de corriente utilizados para otros fines, y en circuitos con una tensión de hasta 1 kV, medición de la corriente total de todos los consumidores eléctricos conectados (y, en ocasiones, de consumidores eléctricos individuales).

Arroz. 1. Diagramas de conexión de amperímetros para medir corriente alterna y continua.

Los amperímetros de corriente continua se instalan en circuitos rectificadores, en circuitos de excitación de compensadores síncronos, en circuitos de batería.

Para controlar la carga en circuitos de corriente alterna con un voltaje de 0,4-0,6-10 kV, se utilizan dispositivos portátiles: abrazadera eléctrica (tipos Ts90 para 15-600 A, 10 kV, Ts91 para 10-500 A, 600 V). En la Fig. 2 muestra una vista general y esquema de la pinza eléctrica Ts90.

El medidor de abrazadera consta de un transformador de corriente con un circuito magnético dividido 1, equipado con manijas 4 y un amperímetro 3. Al medir, el circuito magnético de la abrazadera debe cubrir el cable que transporta corriente 2 para que no lo toque ni lo toque. etapas. Las mordazas de la cadena magnética desmontable deben presionarse firmemente.

Al medir con una pinza eléctrica, se deben observar todos los requisitos de las normas de seguridad (el uso de guantes dieléctricos, la ubicación del dispositivo de medición en relación con las partes activas de la instalación eléctrica, etc.). En el circuito de la pinza amperimétrica (Fig. 2, b), el dispositivo de medición (amperímetro) se conecta al devanado secundario del transformador de corriente de pinza mediante un puente sobre resistencias y diodos. Las resistencias adicionales R1 — R10 permiten cinco rangos de medición (15, 30, 75, 300, 600 A).

El nivel de tensión se monitoriza mediante voltímetros en todos los tramos de barra con todas las tensiones, tanto de corriente continua como alterna, que pueden trabajar por separado (se permite instalar un voltímetro con interruptor para varios puntos de medida). Para medir el voltaje, los voltímetros se conectan en paralelo en el circuito de medición. Si es necesario ampliar los límites de medida, se conectan resistencias adicionales en serie con los instrumentos.

Los esquemas para encender voltímetros con resistencias adicionales y usar interruptores se muestran en la fig. 3. Se utilizan resistencias adicionales para mediciones en circuitos de CC y CA de hasta 1 kV.

Arroz. 2. Pinzas eléctricas de medida: a — vista general; b- esquema

Cuando se mide voltaje en redes de corriente alterna por encima de 1 kV, se utilizan transformadores de voltaje. Los esquemas para conectar voltímetros a través de transformadores de voltaje se muestran en la fig. 5. La tensión nominal del devanado secundario del transformador de tensión en todos los casos es igual a 100 V independientemente de la tensión nominal del devanado primario, y los voltímetros de panel se calibran teniendo en cuenta la relación de transformación del transformador de tensión en unidades de primario. Voltaje.

Medida de la potencia AC y DC producida mediante vatímetros. En las subestaciones, la potencia de CA (activa y reactiva) se mide principalmente: en transformadores, líneas eléctricas de 110-1150 kV y compensadores síncronos Además, los dispositivos para medir la potencia reactiva: los varímetros no difieren en estructura de los vatímetros que miden la potencia activa. Solo los esquemas de conexión son diferentes.El esquema de un vatímetro (varímetro) a través de transformadores de corriente y voltaje (en instalaciones eléctricas por encima de 1 kV) se muestra en la fig. 5.

Arroz. 3. Esquemas para cambiar un voltímetro: a — con una resistencia adicional; b — usando el interruptor

Arroz. 4. Esquemas para incluir voltímetros con transformadores de tensión: a — en redes monofásicas; b — diagrama de triángulo abierto; Transformador de dos devanados trifásico de paso

Arroz. 5. Diagrama de cableado de un vatímetro de dos elementos (dos vatímetros monofásicos)

Cuando se enciende el vatímetro, el inicio del devanado de tensión (marcado con *) debe conectarse al terminal del devanado secundario del transformador de tensión de la fase en la que está conectado el transformador de corriente. Y cuando se enciende el varímetro, el devanado de voltaje del dispositivo se conecta a los devanados del transformador de voltaje de otras fases (en la Fig. 5 es necesario cambiar los terminales ay del devanado secundario de VT).

Si la dirección de la potencia medida de las conexiones (transformador, línea) puede cambiar su dirección según el modo, en este caso los vatímetros o varímetros deben tener una escala de dos lados con una división cero en el medio de la escala.

Para medir la energía se utilizan contadores de energía activa y reactiva en los circuitos de corriente alterna. Hay medición técnica y calculada de la electricidad.La contabilidad contable (medidores) se utiliza para liquidaciones monetarias con los consumidores por la electricidad suministrada, y la contabilidad técnica (medidores de control) se utiliza para controlar el consumo de electricidad en empresas, centrales eléctricas, subestaciones (por ejemplo, para necesidades propias: transformadores de refrigeración, calentamiento de llaves y sus accionamientos, etc., etc.).

Por la electricidad registrada por los contadores de control no se realizan liquidaciones monetarias con el organismo de suministro eléctrico. En las subestaciones se instalan medidores de energía activa y reactiva en el lado de alta y media tensión, y en ausencia de transformadores de corriente en el lado de alta tensión, se pueden instalar medidores en el lado de baja tensión.

Los medidores calculados para la energía activa se instalan en las líneas intersistemas para cada línea que sale de la subestación (excepto las líneas pertenecientes a los consumidores y que tienen medidores en el extremo receptor). Los contadores de energía reactiva en cable y líneas aéreas hasta 10 kV, que parten de las subestaciones del sistema de potencia, se instalan en los casos en que el cálculo con usuarios industriales se realiza mediante contadores de energía activa en estas líneas.

En principio, los circuitos de conmutación de medidores no son diferentes de los circuitos de conmutación de vatímetros. Los medidores universales se conectan a través de transformadores de corriente y tensión con valores secundarios de 5 A y 100 V respectivamente.

En estas líneas y transformadores, donde el flujo de energía puede cambiar de dirección, se instalan medidores de enchufe que miden la electricidad en una sola dirección.

Control de frecuencia en barras de subestaciones eléctricas subcontratadas por contadores de frecuencia... Actualmente se utilizan contadores electrónicos. Los dispositivos de este tipo tienen un circuito complejo ensamblado en elementos integrados (microcircuitos) y son dispositivos con mayor precisión (miden la frecuencia con una precisión de centésimas de hercio). Los medidores de frecuencia se incluyen en los circuitos secundarios de los transformadores de voltaje de la misma manera que los voltímetros.