Техническое описание и инструкция по эксплуатации
Рига, 1967
Блок автоматического управления регулятором напряжения трансформаторов под нагрузкой БАУРПН является автоматическим устройством и предназначен для управления приводом переключателя РПН с целью поддержания напряжения у потребителя на заданном уровне.
Блок может работать с трансформаторами, имеющими устройства как плавного, так и ступенчатого регулирования напряжения под нагрузкой и может быть установлен на щитах управления в неотапливаемых помещениях подстанций, а также в шкафах наружной установки.
Блок БАУРПН состоит из следующих основных узлов:
1. Плат измерительных органов;
2. Платы командного органа;
3. Блока конденсаторов элемента выдержки времени,
4 Узла измерительного трансформатора и реле;
5 Силового узла,
6 Узла токовой компенсации.
Все основные узлы смонтированы на металлическом шасси, которое крепится к пластмассовому основанию.
На лицевой панели прибора размещены органы настройки блока и контрольные зажимы. На пластмассовом
Основании – клеммы для внешнего подключения блока.
Для обеспечения пыле водонепроницаемости, защиты от механических повреждений и от воздействия внешних электромагнитных полей блок закрывается металлическим кожухом. Кожух и шасси блока имеют надежное металлическое соединение.
Контролируемое переменное напряжение поступает через клеммы 8, 9 блока на измерительный трансформатор, где геометрически суммируется с напряжением токовой компенсации.
Напряжения регулируемых уровней (уровень «V уставки» и уровень «V зоны») с измерительного трансформатора подаются на измерительные органы каналов, реагирующих на повышение и понижение контролируемого напряжения.
В случае, если напряжение превышает установленные уровни, на выходе измерительных органов появляются импульсы, подаваемые на интеграторы Интегратор преобразует напряжение импульсной формы в пилообразное с уровнем, обеспечивающим работу усилителей обоих каналов в режимах насыщения.
Если контролируемое напряжение находится в пределах регулируемой зоны нечувствительности прибора, то с логического элемента ИЛИ команда на включение элемента выдержки времени не поступает.
При превышении контролируемым напряжением установленного уровня «V уставки» на выходе измерительного органа канала, реагирующего на повышение напряжения, появляются импульсы, и на вход логической схемы ИЛИ поступает команда на включение элемента выдержки времени.
В случае понижения контролируемого напряжения ниже установленного уровня «V зоны» на выходе измерительного органа канала, реагирующего на понижение напряжения, исчезают импульсы, и на вход логической схемы ИЛИ поступает команда на включение элемента выдержки времени.
По истечении установленной выдержки времени элемент времени выдает команду на один из входов логических элементов И обоих каналов.
Рисунок 1. Функциональная схема блока автоматического управления регулятором напряжения БАУРПН
При совпадении этой команды с командой, снимаемой с выхода усилителя канала, реагирующего на повышение напряжения, и подаваемой на второй вход схемы И этого канала, последняя выдает разрешение на срабатывание исполнительного реле Р1. Реле Р1 срабатывает и через свои нормально разомкнутые контакты 2Р1 выдает сигнал на РПН для отработки команды «Понижение» (клеммы 6-7 блока). Одновременно с этим подается запрет на срабатывание схемы И канала, реагирующего на понижение напряжения.
В случае отработки команды «Повышение» с выхода усилителя на вход схемы И канала, реагирующего на повышение напряжения, подается запрет, вследствие чего исполнительное реле Р1 сработать не может. Поэтому с реле Р1 подается разрешение на схему И канала, реагирующего на понижение напряжения. Срабатывает реле Р2 и через свои нормально разомкнутые контакты 1Р2 выдает сигнал на РПН для отработки команды «Повышение» (клеммы 5-6 блока).
Схема блока автоматического управления регулятором напряжения БАУРПН собрана на полупроводниковых приборах и питается от делителя напряжения R11, D7, R17, R18, R19, D10, R28, D11, который подключен к выпрямителю D20-D23 трансформатора питания Тр.З. Схема исполнительного органа (реле Р1 и Р2) питается от выпрямителя D16-D19 трансформатора питания Тр.З.
Измерительные органы блока, совершенно идентичные по конструкции, выполнены на туннельных диодах D5 и D6 и представляют собой амплитудные селекторы, реагирующие на отклонения напряжения от заданной величины.
Регулирование напряжения осуществляется с точностью, зависящей от установленной ширины зоны нечувствительности, величина которой, в свою очередь, определяется шириной ступени регулирования трансформатора при ступенчатом регулировании и необходимой точностью при плавном регулировании напряжения.
Измерительные цепи подключены к измерительному трансформатору напряжения с номинальным напряжением 100 В через промежуточный измерительный трансформатор Тр.2.
Устройство измерительных органов позволяет производить настройку блока в заданном диапазоне уставок по напряжению и ширине зоны нечувствительности.
Принцип ручного регулирования уставки по напряжению основан на изменении коэффициента трансформации промежуточного измерительного трансформатора Тр 2. При ступенчатом регулировании изменяется количество витков вторичной обмотки (оnпайки 1, 2, 3 и 4). Плавное регулирование осуществляется потенциометром R2, включенным в часть витков первичной обмотки, большее значение уставки по напряжению соответствует верхнему положению ползунка потенциометра R2, меньшее – нижнему.
Ширина зоны нечувствительности регулируется потенциометром R3. Зона нечувствительности устанавливается вниз от уставки по напряжению.
Сигнал на измерительную цепь уставки по напряжению снимается с отпайки 6 трансформатора Тр 2 (верхний предел регулирования), а на измерительную цепь зоны нечувствительности – с ползунка потенциометра R3 (нижний предел регулирования).
Измерительные органы настраиваются так, что, если напряжение находится в зоне нечувствительности, туннельный диод D6 срабатывает в каждый положительный полупериод, но для срабатывания диода D5 этого напряжения недостаточно.
Когда напряжение понизится и выйдет из зоны нечувствительности диод D6 перестает срабатывать, а для срабатывания диода D5 этого напряжения тем более недостаточно; когда же напряжение повысится и выйдет из зоны нечувствительности, начинает срабатывать и туннельный диод D5.
Управляющие импульсы с туннельных диодов подаются на вход интеграторов.
Термокомпенсация туннельных диодов осуществляется при помощи кремниевых стабилитронов D3 и D4, имеющих противоположный по отношению к туннельным диодам наклон температурных характеристик.
Так как крутизна температурных характеристик туннельных диодов и стабилитронов не одинакова, то соответствующим подбором сопротивлений R4 и R5 достигается оптимальная термокомпенсация измерительных органов.
Использование импульсных измерительных органов на туннельных диодах обеспечивает коэффициент возврата каждого канала блока равный единице.
Интеграторы представляют собой усилители (триоды Т1 и Т2) с интегрирующими цепочками на выходе (R6C1 и R7C2). Постоянная времени цепи R7C2 тракта, реагирующего на понижение напряжения, выбрана большей по сравнению с цепью R6C1 тракта, реагирующего на повышение напряжения; тем самым обеспечивается сброс элементом времени накопленного времени при коротком замыкании в сети в случае, если контролируемое напряжение находилось выше зоны нечувствительности.
Интеграторы преобразуют импульсное напряжение измерительных органов в напряжение с уровнем, достаточным для обеспечения режима насыщения усилителей, собранных на триодах ТЗ (канал, реагирующий на повышение напряжения) и Т4 (канал, реагирующий на понижение напряжения).
Элемент выдержки времени один на оба канала Он управляется логическим элементом ИЛИ (триоды Т5 и Т6), который воздействует на ключ (Т7) цепочки RC реле времени (Т8, Т9).
В исходном состоянии, когда напряжение находится в зоне нечувствительности, с логического элемента ИЛИ подается запрет на включение реле времени следующим образом:
– тракт, реагирующий на повышение напряжения – на выходе измерительного органа импульсы отсутствуют, триод Т1 закрыт, триод ТЗ открыт, триод Т5 закрыт;
– тракт, реагирующий на понижение напряжения – на выходе измерительного органа есть импульсы, триод Т2 открыт, триоды Т4 и Т6 закрыты.
Таким образом, с логического элемента ИЛИ (триоды Т5 и Т6) на базу триода Т7 подается отрицательное смещение, триод Т7 открыт и шунтирует конденсатор С4 цепочки RC реле времени (реле времени отключено).
Когда напряжение повысится и выйдет из зоны нечувствительности, режим работы тракта, реагирующего на понижение напряжения, остается без изменения. На вход тракта, реагирующего на повышение напряжения, с измерительного органа поступит сигнал, триод Т1 откроется, триод ТЗ закроется, триод Т5 откроется и включит реле времени.
Когда напряжение понизится и выйдет из зоны нечувствительности, режим работы тракта, реагирующего на повышение напряжения, будет соответствовать исходному состоянию.
На вход тракта, реагирующего на понижение напряжения, прекратится подача сигналов с измерительного органа, триод Т2 закроется, триод Т4 откроется, триод Т6 откроется и включит реле времени.
Таким образом, если контролируемое напряжение находится вне зоны нечувствительности, с логического элемента ИЛИ подается команда на включение реле времени.
Для защиты от кратковременных помех, проникающих по цепям измерения, в усилитель тракта, реагирующего на понижение напряжения, включена цепочка C3R9, предотвращающая сброс накопленной выдержки времени из-за наличия кратковременных помех.
Элемент выдержки времени предназначен для задержки срабатывания блока в течение заданного времени с целью предотвращения выдачи управляющих сигналов при кратковременных бросках напряжения сети и представляет из себя бесконтактное реле времени, состоящее из цепочки RC (R20, R21, R22, С4) и триггера (Т8, Т9).
Рисунок 2. Электрическая принципиальная схема блока автоматического управления регулятором напряжения БАУРПН
Если напряжение находится в зоне нечувствительности, конденсатор С4 зашунтирован открытым триодом Т7 и на базу триода Т8 подается положительное смещение Триггер находится в исходном устойчивом состоянии, т е. триоды Т8 и Т9 закрыты и выдают запрет на включение исполнительного органа (ключ Т10 закрыт).
При поступлении сигнала с логического элемента на включение реле времени триод Т7 закроется и начнется отсчет времени (перезаряд конденсатора С4). Когда напряжение на обкладках конденсатора достигнет напряжения смещения, диод Д8 откроется, триггер перебросится в другое устойчивое состояние (триоды 18 и Т9 открыты) и откроет ключ исполнительного органа (триод Т10). Триггер находится в опрокинутом состоянии до тех пор, пока напряжение находится вне зоны нечувствительности.
Величина выдержки времени зависит от величины зарядного сопротивления R20, R21, R22 при неизменной величине емкости С4 и может плавно регулироваться потенциометром R21.
Для увеличения стабильности работы реле времени при больших выдержках времени на базу триода Т8 подаются коммутирующие импульсы с генератора импульсов (С5, D13, D12, R31, R32).
Исполнительный орган предназначен для подачи команд на переключающее устройство трансформаторов с РПН.
Выходная часть исполнительного органа выполнена на малогабаритных электромагнитных реле типа РМУГ.
Избирательность включения реле на понижение или повышение напряжения осуществляется схемой И, собранной на триоде Т11, который получает управляющие сигналы с триода ТЗ тракта, реагирующего на повышение напряжения.
Например, при получении команды от измерительного органа канала, реагирующего на понижение напряжения, на базу триода ТП подается положительное смещение, следовательно, когда сработает реле времени (триод Т10 открыт), может сработать только реле Р2 и выдать сигнал на повышение напряжения и, наоборот, если поступит сигнал на понижение напряжения, триод ТП подготовит цепь для срабатывания реле Р1, которое, сработав, разомкнет свои нормально замкнутые контакты 1Р1 и разорвет цепь питания реле Р2.
Устройство токовой компенсации предназначено для компенсации падения напряжения в линии в зависимости от тока нагрузки и состоит из промежуточного трансформатора токовой компенсации Тр. 1 и потенциометра R1 со схемой защиты его от перегрузок.
Наличие двух первичных обмоток позволяет, в случае необходимости, суммировать ток двух линий.
Первичные обмотки промежуточного трансформатора подключаются к трансформатору тока линии, вторичная замыкается на потенциометре R1.
Падение напряжения, создаваемое током нагрузки линии на сопротивлении R1, геометрически суммируется с напряжением измерительного трансформатора и на измерительные цепи поступает суммарное напряжение, зависящее от величины тока нагрузки линии.
Схема защиты потенциометра R1 от перегрузок обеспечивает его шунтирование при коротком замыкании в линии, когда ток в первичной цепи трансформатора токовой компенсации может достигать больших величин. Потенциометром R34 устанавливается ток через обмотку реле РЗ такой величины, чтобы обеспечить защиту потенциометра R1 уже при четырехкратном увеличении тока в линии (по сравнению с максимальным током данной линии).
Содержание
Техническое описание
1. назначение
2. Технические характеристики
3. Комплектность
4. Схема блока
5. Конструктивное оформление блока БАУРПН
Инструкция по эксплуатации и настройке блока
1. Установка уставки по напряжению
2. Установка зоны не чувствительности
3. Установка величины сопротивления токовой компенсации
4. Установка выдержки времени
5. Подключение блока БАУРПН
Рисунок 1: Функциональная схема прибора
Рисунок 5а и 5б: Монтажная схема блока
Рисунок 6: Схема подключения блока
Рисунок 7: Условные размеры блока
Принципиальная электрическая схема блока БАУРПН и спецификация
Производитель: Рижский опытный завод Латвэнерго