местно с УКП-1. При совместной работе эти устройства соединяются между... схеме (рис.3, 4). 1. НАЗНАЧЕНИЕ

местно с УКП-1. При совместной работе эти устройства соединяются между собой по
схеме (рис.3, 4).
1. НАЗНАЧЕНИЕ
I.I. Устройства комплектные УКП предназначены для питания электромагнитов
включения высоковольтных выключателей. Они включаются в сеть 380 (220)В собственных нужд подстанций или распределительных пунктов.
В группу устройств питания входят типоисполнения: устройства УКП-К-380
(рис.1), устройства УКП-1-380, УКП-1-220 и устройства УКП-2 (рис.2)
Устройства УКП-К рассчитаны для питания электромагнитов включения с током
потребления до 150 А. При включении выключателя на короткое замыкание сети, когда напряжение на входе УКП-К резко снижается, обеспечивается полное включение
выключателей за счет энергии, запасенной в катушке индуктивности (индуктивном
накопителе энергии). В основном устройства УКП-К используются для питания электромагнитов выключателей 6-10-35 кВ, встроенных в комплектные распределительные
устройства (КРУ, КСО).
Устройства УКП-1 предназначены для питания электромагнитов включения с током потребления до 320 А. Они используются самостоятельно в случаях, когда при
резком снижении напряжения на входе УКП в момент возникновения короткого замыкания, выключатель обеспечивает полное включение за счет кинетической энергии,
запасенной в его подвижных частях до момента возникновения короткого замыкания.
Устройства УКП-2 содержат индуктивный накопитель энергии, который в режиме включения выключателей на короткое замыкание, когда резко снижается напряжение переменного тока на входе, обеспечивает довключение выключателей с током потребления электромагнита до 150 А. Устройства УКП-2 может работать только сов1
1.2. Обозначение устройств питания
Рис.3. Способ установки устройств УКП-1 к УКП-2 при
совместной эксплуатации
Рис.4. Схема соединения устройств УКП-1 и УКП-2
1.3. Устройства питания предназначены для работы в следующих условиях:
- исполнение У, категория размещения 3 по ГОСТ 15150-69;
- высота над уровнем моря - до 1000 м. При использовании на высоте до 2000 м
количество циклов нагрузки уменьшается на 20 %\
- окружающая среда не взрывоопасная, не содержащая пыли в концентрациях,
снижающих параметры устройства питания в недопустимых пределах;
- устройства питания должны соответствовать группе условий эксплуатации МЗ
2
по ГОСТ 17516-72, при этом:
- вибрационное ускорение не более 0,5g при частоте не более 35 Гц в соответствии с ГОСТ 16962-71;
- ударное ускорение одиночных ударов 4 g при длительности импульса 40-60
м/с в соответствии с ГОСТ 16962-71.
1.4. Степень защиты IP21 по ГОСТ 14254-80.
1.5. Положение в пространстве - вертикальное.
Нормы для типоисполнений
Наименование паУКП-К-380 УЗ УКП-1-220 УЗ УКП-1-380 УЗ УКП-2 УЗ
раметра
УКП-К-380 ТЗ УКП-1-220 ТЗ УКП-1-380 ТЗ УКП-2 ТЗ
Максимальный
выпрямленный ток
Нагрузки, А: на
выходе 150 А
2. ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ
2.1. Основные технические данные приведены в таблице.
Нормы для типоисполнений
Наименование
для
параметра
УКП-К-380 УЗ УКП-1-220
УЗ УКП-1-380 УЗ УКП-2 УЗ
мнений
на выходе 320 А
УКП-К-380 ТЗ УКП-1-220 ТЗ УКП-1-380 ТЗ УКП-2 ТЗ
Напряжение питания сети - трехфазное, В
380;400;415;
440 с заземленной нейтралью
Частота питающей
сети, Гц
50; 60
Выпрямленное напряжение в режиме
холостого хода, В 257;270;280;
297
Номинальное выпрямленное напряжение нагрузки, В
230
Допустимое отклонение выпрямленного напряжения и
напряжения питающей сети,%
+10; -15
220
Диапазон изменения тока, А: на
выходах 150 А
380;400;415;
440 с заземленной нейтралью
50; 60
50; 60
297
257;270;280;
297
на выходах 320 А
150
150
150
150
(через накопитель)
320
320
-
55-150
55-150
55-150
55-150
-
150-320
I50-320
-
Характер нагрузки импульсный импульсный импульсный
Длителъностъ импульса нагрузки, С
230
230
230
+10; -15
+10; -15
+10; -15
Минимально допустимое время
между импульсами, с
Количество имимпульпульсов в цикле, не
более, при токе:
320 А
150 А
100 А
Время между циклами, мин
3
импульсный
I
I
I
I
0,5
0,5
0,5
0,5
4
8
4
4
8
4
4
8
4
4
8
10
10
10
10
4. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ
4.1. В устройства УКП-К входят:
- узел выпрямления напряжения;
- распределительное устройство на два кабельных присоединения с защитными автоматическими выключателями;
- индуктивный накопитель энергии (см. п.4.3);
- узел контроля наличия выпрямленного напряжения;
- узел контроля исправности накопителя.
4.2. В устройства УКП-I входят:
- узел выпрямления напряжения;
- распределительное устройство на шесть кабельных присоединений с защитными аппаратами;
- четыре присоединения - на максимальный ток 150 А с выходом через общий накопитель, два присоединения - на максимальный ток 320 А с выходом непосредственно с выпрямительного
устройства;
- узел контроля наличия выпрямленного напряжения;
- узел контроля изоляции выпрямленного напряжения (только
для УКП-220);
- узел сигнализации отключения автоматического выключателя
и перегорания предохранителей.
4.3. В устройство УКП-2 входят:
- катушка индуктивности, в которой накапливается электромагнитная энергия в процессе включения выключателя;
- датчики, воздействующие на систему коммутации при подаче
сигнала на включение выключателя, а также реагирующие на резкое снижение напряжения в процессе включения выключателя;
- система коммутации, обеспечивающая подключение этой катушки на электромагнит выключателя, если последний включается
на короткое замыкание, или на разряд, если включение выключателя не сопровождается возникновением короткого замыкания;
- узел тестового контроля исправности устройства.
4.4. Конструкция
Устройство УКП-К представляет собой металлический шкаф напольного исполнения, устройства УКП-1 и УКП-2 - шкаф напольного и навесного исполнения.
Измерительные приборы, кнопки, рукоятки переключателей
размещаются на дверке шкафа.
Подвод внешних цепей осуществляется через днище шкафа.
Конструкция шкафов рассчитана на оконцевание алюминиевых
жил кабелей наконечниками длиной до 110 мм при радиусе изгиба
жил не менее 200 мм.
Зажимы выходов на 150 А предусматривают возможность присоединения алюминиевого кабеля сечением до 70 мм 2, зажимы выходов
2.2. Охлаждение воздушное, естественное.
2.3. Габаритные, установочные, присоединительные размеры и массу устройств
питания см. на рис.1,2.
2.4. Устройства питания (УКП-К или УКП-I совместно с УКП-2) обеспечивают
включение (с посадкой механизма привода на защелку) одновременно одного выключателя напряжением 6-35 кВ с электромагнитным приводом в режиме снижения
выпрямленного оперативного напряжения до 50 % номинального вследствие включения на короткое замыкание.
Напряжение на зажимах включающего электромагнита привода в процессе
нормального включения должно быть в пределах 200-220 В.
2.5. Устройство питания может использоваться как групповой источник питания, когда от одного устройства питается группа выключателей одной секции подстанции. Включение выключателей в этом случае производится поочередно.
2.6. Одноименные типоисполнения устройств питания УКП-К и УКП-1 допускают параллельную работу. Для соединения устройств имеются специальные клеммы и переключатель (S6 - в устройстве УКП-1, S3 - в устройстве УКП-К).
Схемы соединения устройств питания для параллельной работы приведены на
рис.5.
Рис.5. Схема соединений устройств УКП-К для параллельной работы:
А - к нагрузке
Примечание. При параллельной работе двух устройств УКП-К в одном из них (УКП-К2) переключатель S6 устанавливается в положение ОТКЛЮЧЕНО
3. КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ
Устройство УКП в соответствии с заказ-нарядом.
Комплект ЗИП согласно ведомости.
Техническое описание и инструкция по эксплуатации.
4
на 320 А и "+", "-" - алюминиевого кабеля сечением до 185 мм2.
Электрические принципиальные схемы устройств приведены в
приложении I.
4.5. Принцип работы устройства УКП-К
Переключателем s1 осуществляется переключение с рабочей
линии на резервную и отключение устройства от сети. Силовые
вентили VI - V3 образуют выпрямитель переменного напряжения.
Конденсаторы CI - G3 и резисторы R1 - R3 служат для защиты силовых вентилей от коммутационных перенапряжений, а конденсаторы C4 - С6 - для защиты вентилей от внешних перенапряжений.
Диод V4 предназначен для разделения силовых цепей при параллельной работе устройств УКП-К.
Переключатель S3 используется при параллельной работе
устройств питания.
Сопротивления R7 - R9 определяют ток нагрузки.
Автоматические выключатели S4 и S5 служат для подключения
нагрузки и защиты устройства от токов короткого замыкания на
отходящих линиях.
Устройства УКП-К рассчитаны для работы от трансформаторов
собственных нужд мощности (до 63 кВА), устанавливаемых в КРУ
или KСО, поэтому токи короткого замыкания в этих устройствах
не ограничиваются.
Допускается подключение УКП-К к трансформаторам большей
мощности, но при этом сечение соединительных кабелей от трансформатора до УКП-К должно быть выбрано так, чтобы ограничить
уровень тока короткого замыкания до допустимых значений для
вентилей УКП-К. Если за счет кабеля невозможно ограничить ток
короткого замыкания, следует использовать дополнительные внешние токоограничивающие устройства - резисторы или реакторы.
Реле KI и вольтметр PV осуществляют контроль за наличием
выпрямленного напряжения. Контакты реле и автоматических выключателей выведены на клеммник и могут быть использованы во
внешних цепях сигнализации.
Переключатель S6 служит для соединения узла выпрямителя с
узлом индуктивного накопителя.
Узел накопителя содержит катушку индуктивности L3, в которой происходит накопление электромагнитной энергии при подаче напряжения на электромагнит включения выключателей, и систему коммутации. Последняя обеспечивает быстрое подключение
указанной катушки к электромагниту в случае включения выключателя на короткое замыкание, сопровождающееся резким снижением
напряжения.
Устройство работает в двух режимах: РАБОТА и ОПРОБОВАНИЕ.
В режиме РАБОТА переключатель S7 устанавливается в положение РАБОТА, переключатель S6 в положение "I" - ВКЛЮЧЕНО.
При подаче напряжения на устройство УКП-К срабатывает реле К2 по цепи 32, размыкающие контакты К2 и К4, 30. После срабатывания реле К2 дешунтируется резистор R21, что снижает ток
в обмотке реле.
При подаче напряжения на электромагнит включения выключателя через первичную обмотку трансформатора тока Т2 проходит
ток по цепи 30 (плюс питание), зажимы ЛI - Л2 трансформатора
тока Т2, диод VI9, 33, электромагнит включения выключателя
(минус питание).
На зажимах И1 - И2 вторичной обмотки трансформатора Т2
индуктируется импульс напряжения, обеспечивающий открывание
тиристора V10 в результате чего:
- начинает протекать ток в катушке L3;
- начинается заряд конденсатора С8, С9 по цепи 31 (сеть
переменного напряжения), диод V7, резистор RI2, конденсаторы
С8, С9, тиристор VIO, 32 (минус питание);
- начинает протекать ток по цепи 30 (+), диод V16, резисторы R19, R18, первичная обмотка трансформатора TI (зажимы
Л2-Л1), тиристор VI0, 31 (минус питание);
- срабатывает реле К4 (реле К2 и К4 имеют задержку на
возврат).
Замыкающий контакт реле К4 после срабатывания реле шунтирует вторичную обмотку трансформатора тока Т2, обеспечивая однократность подачи отпирающего импульса на управляющий электрод тиристора V10.
Если включение выключателя сопровождается возникновением
короткого замыкания в сети, выпрямленное напряжение резко
уменьшается, что приводит к резкому уменьшению тока в первичной обмотке трансформатора тока TI.
При этом на вторичной обмотке TI формируется импульс, открывающий тиристор V6, после чего начинается разряд конденсаторов С8, 09 через катушку L1, тиристоры V6, V10.
Ток разряда запирает тиристор VI0.
Электромагнитная энергия, запасенная в катушке L3, выделяется в электромагните включения выключателя (разряд происходит по
цепи L3, диод VI3, зажимы 9 и 10 переключателя S6, резисторы R8, R7, ДО), выключатели S4 ( S5), зажимы 8 и 7 переключателя S6, диод VII, второй зажим 13).
Если включение выключателя не сопровождается коротким замыканием и вызванным им снижением напряжения на выходе выпрямителя, тиристор V10 остается открытым до окончания операции
включения выключателя. Разряд катушки LЗ в этом случае происходит следующим образом. Возвращается реле К2 (примерно через
0,5-1 с после открытия тиристора V10 и срабатывания реле К4) и
5
своими замыкающими контактами в цепях 53-54 и 44-45 подготавливает цепь отпирания тиристора VI5 и шунтирования первичной
обмотки трансформатора TI. Замыкающим контактом К2 в цепи 4451 разрывается цепь обмотки реле К4. После возврата реле К4
(выдержка времени на возврат примерно I с) шунтируется участок
цепи (сопротивление R18 первичная обмотка трансформатора TI),
в результате чего ток в первичной обмотке TI резко уменьшается
и на его вторичной обмотке индуктируется импульс открывающий
тиристор V6. Разряд конденсатора G8, С9 приводит к запиранию
тиристора VI0 (аналогично режиму включения выключателя на короткое замыкание).
Запирание тиристора V10 приводит к изменению знака напряжения на зажимах катушки L3, что вызывает открывание тиристора
V15 по цепи 44, RI7, К2, управляющий электрод vI5, диод VI8. В
результате катушка L3 шунтируется и запасенная в ней энергия
выделяется в сопротивление этой цепи 44, 37 (контакты 2-3)
VI5, VI8. Тиристор V6 открывает после возврата реле К4 (выдержка времени на возврат 1-2 с). Возврат реле К4 при замкнутом контакте реле К2 приводит к шунтированию участка цепи (сопротивление R18, первичная обмотка трансформатора TI). B результате ток в первичной обмотке TI резко уменьшается и на его
вторичной обмотке индуктируется импульс, открывающий тиристор V6.
После отключения реле К2 замыкается замыкающий контакт
этого реле в цепи 58-59 и подготавливается цепь для отпирания
тиристора VI5. После запирания тиристора V10 на зажимах катушки L3 индуктируется напряжение, которое открывает тиристор VI5
по цепи RI7, К2, управляющий электрод VI5, VI8. Катушка L3
шунтируется и запасенная в ней энергия выделяется в сопротивление этой цепи L3, VI4, VI5, VI8.
Режим ОПРОБОВАНИЕ предусмотрен с целью проверки исправности элементов схемы и работоспособности устройства.
B этом режиме переключатель S7 переводится в положение
ОПРОБОВАНИЕ
(замыкаются контакты 5-8, размыкаются 2-3), после
чего замыкается кнопка S8. При этом через первичную обмотку
трансформатора Т2 проходит ток, ограниченный резистором R15.
Импульс на вторичной обмотке T2 открывает тиристор V10. Схема
работает аналогично рассмотренному режиму РАБОТА при нормальном
включении выключателя. Отличие состоит лишь в том, что разряд индуктивности L3 в режиме
ОПРОБОВАНИЕ
происходит через диод
V14, параллельно которому включено указательное реле КЗ.
Катушка L2 предназначена для уменьшения сигнала помехи на
управляющем электроде тиристора V6. Индуктивность L 2 выбрана
таким образом, чтобы ослабить низкочастотные составляющие сигнала, обусловленные пульсациями выпрямленного напряжения, и
передать практически без ослабления сигнал, возникающий при
скачкообразном снижении тока в первичной обмотке трансформатора TI.
Срабатывание указательного реле свидетельствует об исправности элементов схемы и ее работоспособности.
Для проверки исправности тиристора V15 предусмотрена цепь
из контактов 10-11, переключателя S7, резистора R20, светодиода V20, кнопки S8 и резистора R24. Проверка проводится при положении переключателя S7 РАБОТА. При нажатии кнопки S8 и исправном тиристоре VI5 светодиод светится - ток проходит по цепи 30, L3, контакты
2-3
и 10-11 переключателя S7, R20,
V20, S8, R24,
32. Если тиристор VI5 пробит по цепи "анодкатод", цепь V20 зашунтирована и светодиод не светится.
При необходимости отключения узла накопителя переключатель S6 устанавливается в положение "О" - ОТКЛЮЧЕНО.
4.6. Назначение остальных элементов схемы
Катушка индуктивности LI предназначена для ограничения
скорости нарастания тока через тиристор V6 при разряде конденсатора С8 (C9). Резистор R16 служит для создания разряда цепи
конденсаторов С8, С9 после завершения процесса включения выключателя.
Стабилитроны V5, VI2, VI7 служат для ограничения напряжения па управляющих электродах тиристоров V6 и V10, VI5.
Стабилитрон V9 установлен для предотвращения поступления
сигнала помехи на управляющий электрод тиристора V6.
Резистор R23, а также цепочка R14-С7 использованы с целью
повышения помехозащищенности устройства.
Цепочка V8, RI2 служит для заряда конденсаторов С8, С9 от
напряжения питания второго устройства УКП-К при параллельной
работе последних. Необходимость этой цепочки вызвана тем, что
при параллельной работе двух УКП-К в одном из них должен быть
отключен узел накопителя и, кроме того, может быть отключен
один из источников питания УКП-К (трансформатор собственных
нужд). Оставшийся в работе узел должен иметь зарядную цепь
конденсаторов С8, С9 от любого из двух источников питания УКП-К. Диод VI8- разделительный (для предотвращения перенапряжения в
цепи сигнализации).
4.7. Устройство УКП-2 представляет собой узел накопителя,
работающий аналогично рассмотренному узлу накопителя устройства УКП-К.
5. УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
5.1. Персонал, обслуживающий устройства питания, должен
знать электрическую схему и иметь техническую подготовку в соответствии с требованиями действующих правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и правил техники без6
опасности при эксплуатации электроустановок потребителей.
5.2. Профилактические и ремонтные работы на устройствах
питания должны производиться только при полном их отключении
от питающей сети.
5.3. При эксплуатации ящик устройства питания должен быть
заземлен.
6. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ
6.1. Напряжение на УКП подается четырехжильным кабелем
(как правило, от трансформатора собственных нужд). Кабель подключается к зажимам 1Л1, 1Л2,1ЛЗ. При наличии резервного источника питания второй кабель подключается к зажимам 2Л1, 2Л2,
2Л3. Нагрузку с током потребления до 150 А подключить к выходам 150 А - в УКП-К, выходам III,IV, V,VI - в УКП-1. В устройстве УКП-I нагрузку с током потребления до 320 А подключить к
выходам I и П.
6.2. Устройство УКП, как правило, используется как групповой источник питания, т.е. от одного УКП питаются электромагнита включения нескольких выключателей. При этом допускается только поочередное их включение с соблюдением цикличности,
указанной в п.2.1. Это должно быть учтено схемами автоматики,
воздействующей на включение выключателей.
6.3.При использовании устройства УКП-I без УМ-2 допускается одновременное подключение нагрузки к выходам 150 А (III и
V или IV и VI) с суммарным током нагрузки не более 320 А и соблюдением цикличности для тока 320 А.
6.4. При использовании устройства УКП-I совместно с УКП2, последнее подключить к УКП-I в соответствии с рис.2,
6.5. При параллельной работе двух устройств последние
должны быть соединены в соответствии с рис.5.
При параллельной работе двух УКП-К зажимы 19, 21 одного
подключаются соответственно к зажимам 19, 21 другого УКП-К;
зажим 18 одного подключается к зажиму 12 другого УКП-К. Переключатель S6 одного из УКП-К устанавливается в положение I
(ОТКЛЮЧЕНО).
6.6. При наладке устройства УКП-I сопротивление резисторов R1-R6 устанавливается не менее величин, необходимых для
ограничения токов короткого замыкания (см. приложение 2).
Сопротивление резисторов R7 - R9 в устройствах УКП-I и
УКП-К первоначально устанавливается равным 0,3 Ом. Производится измерение напряжения на электромагните включения в процессе
его включения (осциллографом или вольтметром, содержащим запоминающее устройство для контроля импульсных значений напряжения в заданном интервале времени). При отсутствии этих приборов измерение производится обычным вольтметром, причем при замере контактор включения выключателя заклинивается во включен-
ном положении на 2-3 с (время, достаточное для замера стрелочным прибором). Замеры производятся на наиболее удаленном и на
самом близком к УКП выключателях при работе одного и двух параллельно включенных УКП (если это предусмотрено схемой). Резисторы R7 - R9 регулируются таким образом, чтобы напряжения
на электромагнитах выключателей были в пределах (0,85 - 1,1)
ином с учетом возможного изменения напряжения сети ±10 %. Интервал между замерами должен быть не менее десяти минут во избежание перегрева электромагнитов включения.
7. ПОРЯДОК РАБОТЫ
7.1. Перед подачей напряжения проверить затяжку силовых контактных соединений.
7.2. В устройстве УКП-I необходимо:
переключатель S1 установить в рабочее положение (I или 2);
переключатель S7 (для устройств УКП 220) установить в среднее положение;
включить автомат S2;
включить переключателями S3- S5 нужный выход.
Контроль за состоянием устройства питания производится при
помощи вольтметра, лампы сигнализации и указательных реле. Показание вольтметра должно соответствовать величине напряжения
холостого хода.
Загорание лампы и выпадение блинкера указательного реле указывает на определенную неисправность устройства УКП-1.
7.3. В устройстве УКП-К необходимо:
переключатель S I установить в рабочее положение (I или 2);
включить автомат S2;
переключатель S6 установить в положение ВКЛЮЧЕНО;
переключатель S7 установить в положение ОПРОБОВАНИЕ ;
нажать кнопку S8 (нажатие кратковременное 0,5 - I с).
При исправном узле накопителя должен выпасть блинкер указательного реле КЗ, установленный на двери шкафа.
Переключатель S2 перевести в положение РАБОТА, указательное
реле возвратить в исходное положение. Вторично нажать кнопку
S8. Светодиод V20 должен светиться, что свидетельствует об исправности тиристора VI5.
Включить автоматами S4 и s5 нужный выход.
7.4. В устройстве УКП-2 необходимо: переключатель S1 установить в положение "1" - ВКЛЮЧЕНО; переключатель S2 - в положение ОПРОБОВАНИЕ; нажать кнопку S3 (нажатие кратковременное 0,5 - I с), При исправном УКП-2 должен выпасть блинкер указательного реле К3, расположенного на двери шкафа.
7