3.3.1Схеми управління електроприводами виробничих механізмів
При автоматизації технологічних процесів в електроприводах різноманітних виробничих вентиляторів (насосів і ін.) широко застосовуються асинхронні електродвигуни з короткозамкнутим ротором. Це зумовлене простотою їхньої конструкції й експлуатації і невисокою вартістю.
Пуск асинхронних електродвигунів із короткозамкнутим ротором малої і середньої потужності здійснюється шляхом простого вмикання обмотки статора на повну напругу живильної мережі (рис 3.2,а,б). Органами управління служать двоштифтові кнопки SB1 і SB2 із пружиним самоповерненням при знятті зусилля з кнопки. При натисканні кнопки «пуск» SB1 або SB2 (замикаючі контакти) подається напруга на котушку нереверсивного магнітного пускача КМ1. При спрацьовуванні пускача через замикаючі контакти живлення (КМ1 2, КМ1 З, КМ1 4) подається на обмотки статора, а блок-контакт КМ1 1 шунтує замикаючу кнопку SB1 або SB2. При зникненні або значному зниженні напруги мережі котушка КМ1 знеструмлюється і замикаючі контакти розмикаються. Таким чином, за допомогою блок-контактів КМ1, усувають можливість самозапуску електродвигуна («нульовий захист») при відновленні напруги мережі. Повторний пуск електродвигуна можливий тільки після натискання пускової кнопки.
Для відключення електродвигуна необхідно знеструмити котушку пускача КМ1 натисканням кнопки «стоп» SB3 або SB4 (контакти, що розмикають). Вибір місця, із якого виконується управління (по місцю «М» або дистанційно, з посту управління «Д»), здійснюють ключем SA1 із трьома фіксованими положеннями. Захист електродвигуна і ланцюгів управління від коротких замикань виконується за допомогою плавких запобіжників FU або за допомогою електромагнітних розщеплювачів (І>) автоматичного вимикача QF1, а захист електродвигуна від перевантажень — тепловим реле КК1 і КК2, нагрівальні елементи, яких включені послідовно з двома обмотками статора, а контакти в ланцюг живлення, котушки пускача або автоматичного вимикача QF1. Для відключення живлення при ревізіях або ремонтах служать рубильник SA1 або автоматичний вимикач QF1.
Обидві схеми виконані рознесеним способом у багатолінійному зображенні.
3.3.2Схеми технологічного захисту
У процесі експлуатації виникають порушення нормальної роботи агрегатів, обумовлені різкими і значними змінами навантаження, раптовими частковим або повним виходом із ладу устаткування, помилковими діями оператора та іншими непередбачуваними причинами. Своєчасне усунення оператором цих порушень практично неможливе, а завдані ними збитки можуть бути великими. Всі необхідні операції з управління в таких режимах здійснюють автоматично за допомогою пристроїв технологічного захисту і блокування (ТЗБ).
Головна вимога до пристроїв ТЗБ — висока надійність дії в аварійних ситуаціях. Системи технологічного захисту (ТЗ) у більшості випадків будуються на базі стандартної релейної апаратури, що має порівняно високу надійність. Джерелами дискретної інформації, що спонукають ТЗБ до дії, служать сигнальні контакти вимірювальних приладів і датчиків.
Велику увагу приділяють надійності живлення електричних схем ТЗБ. На теплоенергетичному блоці, наприклад, живлення схем ТЗ здійснюють постійним струмом від блокової акумуляційної батареї напругою 220 В, що забезпечує надійне живлення систем захисту навіть при втраті напруги змінного струму власних електричних потреб.
Прикладом ТЗ, встановленого на парових котлах, служить захист від зниження температури пари перед турбіною, що може призвести до ушкодження лопаток наступних ступенів турбіни краплинною вологою На малюнку нижче показана логічна схема цього захисту для дубль-блока 300 МВт, побудована на типових елементах «один із двох» (АБО) і «два з двох» (І). Як видно з малюнка, відключення турбіни відбудеться при зниженні температури пари в будь-якому із стопорних клапанів ЦВТ, якщо при цьому знизилась температура пари в будь-якому із паропроводів, що підводять пару від котла до цього стопорного клапана.
Принципова електрична схема захисту від зниження температури пари на вході в турбіну наведена на (рис 3.3). Як датчики граничного значення температури пари використовують контакти відповідних автоматичних потенціометрів (SK3A, SK3B — температура в стопорних клапанах, SK1A, SK1B і SK2A, SK2B — температура після котлів). Головним елементом ТЗ служить вказівне реле типу РУ21 (позиція КН15 1). Схема виконана в частині приводу цього реле. Крім того, застосовуються проміжні реле постійного струму РП23 (позиція К1, К2, КЗ)
Система працює таким чином. При зниженні температури в однім із стопорних клапанів (SK3A або SK3B) включається відповідне проміжне реле (К1 або К2). Якщо відбулося зниження температури пари в однім із паропроводів, що підводять пар до цього стопорного клапана, включається проміжне реле КЗ, спрацьовування якого відбувається, якщо котел, на якому відбулося зниження температури, підключений до турбіни (контакти К4 2 і К5 2 реле тип РП25 2 замкнуті). При цьому захист від зниження температури пари на цьому котлі буде введено в дію (ключі SA1 і SA2 типу ПМОФ). Після спрацьовування реле КЗ система ТЗ виконує операції, що призводять до зупинки турбіни і вмикання вказівного реле КН15. Після закриття стопорних клапанів контакт реле К20.3 розмикається і відключає реле у вихідне положення. Зведення вказівного реле КН15 здійснюють вручну після виявлення причини спрацьовування ТЗ і усунення несправності.
Особливості виконання схеми: позиційні позначення елементів пристроїв показані рознесеним засобом, ланцюги мають маркування.