3.3.3Схеми управління електроприводами запірних засувок

Електроприводи засувок і клапанів становлять здебільшого найбільш численну групу приводів на ТЕС. Наприклад, на теплоенергетичних блоках потужністю 300 МВт їхня кількість перевищує ЗО одиниць. Електроприводами оснащують засувки і клапани основних комунікацій живильної води, пари, конденсату, циркуляційної води, газу і мазуту, що потребують частого оперативного переключення під час експлуатації блока, розташовані у важкодоступних місцях або потребують великих зусиль і часу для ручного впливу Найбільше поширені засувки шиберного типу.

Привід, як правило, оснащується трифазним асинхронним двигуном із короткозамкнутим ротором потужністю 0,4—7 кВт.

Управління може бути індивідуальним і вибірковим. При індивідуальному управлінні на кожен об'єкт управління встановлюють окремий орган управління — ключ або кнопки, а зв'язок між цим органом і комутаційним апаратом здійснюють за індивідуальним кабелем. Схеми індивідуального дистанційного управління, крім ланцюгів вмикання і відключення комутаційного апарата, містять ланцюги захисту і ланцюги сигналізації положення засувки.

Електропривод на рис 3. 4 має трифазний асинхронний двигун серії АОС або АОЛ на напругу 380/220 В, коробку кінцевих вимикачів із чотирма парами контактів (дві — для контролю відкритого і дві — для контролю закритого положень). Комутаційний апарат:

• реверсивний магнітний пускач ПМЕ-213 (позиції котушок КМ1 і КМ2),

• орган управління

• пакетний ключ ПМОВ, що подає команди «відкрити», «закрити» і «стоп».

Сигналізація положень запірної засувки (відкрито, закрито, хід на відкриття, хід на закриття і проміжна зупинка) здійснюється тільки двома лампами.

Живлення силових ланцюгів електродвигуна (380 В) і ланцюгів управління (220 В) виконується від індивідуального для кожної засувки автоматичного вимикача (позиція QF1), наприклад, типу АП50-ЗМТ.

При подачі команди ключем SA1 «відкрити» (SA1 1) або «закрити» (SA1 3) напруга подається на котушки реверсивного магнітного пускача (відповідно КМ1 1 або КМ2 1) і через їхні контакти на двигун М. Для зміни напрямку обертання двигуна змінюють фази А та С. Пускачі КМ1 і КМ2 самоутримуюються за рахунок своїх блоків-контактів КМ1 2 і КМ2 5, включених паралельно контактам ключа SA1.

Для усунення можливості одночасного спрацьовування пускачів КМ1 і КМ2 у схемі виконане електричне блокування розмикаючими контактами пускачів КМ2 2 і КМ1 5.

Для виключення можливості поломки механізму при подачі команди «відкрити» на уже відкриту засувку, або «закрити» на вже закриту засувку, в ланцюги подачі команд уведені кінцеві вимикачі SQ1 і SQ3, що розмикаються при переміщенні засувки відповідно в одне з крайніх положень. Кінцеві вимикачі відключають електропривод трохи раніше, ніж досягається крайнє положення. Тому для щільного закриття засувки послідовно з однієї з обмоток двигуна включається струмове реле КА2.

Коли кінцевий вимикач SQ4 при підході засувки в закрите положення розмикається, утримання пускача КМ2 здійснюють розмикаючим контактом струмового реле КА2 2. При щільному закритті засувки двигун стопориться, сила струму в його обмотках різко зростає, досягає установки спрацьовування струмового реле і контакт КА2 2 розриває ланцюг пускача КМ2. Для зупинки засувки в проміжному положенні (наприклад скасування помилкової команди) використовують проміжне реле К1 (типу ПМЕ-071). Для зупинки необхідно ключем SA1 (пари контактів SA1 2 і SA1 4) подати команду, протилежну ходу засувки. При цьому ланцюги пускачів КМ1 і КМ2 розриваються контактами проміжного реле (відповідно К1 2 і К1 4).

Реле К1 утримується при цьому своїми контактами К1 3 або К1 5. Після того, як ручка ключа SA1 буде відпущена, реле К1 знеструмлюється, система повертається у вихідне положення, причому засувка займає проміжне положення.

Сигналізацію положень засувки здійснюють лампами HL1 червоного кольору і HL2 — зеленого (лампи КМ-5 на 60 В з арматурою АСКМ). Живлення на лампи подають із фази А. При їхньому підключенні до шини ШС лампи горять рівним світлом, а до шини ШМ — миготливим світлом, тому що шина ШМ сполучена з нулем через пульсуючий пристрій.

При розробці схем сигналізації завжди варто користуватися принципом струмового ланцюга. Цей принцип, висунутий у 20-х роках німецькими фахівцями з управління електростанціями, проголошує інформативним є протікання струму через лампи (безупинне або переривчасте), відсутність струму не служить інформацією, тому що при несправності ланцюгів струм також відсутній.

У табл. 3.1 наведено характер світіння ламп при сигналізації різноманітних станів засувки.

На кресленні розглянутої схеми повинні бути приведені діаграми замикання контактів кінцевих вимикачів електропривода і ключа управління QF1.

Для засувок, що управляються місцево або з місцевих щитів управління, де немає обмежень площі розміщення, схема, як правило, значно спрощується за рахунок установки трьохштифтової кнопки або трьох кнопок («відкрити», «стоп», «закрити»). У цьому випадку відпадає необхідність у використанні реле К1.

Розглянута схема (рис. 3.4) реалізує індивідуальне управління. На практиці такі системи застосовують лише для найбільше відповідальних засувок, які встановлюються на комунікаціях живильної води і пари. Управління приводами більшості запірних засувок і виконавчих механізмів виконують за допомогою схем вибіркового управління.

У цьому випадку на групу приводів встановлюють один ключ управління SA1 (рис. 3.5), а підключення його в схеми управління окремими приводами здійснюється через контакти відповідних реле вибору об'єкта КХХ. Контакти ключа управління SA1 1 для подачі команди «відкрити» і SA1 3 — «закрити» під'єднані відповідно до шин 1ШК, 2ШК, ЗШК, 4ШК. Для виконання команди «стоп» у схему введена кнопка SB1, що наглухо приєднана до шин 1ШК, 5ШК. До зазначених шин через контакти реле вибору об'єкта КХХ і підключають схеми управління електроприводом обраної засувки.

На теплових електростанціях знайшла, наприклад, широке застосування система дистанційного управління з клавішним перемикачем або набором із 20 кнопок. Кожній кнопці SBXX (рис. 3.5) відповідає визначена засувка. Натискання будь-якої кнопки SBXX призводить до спрацьовування відповідного реле КХХ. Одночасно на мнемосхемі запалюється лампа вибору об'єкта HLXX. Після того, як об'єкт обраний і під'єднаний до загальних органів управління, його управління нічим не відрізняється від індивідуального.

Ланцюги й апарати, що обслуговують усю групу виконавчих механізмів, виділені на схемі більш товстими лініями.

На сьогодні для значних об'єктів розроблені безконтактні логічні схеми, розраховані на вибіркове управління одним із 100 виконавчих механізмів, об'єднаних у групу, із послідовним набором необхідного номера, що складається з «десятків» і «одиниць» (рис. 3.6). В даній схемі натисненням однієї кнопки з лівого ряду (ряд десятків Д) подається живлення на обраний десяток реле К. Безпосереднє ж замикання потрібного реле з даного десятку здійснюється натисненням кнопки з правого ряду (ряд одиниць О). Таким чином за допомогою набору з 20-ти кнопок здійснюється вибір одного зі ста виконавчих механізмів.

Застосування вибіркових систем управління у будь-якому разі дозволяє скоротити число комутаційних апаратів, що встановлюються на оперативному пульті, й істотно зменшити його розміри, але потребує спеціальних заходів для підвищення надійності самих систем вибіркового управління, наприклад, шляхом дублювання ключових елементів, виключення «обхідних» ланцюгів і т. п.