В проектируемой системе учета электропотребления на ТЭЦ к выбору предлагаются приборы системы автоматизации контура управления учета электропотребления на ТЭЦ.
Для учета электропотребления в системе ТЭЦ применяется счетчик электроэнергии с датчиком для формирования импульсов и преобразования оборотов диска в импульсный сигнал. Сигнал с этого счетчика поступает на датчик Д 365 для контроля вырабатываемой и потребляемой активной мощности. Далее этот сигнал поступает на устройство сбора данных для обработки полученных данных и выдачи их в двухпроводную выдачи связи, технические характеристики (таблица 3), тип Е 441М импульс переменного тока. Входной сигнал 1 мВ, напряжение питания 12 В; мощность 20 ВА. Далее сигнал поступает на ЭВМ, где при помощи программного обеспечения КТС «Энергия» полученная информация отражается в удобном для оператора виде.
Таблица 3 Технические характеристики
| Тип | Наиме-нование | Входной сигнал | Выходной сигнал | Напряжение | Класс точности | Габаритные размеры |
| Евро-аль-фа | Датчик парамет-ров | Вт/ч | Импульс~I | 40-300В | 0,25 | 300х170х80мм |
Сигнал со счетчика поступает на датчик, где обороты диска преобразуются в импульсный сигнал, и передается на устройство сбора данных.
Таблица 4 Технические характеристики
| Наи-мено-ва-ние | Тип | Выходное сопро-тивление, Ом | Напряжение, В | Часто-та, Гц | Диапазон измерения вых. сигнала, мА | Ток наг-рузки, мА | Пот-ребляемая мощность, ВА |
| УСД | Е443М | 2000+2499± 0,5 | 220 | 50±1 | 0-5;0-20; 4-20 | 0-200 | 45 |
УСД Е443М предназначен для:
1) многофункционального преобразования входных токовых сигналов, пропорциональных параметрам газообразных или жидких энергосистем (температуры, давления, перепада давления на сужающем устройстве)
2) сбора данных от счетчиков электрической энергии, оснащенных передающими устройствами (ПУ) обработки этих данных и выдачу их в двухпроводную линию связи.
3) приема данных от цифровых измерительных приборов или датчиков телесигнализации в двухпроводную линию связи.
При разработке в автоматическом режиме УСДЕ443М предназначены для выдачи информации на счетчики импульсов (ГЧ лист 2).
С УСД сигнал подается на ЭВМ.
2.3 Разработка электрической принципиальной схемы логического блока
Основным назначением принципиальных схем является отражение с достаточной точностью, полнотой и наглядностью взаимной связи между отдельными приборами, средств автоматизации и вспомогательной аппаратуры, входящих в состав функциональных узлов систем автоматизации с учетом последовательности их работы и принципа действия. Эти схемы служат для изучения принципа действия системы автоматизации и необходимы при производстве наладочных работ в эксплуатации.
Принципиальные схемы являются основанием для разработки других документов проекта: монтажных схем и таблиц щитов и пультов, схем соединения внешних проводок, схем подключения и др.
Принципиальные схемы составляют на основании схем автоматизации, исходя из данных алгоритмов функционирования отдельных узлов контроля, сигнализации, управления и общих технических требований, предъявляемых к автоматизированному объекту.
В общем случае принципиальные схемы содержат:
1) условные изображения принципа действия того или иного функционального узла системы автоматизации;
2) поясняющие надписи;
3) части отдельных элементов (приборов, средств автоматизации, электрических аппаратов) данной схемы, используемые в других схемах, а также элементы устройств из других схем;
4) диафрагмы переключений контактов многопозиционных устройств;
5) перечень использованных в данной схеме приборов и средств автоматизации, аппаратуры;
6) перечень чертежей, относящихся к данной схеме, общие пояснения и примечания.
Принципиальные схемы систем контроля и управления по назначению подразделяются на схемы управления, технологического контроля и сигнализации, автоматического регулирования.
Принципиальные схемы по видам бывают: электрические, пневматические, гидравлические, комбинированные. В настоящее время широко применяют электрические и пневматические.
В данном дипломном проекте для изображения схемы электрической принципиальной принят адресный способ, который является более кратким, но удобным для монтажа и машинной обработки проектной документации.
Логический блок питается от блока питания БП напряжением плюс 5 В и имеет восемь входов от датчиков, по каждому из которых передаются импульсы, которые меняют состояние логических элементов D8, D9 с низкого на высокий уровень. Состояние на выходе логических элементов D8, D9 записывается триггерами D10-D13 и заносится в регистры D14-D16 по сигналу разрешения, который вырабатывается генератором тактовых импульсов, собранного на элементах D4.1-D4.3. От данного генератора работает счетчик D5, с выхода которого импульсы подаются на логические элементы D6.1, D6.3, которые производят параллельную запись информации с регистров D14- D16.
Элементы D6.2, D7.3 применяются в качестве задержки времени для прихода высокого уровня на вход V регистра, а затем на вход С2 того же регистра.
После занесения информации в регистры D14-D16 происходит сброс триггеров D10-D13 по входу R (элементы D6.3, D7.2, D7.4).
Через линию опроса происходят импульсы опросы, через логический элемент D2.1 и R4 на RS – триггер. Затем импульс подается на логический элемент D4 для создания ответного импульса.
Элементы D19.1, D18.2, D19.2, D18.1, R18, R19, С22, С23, D18.3, D18.4, D17, D19.3, D2 служат для передачи данных транзитом.
На логических элементах D17, D2, D19.3 собрано устройство, которое позволяет разделять пакеты импульсов для совместной работы нескольких КП.
Информация с регистров D4-D16 перелается последовательно на логический элемент D4 (вывод 8). Одновременно на вывод 9 логического элемента D4 подается тактовый импульс с линии опроса через логические элементы D2.1-D2.3.
С вывода 10 логического элемента D4 импульсы поступают в блок гальванической разрядки ГР-3, где усиливаются и передаются в линию связи АСИ-2М (клемма 25а). Схема электрическая принципиальная логического блока (ГЧ лист 4).
2.4 Выбор щита управления. Разработка общего вида щита
Щиты представляют собой комплексное устройство, выполняющее функции постов управления и являющиеся связующим звеном между объектом управления и оператором. Для удобства управления, защиты приборов от механических повреждений комплекс технических средств в проектируемой системе предлагается разместить на щитах управления ГЩУ (главный щит управления), ЦТЩ1 и ЦТЩ2 (центральные щиты), информирующие операторов о состоянии всего технологического процесса, типа ЩПК-1 - щиты панельные с каркасом двухсекционные, эскиз которого изображен на рисунке 4. ЩПК-2-ЦТЩ-I-2200×1600-У4-IР00-ОСТ3613-76.
При выборе исполнения руководствовались следующими рекомендациями: щиты должны иметь климатическое исполнение у (умеренное), категорию размещения 4, стандартные щиты предназначены для эксплуатации в условиях окружающей среды с температурой от одного до тридцати пяти градусов Цельсия и влажностью не более восьмидесяти процентов. Пункт управления размещается в операторской. На щитах и панелях управления размещены электроизмерительные приборы для контроля вырабатываемой и потребляемой активной мощности типа Д365, Д305; для контроля тока Э421, Э8021, Э8025, Э8027, Э377, Э378, Э365.
Для размещения приборов на щите определены монтажные зоны щита, которые на рисунке изображены виде заштрихованных участков.
Компоновка аппаратуры, приборов, установочных изделий выполняется с учетом их конструктивных особенностей, функционального назначения, обеспечение удобства – монтажа и эксплуатации, размеров монтажных зон щита.
Приборы и средства автоматизации на чертеже общего вида щита изображены сплошными основными линиями, упрощенно в виде внешних очертаний. Нижнее функциональное поле предназначено для входного клеммника щита ХТ. Общий вид щита изображен на рисунке 5.
2.5 Разработка схемы защиты измерительных цепей
В схеме представлены линии ЛЭП-110 кВ; ЗРУ-35 кВ; ГРЧ-6 кВ. Рассмотрим ряд защит. Это защиты трансформаторов, линий, шин, генератора. К линиям подключаются измерительные приборы. Защита трансформаторов представлена в виде дифференциальной защиты, перегруза и максимальной токовой защиты (МТЗ).
Основными повреждениями трансформаторов являются многофазные и однофазные короткие замыкания в обмотках и на выводах трансформатора. Работа трансформаторов обусловлена внешними короткими замыканиями и перегрузками. В этих случаях в обмотках трансформатора появляются большие токи (сверхтоки). Особенно опасны токи, проходящие при внешних коротких замыканиях, эти токи могут значительно превышать номинальный ток трансформатора. В случае длительного прохождения тока возможны интенсивный нагрев изоляции обмоток и ее повреждение.
Перегрузка трансформаторов не влияет на работу системы электроснабжения в целом, так как она обычно не сопровождается снижением напряжения. Сверхтоки перегрузки невелики и их прохождение допустимо в течение некоторого времени, достаточно для того, чтобы персонал принял меры к разгрузке. Защита трансформатора от перегрузки при наличии дежурного персонала должна выполняться с действием на сигнал, без дежурного персонала. Защита выполняется на разгрузку или отключение.
Дифференциальная защита трансформатора выполняется быстродействующей, реагирующей на повреждения в обмотках, на выводах. Дифференциальная защита выполнена в виде токовой защиты с промежуточными насыщающими трансформаторами тока. Для выполнения защиты используются реле с НТТ типа РНТ-565. Защита основана на сравнении токов по концам защищаемого трансформатора.