Как правильно прочитать схему реле

Советы электрика

Как “читать” схему РЗА?

Привет всем читателям моего сайта! Сегодня я хочу еще раз коснуться такой интересной темы как чтение электрических схем.

Я уже рассказывал в одном из видеороликов на своем канале в Ютубе “как читать электрические схемы” на примере токарного станка (это видео смотрите в конце статьи), тогда я отвечал на вопрос одного из читателей у которого возникла трудность в понимании электрической схемы.

Эта тема оказалась для многих очень интересной и сейчас я вам хочу рассказать как “читается” электрическая принципиальная схема релейной защиты в энергетике.

Вернее рассказывать буду не я, а Дмитрий Василевский который профессионально занимается проектированием релейной защиты и автоматики. Кстати вот ТУТ видеоканал Дмитрия на ютубе, заходите и подписывайтесь на новости, лично мне очень нравится как Дмитрий доходчиво и понятно доносит сложную информацию по релейной защите.

Итак, учимся “читать” электрическую схему (кому лень читать- смотрим видео в конце статьи).

Дмитрий Василевский. Как работать с принципиальной схемой РЗА?

Принципиальные схемы комплектов РЗА – вторые по важности и сложности во всем проекте. Независимо от того, что вам нужно сделать – разработать принципиалку или проверь готовую, работа с ней требует определенной квалификации. Глядя, например, на схему РЗА трансформатора 110/10 кВ поначалу не знаешь за что хвататься. Да, что там трансформатор 110кВ, иногда хватает и ввода 10 кВ, чтобы стало “темно в глазах”

Как упростить работу с принципиальной схемой без ущерба качеству?
Дальше я расскажу о приемах, которые использую сам.

Едим слона по частям
Если смотреть всю схему сразу, то ничего хорошего, скорее всего, не получится – слишком много информации. Вы должны разделить схему на независимые участки и работать с каждым отдельно. Для схем РЗА с микропроцессорными терминалами таких участков можно условно выделить 10:
1. Поясняющая схема;
2. Измерительные цепи (цепи тока и напряжения);
3. Цепи привода выключателя;
4. Цепи оперативного тока (включая питание терминала);
5. Цепи сигнализации;
6. Выходные цепи (включая цепи ТС и резервные выходы);
7. Цепи АСУ;
8. Вспомогательные цепи (обогрев, освещение, розетки и т.д.);
9. Перечень элементов (может идти отдельно от принципиалки);
10. Таблицы или логические схемы для параметрирования (могут быть выделены в отдельную часть).

Преимущества:
1) Вы можете проверить полноту данных на схеме.
Не каждый комплект РЗА содержит все 10 разделов, но если какого-то раздела нет, то спросите себя – почему его нет? Если вы можете адекватно ответить на этот вопрос, то все в порядке, а если затрудняетесь – значит есть большая вероятность ошибки.
Пример:
Вопрос: почему в комплекте ТН 10 кВ нет цепей привода (п.3)?
Ответ: потому, что в ячейке ТН нет выключателя. Это вполне логично.
Еще пример:
Вопрос: почему в комплекте РЗА ввода 10 кВ отсутствует информация для параметрирования терминала РЗА (п.10)?
Ответ:… ответа нет. Значит это ошибка, особенно если терминал с гибкой логикой.
Ну и так далее. Так как мозг работает гораздо быстрее, чем вы читаете эти примеры, то на самом деле это не так нудно

2) Вы получаете понятную систему проверки схемы
Вместо интуитивных ощущений вы фактически имеете Чек-лист, в котором нужно пройти все пункты и везде поставить галочки.
Этот Чек-лист вы можете сохранить и передать другим людям. Например, исполнителю перед разработкой схем, чтобы уменьшить количество ошибок.
Системные знания гораздо ценнее, чем интуитивные.

“Не все цепи одинаково полезны”
В предыдущем разделе приведены 10 участков принципиальной схемы. Пока это просто список задач. Нужно расставить приоритеты их выполнения!

Вы должны понимать – цепей много, но есть несколько критических, которые определяют 80% работоспособности схемы. Их не так много – около 20% от общего числа. Если вам кажется это соотношение знакомым, то вам не кажется.
Это Принцип Парето – 20% усилий дают 80% результата.
Его влияние можно увидеть повсюду – не только в релейной защите. Сами проценты не важны и могут меняться в больших пределах. Например, не 20/80, а 10/90. Важно то, что мы не можем уделять одинаковые усилия и время всем участкам схемы. Результат будет плохой.
Особенно если времени мало! А при проектировании обычно так бывает всегда

Какие самые критические участки принципиальной схемы?
Я считаю, что следующие (для РЗА конкретного присоединения):
– Измерительные цепи (100% критически важны);
– Цепи привода выключателя (100% критически важны);
– Цепи оперативного тока (примерно 40% этих цепей критически важны – остальные вспомогательные)
– Выходные цепи (примерно 40% этих цепей критически важны – остальные вспомогательные);
– Таблицы или логические схемы для параметрирования (для МП РЗА примерно 30% функций являются критическими – остальные вспомогательные).
Если вы не знаете за что браться – беритесь за эти цепи и делайте их качественно. Это позволит избежать серьезных ошибок в проекте и, в будущем, больших аварий на объекте.
Это совет прежде всего начинающим проектировщикам. Сам таким был и “косячил” ужасно потому, что хватался за все подряд и обычно не за то, что нужно
Преимущества:
Эффективная работа в условиях дефицита времени и большого объема информации

P.S. Этот принцип не означает, что остальные цепи делать не нужно. Нужно конечно, но в последнюю очередь, после того как завершены все работы по критическим.

Находи ошибки до того, как увидишь схему
Мой бывший начальник как-то сказал, что “профессионализм – это умение предвидеть ошибки”. Хоть я тогда и не занимался релейной защитой, но слова его запомнил и применяю этот принцип и в своей нынешней работе.

Речь о том, что в каждом разделе схемы есть ошибки, которые допускаются чаще всего. Если ты знаешь эти “типовые ошибки”, то работа со схемой становится быстрой и простой.

Например, для токовых цепей комплекта РЗА самая частая ошибка – это нарушение полярности при подключении ТТ к терминалу. Ошибка эта настолько частая и массовая, что я даже решил снять видео о создании токовых цепей. Если будет интересно, вы можете найти первый ролик по ссылкеhttp://www.youtube.com/watch?v=9Cqyxg1bSy4
Остальные видео на том же канале.

Для цепей привода – это контакт взвода пружины (готовность к включению). Где-то он замкнут, где-то разомкнут. Тут стоит смотреть схему совместно с алгоритмами терминала.

Для цепей оперативного тока – это обычно ключи управления и выбора режима управления (МУ/ДУ). Тема вроде простая, но вариантов исполнения масса. Причем у разных эксплуатирующих организаций иногда мнения прямо противоположные. Также “веселой” темой являются цепи дуговой защиты, особенно на объектах с генерацией. Их я смотрю одними из первых.

Ну и так далее. Думаю, смысл понятен.

Особенно эффективно использовать этот прием со вторым, т.е. искать “типовые ошибки” в критических цепях!

Это также очень полезно при оценке уровня проекта или проектировщика – быстро ищешь грубые ошибки. Если они есть – остальное можно не смотреть. Уже все понятно.

Третий метод, наверное, самый сложный из всех потому, что он подразумевает определенный уровень знаний и опыта. В институте, к сожалению, такому не учат. Первые же два можно начинать применять сразу же, без дополнительной подготовки.

Пример чтения схемы токарного станка:

Дмитрий Василевский: Как работать с принципиальной схемой РЗА.

Буду рад вашим комментариям, если есть какие то технические вопросы- то прошу задавать их на форуме, именно там я отвечаю на вопросы- ФОРУМ .

Подписывайтесь на мой канал на Ютубе !

Свежее видео с канала “Советы электрика”:

Смотрите еще много видео по электрике для дома!

Источник

Проект РЗА

Сайт о релейной защите и цифровых технологиях в энергетике

Работа с логическими схемами РЗА

С появлением микропроцессорных терминалов и контроллеров в жизнь энергетиков прочно вошли логические схемы. Это наиболее точный способ описать принципы работы современной релейной защиты, когда на принципиальной схеме множество элементов заменены одним “черным ящиком”.

Если вы хотите работать релейщиком, то вам необходимо уметь читать логические схемы также хорошо, как и принципиальные. Скажу больше – если вы имеете дело с микропроцессорной защитой и автоматикой, то принципиальная схема не имеет никакого смысла без логической. Одна является обязательным продолжением другой.

К счастью, научиться читать логические схемы достаточно просто, особенно если вы раньше работали с “электромеханикой”. Это так потому, что логические элементы можно заменить на небольшие релейно-контактные схемы, которые может прочесть любой релейщик.

Сегодня мы поговорим как раз о том, как это сделать.

Итак, рассматриваем пять наиболее распространенных логических элементов, создаем их схемы замещения на привычных контактах и катушках реле, а после рассматриваем пример перевода большой логической схемы в электромеханическую.

Статья будет полезна как начинающим релейщикам, так и тем, кто переходит с “электромеханики” на микропроцессорную релейную защиту. Поехали!

Понятие логической единицы («1») и нуля( «0»)

Наличие сигнала на определенном участке логической схемы обозначается как “1”, а отсутствие – как “0”. Для релейно-контактной схемы аналогия будет следующая: “1” – наличие оперативного напряжения на участке цепи (например, на катушке реле), а “0” – отсутствие напряжения.

В обычных схемах оперативное напряжение подается на участок цепи при помощи контакта (реле, ключа, блок-контакта и т.д.) Это означает, что логические элементы можно заменить контактами, соединенными определенным образом. Сделаем это.

Логические элементы

Самые распространенные элементы, которые вы найдете в любой логической схеме – это “ИЛИ”, “И”, “НЕ”, “ТРИГГЕР” и “ТАЙМЕР”. Пороговые элементы (сравнение с уставкой) пока трогать не будем, для упрощения.

Логическое сложение «ИЛИ»

Правило работы «ИЛИ»: если на каком-либо одном или на обоих входах есть логическая «1», то на выходе тоже появится «1».

Для пояснения приведем Табл.1, где в первом и втором столбцах указаны значения входных сигналов, а в третьем — значение выходного. Как видно, при наличии хотя бы одного входного сигнала, мы получаем сигнал на выходе.

Какой релейно-контактной схеме это соответствует? Конечно параллельному соединению контактов (см. Рис.1) При этом контакты имитируют наличие/отсутствие входного сигнала, а катушка реле — выходной сигнал.

Вместо катушки может быть подключен следующий элемент, если наш элемент «ИЛИ» не является последним.

Стоит отметить, что входных сигналов у элемента «ИЛИ» может быть 2 и более (неограниченно).

Логическое умножение «И»

Правило работы «И»: на выходе появится «1», только если на обоих входах будут логические «1», в противном случае на выходе всегда будет «0».

Таблица 2 показывает зависимость между входными и выходными сигналами.

Элемент «И» соответствует последовательному соединению контактов — см. Рис.2

Логическая инверсия «НЕ»

Правило работы «НЕ»: если на входе присутствует «1», то на выходе будет «0», и наоборот. Инверсия меняет сигнал на противоположный.

Зависимости входного и выходного сигнала указаны в Табл. 3

Построить релейно-контактную схему для элемента «НЕ» сложнее, чем для первых двух. Здесь требуется применить промежуточное реле Х, с нормальнозамкнутым контактом — см. схему на Рис. 3.

Когда контакт А замыкается, контакт Х размыкается и обесточивает катушку С. И наоборот. Таким образом, мы получили релейно-контактную схему замещения инверсии.

RS-триггер

Триггер является элементарной ячейкой памяти, т.е. этот элемент запоминает значение выходного сигнала даже при исчезновении входного.

Правила работы «RS-триггера»:

При появлении на входе S логической «1», на выходе Т появится «1», но только если на входе R будет логический «0» (нет сигнала). При исчезновении сигнала на входе S, сигнал на выходе Т останется равным «1», т.е. триггер запомнит свое состояние. Сигнал на выходе Т сбросится только тогда, когда мы подадим «1» на вход R.

Вход R обнуляет состояние триггера, т.е. когда на нем «1», то на выходе Т всегда «0», независимо от сигнала на входе S.

Можно еще сказать, что триггер «взводится» по S, а «сбрасывается» по R, причем приоритетным является именно вход R.

Таблица 4 показывает зависимости сигналов на входах и выходе триггера. Обратите внимание, на то, что если на обоих входах триггера «0», то состояние на выходе мы знать не будем. Для этого нужно провести анализ предыдущих воздействий.

Схема замещения триггера приведена на Рис. 4. Эффект запоминания достигается применением схемы самоподхвата промежуточного реле. Когда контакт А замыкается, промежуточное реле Y одним своим контактом воздействует на выходное реле С, а другим подхватывает свое срабатывание. При этом реле Y остается сработавшим даже при размыкании контакта А.

Приоритетный сброс триггера организуется при помощи размыкающего контакта В (R),который включается последовательно с катушкой реле Y.

Таймер

Таймер соответствует схеме с реле времени на Рис. 5. Думаю, здесь подробные пояснения не нужны.

Укрупненные схемы замещения

Если логическая схема состоит из нескольких элементов, то можно набирать релейно-контактную схему последовательно включая схемы замещения.

На Рис.6 показана схема замещения для последовательно включенных элементов «ИЛИ» и «НЕ»

Построение комплексной схемы замещения

Ниже приведен видеоролик, в котором показан пример построения схемы замещения относительно большой логической схемы.

Заключение

Если вы имели дело только с электромеханическими реле, а теперь переходите на микропроцессорные терминалы, то вам необходимо уметь читать схемы логики. Любую логическую схему релейной защиты и автоматики можно преобразовать в релейно-контактную принципиальную схему. Для этого нужно последовательно соединить все схемы замещения логических элементов.

После преобразования вы сможете быстро прочитать логику терминала или контроллера и разобраться в их работе. Через несколько примеров вы научитесь читать логические схемы без дополнительных преобразований, что позволит эффективно работать с современной релейной защитой.

Такой метод достаточно трудоемкий для повседневной работы, но полезен на период обучения работе с МП РЗА.

Источник