В каком порядке целесообразно читать схемы

Чтение схемы всегда преследует определенную цель, т. е. подчинено задачам выполняемой работы. Так, если:1) нужно узнать систему электроснабжения, схему читают сверху вниз (слева направо), т. е. от источников энергии к ее потребителям (см. пример 5-8), 2) нужно выяснить возможные варианты питания электроприемника, схему читают снизу вверх, т. е. чтение начинают с этого электроприемника и идут затем к источнику энергии (см. пример 5-9), 3) какой-либо элемент схемы отказал (см. пример 5-5) или работает явно неверно (см. рис. 5.6) то чтение схемы начинают с этого элемента и от него идут к источнику питания. Почти на каждой рассматриваемой схеме есть обычно ссылка на другие схемы как на те схемы, из которых заимствованы какие-либо части элементов (например, контакты аппаратов, полностью показанных на другой схеме), так и на схемы, в которые входят части элементов данной схемы. (Пример дан выше на рис. 5.4.) Ясно, что сначала надо подобрать все взаимно связанные схемы, а также хорошо уяснить принятую систему обозначений.На схеме следует прочитать все надписи, начиная с основной, и разобраться в поясняющих схемах и таблицах переключений. Читаются перечни элементов и обязательно находится на схеме все перечисленное в перечне.Если приведены ссылки на другие схемы, то надо разобраться в каждой из них. Например, в схему входит контакт аппарата, изображенного на другой схеме. Значит, нужно уяснить, что это за аппарат, для чего служит, в каких условиях работает и т. п.

Чтение схемы электроснабжения иллюстрируют примеры 5-8 и 5-9. На рис. 5.8 приведена с некоторыми сокращениями (не показаны, например, разъединители) общая схема электроснабжения промышленного предприятия. Оно получает питание от ТП4. На схеме приняты сокращения: ВЛ — воздушная линия, ГПП— главная понизительная подстанция, АВР — устройство автоматического включения резерва, РП1-РП3 — распределительные пункты, ТП1—ТП4 — трансформаторные подстанции. Эти сокращения общеприняты, поэтому они в подписи к рисункам не расшифрованы. Разобравшись в надписях, обращаемся к графическим условным обозначениям. Среди них нет нестандартных и не общепринятых. Поэтому можно приступить к чтению схемы.                                                                                                                                                                                   

Задание 8

Читая схему сверху вниз, видим трех- обмоточные трансформаторы мощностью по 20 000 кВ А. Обмотка трансформатора 110 к В соединена в звезду с выведенной нейтральной точкой. Две вторичные обмотки напряжением 10 кВ соединены в треугольник. Вблизи изображений трансформаторов нет надписей 110 и 10 кВ, однако из надписей 110 кВ у ВЛ и 10 кВ у шин совершенно ясны напряжения обмоток трансформаторов. Далее встречаются выключатели высокого напряжения (квадраты); кабели (на кабель указывает обозначение разделки); выкатные выключатели на РП1 и РПЗ, на что указывают обозначения разъемов; автотрансформатор ТЗ, понижающий напряжение с 10 до 6 кВ, для питания двигателя М разъединители-выключатели на ТП1 и ТП4. двухобмоточные трансформаторы на ТП1 и ТП4; автоматические выключатели на ТП1 и ТП4; предохранители высокого напряжения на ТП2-ТП4.

Рассмотрим систему электроснабжения, читая схему сверху вниз, т. е. начиная с источников питания.Каждая ВЛ 110 кВ через свой трансформатор питает шины 10 кВ на ГПП. Шины разделены на четыре секции 1—1У, которые присоединены к раздельным обмоткам трансформаторов. Секции I и III, II и IV соединены выключателями с АВР. Каждый распределительный пункт РП1..РПЗ получает питание по двум вводам с разных секций ГПП, например РП1 с секций II и IV (около шин РП1 написаны цифры II и IV).Шины РШ РПЗ секционированы и имеют АВР. От РП1 питаются ТП2, ТПЗ и двигатель М.Следуя в том же порядке, рассматривают схемы РП2, РПЗ, ТП1-ТП4.                                                                                                                                                      

Задание 9

Допустим, что на секции 2 шин 0,4 кВ подстанции ТП4 нет напряжения, но на шинах 10 кВ напряжение есть. Проследим по очереди все пути от шин 0,4 кВ до шин 10 кВ. Таких путей два: либо через трансформатор Т2 (черные стрелки), либо через трансформатор Т1 и секционный выключатель шин 0,4 кВ - зеленые стрелки. Обратите внимание: мы искали пути, отправляясь от секции 2 шин 0,4 кВ (именно на них надо подать напряжение), а стрелки направлены от источника питания (в нашем случае от шин 10 кВ) к шинам 0,4 кВ.         Сложнее случай, если выключатель, питающий ТП4, на РПЗ отключен для ремонта, из-за чего на шинах 10 кВ ТП4 нет напряжения. Чтобы выяснить, как подать на них напряжение, "пойдем" от шин 10 кВ к источнику энергии. Нам встретятся: выключатель резервного ввода на ТП4, затем линия от ТП4 до ТПЗ, шины ТПЗ, линия от ТПЗ до ТП2, шины ТП2, линия от ТП2 до РП1, выключатель и секция II РШ — красные стрелки. Если на этой секции напряжение есть, то задача питания ТП4 решена, причем однозначно, так как других путей от РП1 до ТП4 нет. А если на секции II ГПП напряжения нет? Тогда нужно искать пути от этой секции к ГПП. И здесь возможны варианты: либо по линии от секции II 1РГ1 до секции II ГПП — синяя сплошная стрелка, либо через секционный выключатель, секцию IV РП1 и линию на секцию IV ГПП синяя штрихпунктирная стрелка. Чтение схем электроснабжения необходимо также для решения ряда важных вопросов о нормальном и аварийных режимах, возможной последовательности оперативных переключений, выборе электрической защиты, местах установки разрядников, заземляющих ножей разъединителей и т. п.

Схемы управления, защиты сигнализации и т. п. читают обычно в следующем порядке:

1. Определяют источники питания, род тюка, напряжение и т. п. Если источников несколько или применено несколько различных напряжений, то следует выяснить, чем это вызвано.

2. Если нужно, то расчленяют схему на простые цепи и, рассматривая их сочетания, устанавливают условия действия.

3. Строят, если нужно, диаграммы взаимодействия, выясняя с их помощью:

а) работы во времени;

б) согласованность времени действия аппаратов в пределах данного устройства (пример 5.10);

в) согласованность времен действия совместно действующих устройств (например, автоматики, защиты, телемеханики, управляемых приводов и т. п.).

г) последствия перерыва электропитания. Для этого поочередно предполагая отключенными выключатели (перегоревшие предохранители), оценивают возможные последствия.

д) возможность выхода устройства в рабочее положение из любого положения, в котором оно могло оказаться, например после ревизии.

4. Оценивают последствия вероятных неисправностей:

а) перегорания предохранителей (пример 5.10);

б) нарушения изоляции относительно "земли" (пример 5.11);

в) не замыкания контактов поочередно по одному;

г) нарушения изоляции между проводами воздушных линий, выходящих за пределы помещений. Еще раз подчеркнем, что речь идет о вероятных неисправностях, которые реально могут возникать в электроустановках, надлежащим образом выполненных и технически грамотно обслуживаемых. Нельзя рассматривать надуманные повреждения (например, после ревизии в аппарате забыта изолирующая прокладка между контактами, "вдруг" соединились провода, проложенные на панели…).

5. Проверяют схему на отсутствие ложных цепей (примеры 5.7 и 5.9 ).

6. Оценивают надежность электропитания (пример 5.16) и режим работы электрооборудования.

7. Проверяют выполнение мер, обеспечивающих безопасность при условии организации работ, обусловленной действующими правилами. Ясно, что в каждом конкретном случае тот или иной этап рассмотрения схемы может отсутствовать, равно как могут появиться вопросы, которые здесь не упоминаются. Может также измениться порядок рассмотрения.                                                                                                

Задание10

Проверка последствий перегорания предохранителей в схеме двигателя М1 (рис. 5.10, а), где SВ1 и SВ2 — кнопочные выключатели "Стоп" и "Пуск" соответственно. Катушка магнитного пускателя КМ1 включена на фазное напряжение. Если перегорел один предохранитель (рис. 5.10, в), то двигатель не отключается, но может остановиться. Для двигателя это опасно (перегревается и может даже сгореть), но двигатель гудит и потому ясно, что он находится под напряжением. При перегорании двух предохранителей (рис. 5.10, г) двигатель останавливается, но не гудит. Для двигателя это не опасно, а человек, считая двигатель отключенным, может попасть под напряжение. Это опасно, поэтому ПУЭ запрещают питать катушку магнитного пускателя КМ1 от фазы и нейтрали, если двигатель защищен предохранителями. В этом случае катушку следует питать от двух фаз, как показано на рис. 5.10, д.

 

Докажем целесообразность этого требования.

Допустим, перегорит один предохранитель в фазе А или С. При этом на катушке магнитного пускателя останется 40—45% номинального напряжения. Если пускатель даже не отпустит, то для человека это не опасно: двигатель гудит. Если перегорит один предохранитель в фазе В — двигатель не отключится, но гудит не опасно. При перегорании любых двух предохранителей катушка пускателя лишится напряжения, так как одной исправной фазы для ее питания недостаточно. Если двигатель защищен трехполюсным автоматическим выключателем, то питать катушки можно либо от фазы и нейтрали, либо от двух фаз, так как в любом случае сразу отключаются все три фазы.

Задание 11

Последствия замыкания на "землю" иллюстрирует рис. 5.11. Если один из выводов катушки пускателя КМ1 заземлен, а фаза подана на кнопочный выключатель SВ2 ("Пуск"), то при заземлении в точке КI (рис. 5.11, а) пускатель отключится и может перегореть предохранитель (не показан). Цепь КЗ показана зеленой линией. Если же кнопочный выключатель SВ2 присоединен к "земле", а катушка пускателя к фазе (рис.5.11,6), то повреждение изоляции в точке К2 вызовет опаснейшее явление — само-включение двигателя М, причем включившийся двигатель н е возможно остановить кнопочным выключателем SВ1 ("Стоп"), так как катушка пускателя получает питание через "землю" минуя SВ1.                                                                                                                                                                      

Задание 12

На рис. 5.11, вданы два варианта схемы автоматического включения ламп Е1 аварийного освещения от аккумуляторной батареи GВ1. В обычных условиях включен контактор КМ1, а контактор КМ2 отключен. Поэтому шины присоединены к трансформатору Т1. При отключении контактора КМ1 автоматически включается КМ2.

В варианте 1 не замыкание вспомогательного контакта КМ1 в цепи 1 при включенном контакторе КМ1 приводит к отключению промежуточного реле К1, которое немедленно по цепи 2 включает контактор КМ2. В результате на одни и те же шины одновременно подаются постоянный и переменный токи.

В варианте 2 не замыкание вспомогательного контакта КМ1 в цепи 3 вызывает только отказ (цепь 4 остается разомкнутой), но не крайне опасное в данном случае включение КМ2.

Приведение схем к виду, удобному для чтения. Читать схему тем легче, чем она нагляднее. Поэтому полезно некоторые, неясные, узлы схем перечертить. Рассмотрим три примера.                                                               

Задание 13

На рис. 5.12, а показаны две лампы Н1 и Н2. В нормальных условиях одна из них включается только по цепи 1, другая только по цепи 3. Но чтобы убедиться в исправности ламп, включают выключатель S1, подавая через него питание сразу на обе лампы. Нужно ответить на вопрос- может ли эта схема работать на переменном токе? Верхний рисунок ответа не дает. Но достаточно начертить схему немного иначе (нижний рисунок), и сразу станет ясно, что род тока безразличен, так как проводимости диодов при любой полярности взаимно противоположны.                                                                                                                                                                                

Задание 14

Из верхней части рис. 5.12,6 не сразу можно понять, какая схема выпрямления на ней показана. А из нижней очевидно, что это мостовая схема трехфазного выпрямителя.

Контрольные вопросы

1. Что значит прочитать схему?

2. Что нужно знать кроме условных обозначении, чтобы читать схемы?

3. В каком порядке целесообразно читать схемы?

4. В каком порядке читают схемы управления, защиты сигнализации и т. п.?

5. Как приводят схему к виду, удобному для чтения?

 

Список литературы

1. Камнев В.Н. “Чтение схем и чертежей электроустановок” М., 1996 -64с

2. Каминский Е. А. Практические приемы чтения схем электроустановок. М. 1988. - 368 е.

3. ГОСТ 2.702-91 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем

4. ГОСТ 2.701-91 схемы (виды и типы. Общие требования 2.702-85 правила выполнения электрических схем)