5. Источники переменного и выпрямленного оперативного тока на подстанциях. Оперативный ток на подстанцииОперативный токРеле косвенного действия воздействуют на включение и отключение выключателей через специальные включающие и отключающие электромагниты путём подачи в них тока, называемого оперативным током. Оперативный ток также используется для питания вспомогательных реле в схемах релейной защиты и автоматики (промежуточных, реле времени, указательных), а также для работы световой и звуковой сигнализации Таким образом, оперативным током называется ток, питающий цепи дистанционного управления выключателями, оперативные цепи релейной защиты, автоматики и различные виды сигнализации. Источники оперативного тока должны обеспечивать высокую степень надёжности, быть постоянно готовы к действию и обеспечивать необходимую величину напряжения или тока в обмотках электромагнитов включения и отключения коммутационных аппаратов (выключателей и разъединителей). Для управления выключателями и питания устройств РЗА в электроустановках используются два вида оперативного тока: постоянный и переменный. Постоянный оперативный ток Основными источниками постоянного оперативного тока являются аккумуляторные батареи (АБ) с зарядными устройствами. Стандартными величинами номинальных напряжений постоянного оперативного тока приняты 24, 48, 110 и 220 В. Для питания устройств РЗА, управления выключателями, аварийной и предупредительной сигнализации, а также других устройств, требующих независимого источника постоянного тока создаётся распределительная сеть (рисунок 12). Для заряда АБ используются зарядные агрегаты выпрямительные или электромашинные. Распределительная сеть постоянного оперативного тока делится на отдельные участки так, чтобы повреждение на одном из них не нарушало работу других.
Рисунок 12 – Пример принципиальной схемы распределительной сети постоянного тока. Все потребители оперативного тока делятся по степени их ответственности на категории. Наиболее ответственными потребителями являются цепи оперативного тока релейной защиты, автоматики и катушек отключения выключателей, питаемые от шинок управления ШУ. Вторым очень важным участком являются цепи катушек включения, питаемые от отдельных шинок ШВ вследствие больших токов, потребляемых катушками включения масляных выключателей. Третьим, менее ответственным потребителем оперативного тока, является сигнализация, питающаяся от шинок ШС. Обычно питание ответственных цепей осуществляется от двух аккумуляторных батарей работающих на разные секции щитов постоянного тока. В распределительных сетях постоянного тока широко используется секционирование и резервирование. На каждой линии, отходящей от шин щита постоянного тока, устанавливаются автоматические выключатели (или предохранители) осуществляющие защиту сети при к.з. на отходящих линиях. Ток к.з. определяется по формуле: , где е – э.д.с. одного элемента батареи, В; Rэ – внутреннее сопротивление одного элемента батареи, Ом; – сопротивление цепи от шин батареи до места к.з. в оба конца, Ом. ℓ – расстояние по трассе кабеля от шин батареи до места к.з., м; γ – удельная проводимость, равная примерно 57 для меди и 34 для алюминия; м/Оммм2. S - сечение жил кабеля, мм2. Нарушение изоляции относительно земли сети постоянного тока может привести к замыканиям на землю и образованию обходных цепей и ложным отключением оборудования, поэтому щиты постоянного тока оборудуются устройствами контроля изоляции, осуществляющими непрерывный контроль состояния изоляции сети постоянного тока относительно земли. Схема простейшего устройства контроля изоляции приведена на рисунке 13 и состоит из двух вольтметров, включенных между каждым полюсом и землёй.
Рисунок 13 – Схема контроля изоляции цепей постоянного тока с помощью двух вольтметров. В нормальных условиях, когда сопротивления изоляции каждого полюса относительно земли R(+) и R(-) одинаковы, напряжение каждого полюса относительно земли равно половине напряжения между полюсами, т.е. U(+) =U(-) = 0,5U. Если один из полюсов, например (+), замкнётся на землю, т.е. R(+) = 0, то соответственно U(+) также станет равным нулю, а напряжение U(-) возрастёт до полного напряжения между полюсами, т.е. U(+) = 0 и U(-) = U. Следовательно, при снижении сопротивления изоляции на одном из полюсов напряжение этого полюса относительно земли, равное в нормальном режиме 0,5U, понижается, а напряжение другого полюса относительно земли увеличивается на ту же величину. При помощи кнопок К(+) и К(-) и вольтметров можно определить величину изоляции сети относительно земли (поочерёдно размыкаются кнопки К(+) и К(-) и записываются показания вольтметров U(-) и U(+). Сопротивление изоляции сети относительно земли определяют по формулам: ; , где Rв – внутреннее сопротивление вольтметров; В эксплуатации могут использоваться и другие устройства контроля изоляции, в том числе и автоматически действующие на предупредительный сигнал при снижении изоляции сети до определенного значения. Аккумуляторные батареи являются независимыми наиболее надёжными источниками оперативного тока и поэтому они нашли широкое применение на электростанциях и подстанциях для питания оперативных цепей релейной защиты, автоматики и управления выключателями. Однако аккумуляторные батареи имеют высокую стоимость, требуют специальное помещение и наличие зарядного устройства; а обслуживать их должен специально обученный квалифицированный персонал. Кроме того, выполнение распределительной сети постоянного тока требует большого количества контрольного кабеля. В России питание оперативных цепей от источников постоянного оперативного тока получило распространение на электростанциях и на подстанциях напряжением 110 кВ и выше. Переменный оперативный ток Для питания оперативных цепей переменным током используется ток или напряжение сети. При этом в качестве источников переменного оперативного тока служат: трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд. Трансформаторы тока являются надёжным источником питания оперативных цепей защит от к.з. При к.з. ток и напряжение на зажимах трансформатора тока увеличиваются и следовательно возрастает мощность трансформаторов тока чем обеспечивается надёжное питание оперативных цепей. Схема питания оперативных цепей защиты переменным оперативным током непосредственно от трансформаторов тока показана на рисунке 14 а). В нормальном режиме катушка отключения выключателя 2 зашунтирована контактами реле 1 и ток в ней отсутствует. При к.з. реле 1 срабатывает, его контакты размыкаются, и ток от трансформаторов тока поступает в катушку отключения 2, приводя её в действие. Однако трансформаторы тока не обеспечивают необходимой мощности при повреждениях и ненормальных режимах, не сопровождающихся увеличением тока. Их нельзя использовать для питания устройств релейной защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, защит от витковых замыканий электрических машин и для защит от ненормальных режимов электроустановок, таких как повышение или понижение напряжения и понижение частоты. В этих случаях в качестве источников оперативного тока должны использоваться трансформаторы напряжения или трансформаторы собственных нужд. Схема питания оперативным током от трансформатора напряжения и от трансформатора собственных нужд приведена на рисунке 14 б), в). Схема б) применяется для питания оперативных цепей защит, а для питания цепей управления выключателями обычно используется схема в), где для питания цепей управления используется выпрямленный ток.
Рисунок14 – Схема питания оперативных цепей защиты переменным оперативным током а) непосредственно от трансформаторов тока; б) от трансформаторов напряжения; в) от трансформатора собственных нужд Однако, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд непригодны для питания оперативных цепей защит от к.з. т.к. при к.з. напряжение сети резко снижается, и они могут использоваться для таких защит как, например, защиты от перегрузки, от замыканий на землю, повышения напряжения и др. Помимо непосредственного использования мощности трансформаторов тока и напряжения можно использовать энергию, накопленную в предварительно заряженных конденсаторах. Заряд конденсатора обычно осуществляется в нормальном режиме от напряжения сети. При исчезновении напряжения на электроустановке запасённая конденсатором энергия сохраняется и её можно использовать для питания защит, которые должны работать при исчезновении напряжения. Схема с питанием от заряженного конденсатора изображена на рисунке 15. Конденсатор 1питается от трансформатора напряжения через выпрямитель2. В нормальном режиме конденсатор заряжен. При действии защиты он замыкается на катушку отключения, питая её током разряда.
Рисунок 15 – Схема питания оперативных цепей защиты переменным током с использованием энергии заряженного конденсатора В России питание оперативных цепей от источников переменного тока получило широкое распространение в электрических сетях напряжением 6-35 кВ. studfiles.net Обслуживание источников оперативного тока
99 6.1. Источники оперативного тока на подстанцияхОперативным током питаются цепи управления коммутационных аппаратов, релейной защиты, автоматики и сигнализации. Основным требованием, которое предъявляется к источникам оперативного тока, является готовность их к действию в любых условиях, в том числе и во время к.з., когда напряжение на шинах подстанции может снизиться до нуля. Применяются два вида оперативного тока: переменный — на подстанциях с упрощенными схемами и постоянный - на подстанциях, имеющих стационарные аккумуляторные установки. Переменный оперативный ток. В качестве источника применяют трансформаторы тока и напряжения, трансформаторы собственных нужд. Трансформаторы тока обеспечивают достаточно надежное питание оперативных цепей во время к.з., когда резко возрастает ток и напряжение на их зажимах. На рис. 6.1 представлена схема включения реле максимальной токовой защиты РТ и электромагнита отключения выключателя ЭО с дешунтированием катушки отключения. В нормальном режиме катушка электромагнита отключения зашунтирована, и трансформаторы тока ТТ нагружены небольшим сопротивлением реле РТ. При к.з. реле РГ срабатывает и подключает к своей катушке последовательно катушку электромагнита отключения ЭО и выключатель отключается. Для оперативного управления в нормальных рабочих режимах трансформаторы тока не применяются, так как от них нельзя получить необходимой в этих случаях мощности. Трансформаторы напряжения и собственных нужд, наоборот, не пригодны для питания оперативных цепей при к.з., так как при этом снижается напряжение в питающей сети, но они могут использоваться для управления аппаратами в режимах работы, близких к номинальным. Таким образом, каждый из рассмотренных источников переменного тока имеет ограниченную область применения и используется в качестве источника индивидуального децентрализованного питания. Универсальными являются источникикомбинированного питания от трансформаторов тока ТТ и напряжения ТН одновременно (рис. 6.2). Выпускаемые заводами блоки питания типов БПТ и БПН подключаются к трансформаторам тока и напряжения (иногда к трансформаторам с. н.) соответственно. Установленные в блоках выпрямители питают оперативные цепи суммируемым оперативным током. Комбинированное питание по указанной схеме хотя и универсально, но имеет ограничение но мощности. Оно пригодно для питания оперативных цепей защит, автоматики и управления легкими приводами (пружинными, грузовыми). Помимо непосредственного отбора мощности от трансформаторов тока и напряжения на подстанциях широко применяются конденсаторные устройства, позволяющие использовать предварительно запасенную в них электрическую энергию для питания реле, приводов отделителей и выключателей. Используются комплекты конденсаторов емкостью 40. ХО и 200 мкФ. Для их заряда применяются зарядные устройства (например, типа УЗ-401), получающие питание от трансформаторов напряжения или собственных нужд в условиях нормального режима работы подстанции. Схема включения конденсаторов показана на рис. 6.3. При замыкании контактов К1 или К2 реле или ключа управления к конденсаторам подключаются обмотки реле или катушек электромагнитов управления Э01 и Э02, через которые проходит ток разряда и электромагниты срабатывают. Диоды Д1 и Д2 обеспечивают разряд на каждую катушку только своего конденсатора. Время заряда конденсаторов зависит от их емкости и схемы зарядного устройства. Минимальное время определяется зависимостью t = 0,6С/80, где С — емкость заряжаемых конденсаторов, мкФ; t — время заряда, с. С этим обстоятельством считаются при выборе продолжительности бестоковой паузы АПВ: она не может быть выбрана меньше времени заряда конденсаторов. Для обеспечения надежной работы очень важно, чтобы конденсаторы постоянно находились в заряженном состоянии. Для этого необходимо следить за исправным состоянием, как самих конденсаторов, так и изоляции подключенных цепей. Опасна потеря питания установки со стороны переменного тока, так как при этом происходит разряд конденсаторов: через 1,5 - 2 мин они уже не в состоянии обеспечить действие подключенных к ним электромагнитов приводов и реле. При снижении выходного выпрямленного напряжения зарядного устройства срабатывает специальное реле, которое подает сигнал персоналу подстанции. Если на подстанции установлены электромагнитные приводы, то питание их электромагнитов включения осуществляется централизованно от специальных выпрямительных установок, питаемых от сети с. н. Постоянный оперативный ток. Основным источником являются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи с зарядными устройствами напряжением 110 или 220 В, а на небольших подстанциях — 24 или 48 В. Они обеспечивают питание оперативных цепей реле защит, автоматики, электромагнитов отключения и включения коммутационных аппаратов, а также цепей сигнализации. От аккумуляторных батарей питаются устройства связи, аварийное освещение, резервные маслонасосы компенсаторов. На мощных подстанциях устанавливают по две независимо работающих аккумуляторных батареи и более. studfiles.net Оперативный ток на подстанции: назначение, разновидности, схемы
Оперативный ток питает вторичные устройства оборудования, такие как: цепи релейной защиты, устройства автоматики и телемеханики, цепи управления выключателями, аппаратуру дистанционного управления и др. Источники оперативного тока должны обеспечивать высокую надежность работы, и гарантировать питание устройств во время аварийных режимов. Источники оперативного тока должны обладать стабильным напряжением и мощностью, чтобы их было достаточно для своевременной работы релейной защиты, автоматики и других подстанционных устройств.
Оперативный ток может быть переменным или постоянным. Постоянный оперативный ток имеет стандартные величины номинального напряжения: 24 В, 48 В, 110 В и 220 В. Аккумуляторные батареи, напряжение которых 110 В или 220 В, являются основными источниками питания оборудования постоянным током. Чтобы повысить надежность источника питания, сеть разделяют на несколько секций — изолированных между собой участков через секционный выключатель с автоматическим вводом резерва. То есть при пропадании напряжения на одной из секции, питание на неё будет подано автоматически с рабочей секции. Независимо от общего состояния основной сети, аккумуляторные батареи (при постоянном оперативном токе) постоянно обеспечивают ее током, поэтому они, среди источников питания, являются самыми надежными. Наряду с основным положительным свойством аккумуляторов — надежностью, существуют несколько недостатков этого источника питания. Это: большая стоимость аккумуляторных батарей, сложность сети постоянного тока, и необходимость в их зарядных агрегатах.
pue8.ru ИСТОЧНИКИ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА5.1АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ5.1.1. Общие сведения На ответственных объектах в качестве источника оперативного тока используется аккумуляторная батарея. Принято считать аккумуляторную батарею наиболее надежным источником оперативного тока. Напряжение на аккумуляторной батарее не зависит от наличия и величины напряжения основной сети подстанции, мощности батареи достаточно для операции включения любого выключателя на объекте. Учитывая высокую стоимость и необходимость постоянного обслуживания обычных стационарных аккумуляторных батарей, аккумуляторные батареи ранее устанавливались на электростанциях и крупных подстанциях 330–110кВ. В настоящее время специализированные малогабаритные необслуживаемые аккумуляторные батареи все чаще используются в качестве источника оперативного тока на подстанциях 35-110кВ. Аккумуляторная батарея работает в режиме постоянного подзаряда от специальных выпрямителей (например, типа ВАЗП, ВУК), которые подключены к шинам постоянного тока и одновременно обеспечивает стабилизацию напряжения на шинах оперативного тока. Как правило, в работе должно быть два зарядных устройства, питающиеся от разных трансформаторов собственных нужд и работающих параллельно на шины щита постоянного оперативного тока. При отключении вводных автоматов зарядных устройств, или аккумуляторной батареи должна сработать сигнализация, и приняты немедленные меры по их обратному включению, так как только один из этих источников не обеспечивает надежной работы потребителей оперативного тока. Независимо от наличия сигнализации, должен быть организован периодический контроль за работой батареи и щита постоянного тока. При этом необходимо контролировать: уровень напряжения – 220–230В;ток аккумуляторной батареи и подзарядных агрегатов – настраивается таким образом, чтобы они покрывали ток нагрузки щита и обеспечивали необходимый ток подзаряда батареи. При отсутствии подзаряда аккумуляторная батарея в течение нескольких часов может потерять свой заряд за счет ее разряда на нагрузку подстанции, и устройства защиты и автоматики не смогут включить выключатель. Согласно требованиям ПТЭ, аккумуляторная батарея должна обеспечивать питание потребителей оперативного тока в течении не менее 1 часа. Величина сопротивления изоляции сети постоянного тока должно контролироваться автоматически. При снижении сопротивления изоляции ниже 20 кОм в сети оперативного тока 220 В (10 кОм в сети 110В) срабатывает сигнал “Земля на шинах оперативного тока“. При снижении сопротивления изоляции ниже этого уровня возможно ложное срабатывание реле при случайном замыкании на землю у его обмотки (см. рис 5.1), и отключение, или включение оборудования. Поэтому, при появлении сигнала “Земля” должны быть прекращены все работы,
Rреле Rизол. Рис 5.1. Возможность срабатывания реле при втором замыкании на землю в сетях оперативного тока При случайном замыкании на землю клеммы, к которой подключено реле, сопротивление изоляции включается последовательно с обмоткой реле, и на реле прикладывается напряжение, пропорциональное отношению сопротивлений реле и изоляции. При малом сопротивлении изоляции напряжения на реле будет достаточно для его срабатывания. Выбор величины сопротивления, при котором срабатывает сигнализация, и определяется требованием, чтобы сигнализация срабатывала в тех случаях, когда замыкание на землю может привести к ложному срабатыванию выходных реле защиты. Граничные условия – сопротивление катушки реле не более 20 кОм и напряжение его срабатывания не менее 50% Uном и определили уставку сигнализации: при сопротивлении изоляции 20 кОм на реле с сопротивлением катушки 20 кОм будет приложено напряжение 50% Uном. Поиск земли в сетях оперативного тока часто осуществляется путем поочередного отключения автоматов (снятия предохранителей). После обнаружения поврежденного фидера, опре- studfiles.net 5. Источники переменного и выпрямленного оперативного тока на подстанцияхНедостатком оперативного постоянного тока является большая стоимость аккумуляторных батарей и разветвленной сети постоянного тока. Для снижения стоимости электрооборудования и упрощения его эксплуатации на подстанциях до 220 кВ применяют оперативный выпрямленный и переменный ток. В качестве источников оперативного переменного тока используют обычные или специальные выделенные трансформаторы собственных нужд (ТСН) небольшой мощности, а также измерительные трансформаторы тока и напряжения. В настоящее время электропромышленностью выпускаются серийно релейная аппаратура и приводывыключателей, короткозамыкателей,отделителей для работы непосредственно на оперативном переменном токе и от выпрямительных устройств в установках напряжением 6,10,35 и 110,220 кВ. Выпрямленный оперативный ток позволяет применять аппараты оперативных цепей и схемы, аналогично применяемым в установках постоянного оперативного тока. В качестве источников выпрямленного оперативного тока используются ТСН,трансформаторы тока и напряжения совместно с выпрямительными блоками питания и предварительно заряжёнными конденсаторами. Выпрямительные блоки патания выпускаются промышленностью в широком диапозоне мощностей - от 20 Вт (БП-11) до 1,5 кЗт (БП-1002) и выходных напряжений - 24,48,110 и 220 В. В состав серии Ш входят стабилизированные, блоки типа БПТ-1002, БПНС-1 и блоки типа БПН-1002. Нестабилизированные блоки используются питания цепей сигнализации и ламп сигнализации "сложения. В основу принципа работы стабилизированных блоков питания (БПТ), подключенных к трансформаторам тока, положена стабилизация среднего значения вторичного напряжения. Применения блоков разработаны и комбинированные схемы. Стабилизирован-ные блоки питания типа БПНС-1 вместе с токовыми типа БПТ-1002 используются для питания от ТТ,а БПН-от ТН,или ТОН. Блоки БПГ и БПН работают обычно на общие шины выпрямленного напряжения. Характерное отличие блоков ВПТ к БПН состоит в том,что блоки БПН обеспечивают питанием оперативные цепи в нормальных условиях,когда на подстанции заведомо имеется напряжение,а блоки БПТ- в режимах короткого замыкания,когда блоки БПН не могут обеспечить питание вторичных устройся из-за большого снижения напряжения в первичных цепях. Мощность блоков питания в некоторых случаях недостаточна для питания приводов выключателей. Для питания этих приводов применяют конденсаторные устройства, которые заряжаются в период нормального режима электроустановки и энергия заряда которых используется в аварийных режимах ёмкость заряженного конденсатора должна быть такой, чтобы энергия конденсатора превышала энергию, требуемую для срабатывания привода выключателя. Напряжение конденсаторов должно быть больше напряжения срабатывания во всем промежутке времени срабатывания электромагнитов отключения . Увеличение напряжения заряда конденсаторов позволяет уменьшить их ёмкость при неизменной энергии, но по условиям техники безопасности оно не должно превышать 400 В. Для заряда конденсаторов нашли применение зарядные устройства типа У3-401, а в качестве предварительно заряженных конденсаторов - блоки конденсаторов БК-400, БК-401, БК-40Й. Устройства БПЗ-401 и БПЗ-402 содержат в себе зарядное устройство и блок конденсаторов. Обычно в электроустановках с переменным оперативным током устанавливают выключатели с легкими приводами (пружинными, грузовыми), в которых электромагнитом включения затрачивается небольшая энергия на освобождение защелки. При этом оказывается возможным использовать конденсаторные устройства и для включения выключателей. В тех же случаях, когда неизбежна установка выключателей с Мощными электромагнитными приводами, потребляющими при включении от 10 до 170 кВт, приходится питать электромагнита включения таких приводов централизовано от ТСН через выпрямительную установку.
studfiles.net 2. Системы оперативного тока, используемого на подстанциях, их достоинства и недостатки.Оперативным током называется ток питающий цепи дистанционного управления выключателями, оперативные цепи релейной защиты, автоматики, телемеханики и различные виды сигнализации. Питание оперативных цепей и особенно тех ее элементов от которых зависит отключение поврежденных линий и оборудования должно отличаться особой надежностью. Поэтому главное требование, которому должен отвечать источник оперативного тока, состоит в том, чтобы во время к. з. и при ненормальных режимах в сети напряжение источника оперативного тока и его мощность имели достаточную величину как для действия вспомогательных реле защиты и автоматики, так для надежного отключения и включения соответствующих выключателей. Для питания оперативных цепей применяются источники постоянного, переменного и выпрямленного тока. выпрямленный оперативный ток – система питания оперативных цепей переменным током, в которой переменный ток преобразуется в постоянный (выпрямленный) с помощью блоков питания и выпрямительных силовых устройств. В качестве дополнительных источников питания импульсного действия могут использоваться предварительно заряженные конденсаторы; Выпрямленный оперативный постоянный ток применяться на подстанциях: 35/6(10) кВ, 35–220/6(10) кВ и 110–220/35/6(10) кВ. Источник выпрямленного оперативного тока состоит из батареи конденсаторов и блока питания UGV. Батарея конденсаторов используется в качестве кратковременного источника оперативного тока, заряженного в нормальном режиме работы. Заряжается конденсаторная батарея с помощью блока питания. В случае сильного снижения напряжения при КЗ энергии конденсаторной батареи хватает для срабатывания РЗ и отключения выключателя. Преимущества.1. Более экономичный, чем постоянный ток. Не требует специального помещения и обслуживающего персонала.2. Более надежный, чем переменный ток. Недостатки.1. Требует блока питания.2. Мощность питания кратковременная. На время разряда конденсатора. Это ограничивает их применение. Постоянный оперативный ток В качестве источника постоянного тока используются аккумуляторные батареи с напряжением 110-220 В, а на небольших подстанциях 24-48 В, от которых осуществляется централизованное питание оперативных цепей всех присоединений. Для повышений надежности сеть постоянного тока секционируется на несколько участков, имеющих самостоятельное питание от сборных шин батареи. Аккумуляторные батареи обеспечивают питание оперативных цепей в любой момент времени с необходимым уровнем напряжения и мощности независимо от состояния основной сети и поэтому являются самым надежным источником питания. В то же время аккумуляторные батареи значительно дороже других источников оперативного тока, для них требуются зарядные агрегаты, специальное помещение и квалифицированный уход. Кроме того, из-за централизации питания создается сложная, протяженная и дорогостоящая сеть постоянного тока. В связи с этим за последнее время получает широкое применение и переменный оперативный ток. studfiles.net Источники оперативного тока - ТОЭ, РЗАДля питания цепей релейной защиты, автоматики, привода выключателя, цепей управления и сигнализации используют ток, который называют оперативным током, а источники такого тока - источниками оперативного тока. Надежность источников тока должна быть максимально высока иначе при отсутствии необходимого оперативного напряжения или тока при коротком замыкании привод выключателя может не сработать, что в свою очередь повлечет за собой значительную аварию вплоть до "развала" энергосистемы. Различают два вида оперативного тока:
Постоянный оперативный токИсточник постоянного оперативного тока - аккумуляторные батареи и зарядные устройства. В качестве зарядного устройства , для обеспечения оптимального режима заряда, разряда и подзаряда батареи, используются полупроводниковые выпрямительные установки. В нынешнее время используют рабочее напряжение 110 или 220 вольт постоянного тока, установки на 24 и 48 вольт считаются устаревшими.
Сеть постоянного тока секционируется на отдельные участки - шинки, имеющие собственные источники оперативного тока. Такие меры предприняты для увеличения надежности питания ответственных участков цепи. Секции шинок разделены между собой рубильниками для подачи питания при повреждении одной или нескольких питающих линий. На всех отходящих питающих линиях установлены автоматические выключатели либо предохранители, для защиты от коротких замыканий. На шинках батареи устанавливается устройство контроля изоляции которое работает на сигнал. Используется для избежания нарушения целостности изоляции, что в свою очередь может привести к образованию обходных путей для тока в цепях управления коммутационным оборудованием и ложным его срабатываниям. В качестве источника оперативного переменного тока используются ток или напряжение электрической сети которые отбираются от трансформаторов напряжения, трансформаторов тока или трансформаторов собственных нужд. Трансформаторы тока - источник питания переменного оперативного тока для защит от коротких замыканий, которые сопровождаются значительными токами. В этот момент ТТ в состоянии отдать достаточную мощность для переключения выключателя. В остальных случаях, когда в сети недостаточный ток, а именно: при однофазном к.з. на землю, или в рабочих режимах для питания цепей оперативного тока применяются трансформаторы напряжения и т-ры собственных нужд. ТН и ТСН применяются для питания цепей оперативного тока в качестве источников в случае если междуфазное напряжение близкое к рабочим напряжениям. Таким образом такие источники переменного оперативного тока не могут использоватся в отдельности. Существуют разные варианты выполнения устройств РЗ на переменном оперативном токе. Основные и наиболее простые из них схемы, показаны ниже. Схема с дешунтированием котушки отключения.
Схема используется для токовых защит, если включение КО не приводит к недопустимым погрешностям ТТ, а максимальный ток КЗ не превышает предельный ток, который могут отключать контакты реле. Схемы на выпрямленном оперативном токе.
Схемы с использованием блоков питания целесообразно применять на присоединениях, оборудованных выключателями с электромагнитными или пневмо приводами, катушки отключения которых имеют большую потребляемую мощность, а также при наличии сложных устройств защиты. Схемы с использованием заряженного конденсатора.
В данной схеме используется энергия, накопленная в предварительно заряженном конденсаторе. Ток разряда может питать оперативную цепь в момент действия защиты. Поэтому заряженный конденсатор используется для питания защит и автоматики при исчезновении напряжения на подстанции. Схема используется в том случае, если мощность, отдаваемая ТТ, недостаточна для использования двух предыдущих схем. elekt.com.ua |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
В нормальном режиме катушка отключения (КО) зашунтирована контактами реле тока (РТ) и ток в ней отсутствует. При к.з. реле тока срабатывает, размыкает свои контакты и ток от трансформатора тока поступает в катушку отключения и приводит в действие привод выключателя.
В нормальном режиме выпрямленное выходное напряжение обеспечивает Блок напряжения (БПН), а при КЗ – или токовый блок питания (БПТ) или оба блока вместе.
В нормальном режиме конденсатор С питается от ТН через диод Д – конденсатор заряжается. При действии защит контакт реле РТ замыкается и конденсатор С разряжается через КО. Ток протекает по ней и воздействует на выключатель и отключает его.
