Переменный оперативный ток

Для питания оперативных цепей переменным током используется ток или напряжение первичной цепи. В качестве источника переменного оперативного тока служат:

трансформаторы тока,

трансформатор напряжения,

и трансформаторы собственных нужд.

Трансформаторы тока являются надежным источником питания оперативных цепей релейной защиты, вторичный ток трансформатора тока при коротком замыкании резко возрастает, соответственно возрастает вторичные напряжения и мощность трансформатора тока, что обеспечивает надежное питание оперативных цепей при коротком замыкании. Однако чаще всего при повреждениях и ненормальных режимах работы не сопровождающихся увеличением тока на защищаемом присоединении, ток и мощность трансформатора тока оказываются не достаточными для действия логических элементов релейной защиты и выключателей тока. Поэтому трансформатора тока нельзя использовать для дистанционного управления выключателями в нормальном режиме, а так же при отсутствии напряжения (тока) на защищаемом объекте.

Трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд, подключенные к сети, питающий защищаемый объект не пригодны для питания оперативных цепей релейной защиты от короткого замыкания, так как при КЗ напряжение в этой цепи резко снижается.

При повреждениях и ненормальных режимах, не сопровождающихся понижением, повреждениями сети, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд могут использоваться для питания релейной защиты при перегрузках и при замыкании на землю.

Достоинства:

меньшая стоимость, менее сложное обслуживание, они не нуждаются в специальном помещении.

Недостатки:

ограниченная мощность, как правило, не достаточная для отключения выключателей в сетях напряжения выше 35 кВ, с применяемыми в отечественной практике электромагнитными и пневматическими приводами.

Источники переменного тока, как правило, применяются для питания токовых релейных защит в сетях напряжения 6-35 кВ и отчасти 110 кВ.

ИСТОЧНИКИ И СХЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА(учебник - Чернобров РЗ Эн.систем)

Назначение и основные требования. Источники оператив­ного тока осуществляют питание цепей дистанционного управления выключателями, устройств РЗ, автоматики и дру­гих средств управления.

Питание оперативных цепей управления, цепей РЗ и дру­гих устройств, от которых зависит отключение поврежденных элементов энергосистемы и ликвидация ненормальных режи­мов, должно отличаться особой надежностью. Поэтому глав­ное требование, которому должен отвечать источник опе­ративного тока, состоит в том, чтобы во время любых повреж­дений и ненормальных режимов напряжение источника опе­ративного тока и его мощность всегда имели достаточное зна­чение как для безотказного действия устройств РЗ, автома­тики, телемеханики и сигнализации, так и для надежного отключения и включения соответствующих выключателей.

Для питания оперативных цепей применяются источники постоянного и переменного тока.

Постоянный оперативный ток. В качестве источника по­стоянного тока служат аккумуляторные батареи с номиналь­ным напряжением 220-110 В; на небольших подстанциях иног­да применяются батареи 48 В. От аккумуляторных батарей осуществляется централизованное питание всех устройств РЗ, автоматики, цепей управления и сигнализации.

Аккумуляторная батарея GB подключается к сборным ши­нам (рис. 1.17), от которых получают питание все потребители постоянного тока. Аккумуляторные батареи обычно работают в режиме постоянного подзаряда, что позволяет обеспечить их непрерывную готовность к действию в полностью заряжен­ном состоянии. Для этой цели на сборные шины параллельно GB включается постоянно работающее подзарядное устрой­ство (ПУ). Первоначально подобные устройства выполнялись в виде генератора постоянного тока, приводимого в действие электродвигателем, получающим питание от сети перемен­ного тока; в последнее время стали применяться полупровод­никовые выпрямители.

Самым ответственным участком являются цепи РЗ и ав­томатики, цепи управления силовыми выключателями и их электромагнитов отключения (ЭО) - они получают питание от шинок, называемых шинками управления ШУ. Вторым по зна­чению участком являются цепи электромагнитов включения

(ЭВ) выключателей, питающиеся также от отдельных ши­нок ШВ. Третьим по значению участком, менее ответственным, является сигнализация, питающаяся от шинок ШС. Остальные потребители постоянного тока (аварийное освещение, неко­торые электродвигатели собственных нужд) образуют четвер­тый участок, питающийся от отдельной шинной сборки или непосредственно от сборных шин; шинки ШУ, ШВ, ШС по сооб­ражениям надежности секционируются.

На ЭС и крупных узловых ПС главные сборные шины пита­ния цепей управления для повышения надежности (при по­вреждениях на главных шинах) выполняются в виде двух сек­ций, каждая из которых получает питание от аккумулятор­ной батареи через автоматические выключатели или предо­хранители. Потребители, подключенные к шинкам ШУ, ШВ, ШС, подразделяются на участки по территориальному принципу (РУ 220, ПО кВ; щит управления и т. п.). Каждый такой учас ток питается по кольцевой схеме не менее чем по двум ли­ниям, отходящим от разных секций соответствующих шинок.

Все линии и подключенные к ним элементы должны иметь надежную защиту от КЗ. Она выполняется предохранителя­ми FQ или автоматическими выключателями. На главной пи­тающей цепи и идущей от батареи GB на сборные шины также устанавливается автоматический выключатель SF или предо­хранитель. Характеристики времени действия всех предохра­нителей и автоматических выключателей должны согласовы­ваться и обеспечивать селективность отключения повреж­денного элемента при КЗ в сети постоянного тока. Ток сраба­тывания защитных устройств отстраивается от максималь­ного тока нагрузки и должен обеспечивать их действие при КЗ в конце следующего резервируемого участка.

Для выявления неисправностей в сети постоянного тока предусматриваются специальные устройства контроля. Напри­мер, исправность предохранителей, целостность цепи ЭО и вспомогательных контактов выключателя SQ контролирует­ся реле КН (рис. 1.18).

В сетях постоянного тока возможны замыкания на землю. В случае замыканий на землю в двух точках К1 и К2 (рис. 1.19) контакты РЗ шунтируются и в электромагните отключения YAT появляется ток, под действием которого выключатель может ложно отключиться. Чтобы предупредить подобные от­ключения, применяется контроль за появлением "земли" на постоянном токе. Контроль осуществляется при помощи вольтметров VI и V2 и сигнального реле KL, как показано на рис. 1.17.

Аккумуляторные батареи являются самым надежным ис­точником питания устройств РЗ, так как они готовы к действию в любой момент времени с необходимым уровнем напряжения и мощности независимо от состояния основной сети перемен­ного тока. В то же время у аккумуляторных батарей имеются и недостатки. Вследствие высокой надежности они устанавли­ваются на всех ЭС и на ПС с напряжением ПО кВ и выше. Они значительно дороже других источников оперативного тока, для них требуются подзарядные установки, специальные помещения, для их обслуживания необходим квалифициро­ванный персонал. Из-за централизации питания создается сложная, протяженная, дорогостоящая и требующая боль­шого количества контрольного кабеля сеть постоянного тока.

В связи с этим на ПС в распределительных сетях 6, 10, 35, а иногда и 110 кВ получили применение источники перемен­ного оперативного тока.

Переменный оперативный ток. Для питания оперативных цепей переменным током используется ток или напряжение первичной сети. В качестве источника переменного оператив­ного тока служат трансформаторы тока (ТТ), трансформаторы напряжения (ТН) и трансформаторы собственных нужд (ТСН).

Трансформаторы тока (ТТ) являются надежным источником питания оперативных цепей РЗ от КЗ. Вторичный ток ТТ при КЗ резко возрастает, соответственно увеличиваются вторичные напряжение и мощность ТТ, что и обеспечивает надежное пи­тание оперативных цепей при КЗ. Однако при повреждениях и ненормальных режимах, не сопровождающихся увеличением тока на защищаемом присоединении, ток и мощность ТТ ока­зываются недостаточными для действия логических элемен­тов РЗ и срабатывания выключателей. По тем же причинам ТТ нельзя использовать для дистанционного управления вы­ключателями в нормальном режиме, а также при отсутствии напряжения (и тока) на защищаемом объекте.

Трансформаторы напряжения (ТН) и собственных нужд (ТСН), подключенные к сети, питающей защищаемый объект, непригодны для питания оперативных цепей РЗ от КЗ, так как при КЗ напряжение в этой сети резко снижается. При повреж­дениях и ненормальных режимах, не сопровождающихся по­нижениями напряжения в сети, ТН и ТСН могут использо­ваться для питания РЗ от перегрузки и от замыканий на землю.

Принципы выполнения схем РЗ на переменном оперативном токе рассмотрены в гл. 4. По сравнению с аккумуляторной ба­тареей источники переменного оперативного тока имеют меньшую стоимость, требуют менее сложного обслуживания и не нуждаются в специальном помещении.

Недостатком источников оперативного переменного тока является ограниченная мощность, как правило, недостаточ­ная для отключения выключателей в сетях напряжением вы­ше 35 кВ с применяемыми в отечественной практике электро­магнитными и пневматическими приводами.

Источники переменного оперативного тока получили широ­кое распространение для питания токовых РЗ в сетях 6-35 и отчасти 110кВ.

Дата добавления: 2015-04-24