Системы управления и измерения. Источники оперативного тока на ЭС и подстанциях

Лекция 11

В самом широком смысле управление сложной энергосистемой включает в себя две составляющие: оперативное обслуживание и производственно-хозяйственную деятельность.

Оперативное обслуживание включает в себя наблюдение за состоянием эл. оборудования, оперативные переключения, ликвидации аварий, регулирование режима работы эл. оборудования. производственно-хозяйственная деятельность – это организация планово-предупредительных ремонтов, модернизация эл. оборудования и ряд других вопросов, относящихся к хозяйственной деятельности.

В более узком смысле, например, если говорить об управлении подстанцией, то следует различать три вида управления: автоматизированное, автоматическое и ручное. И, наконец, если говорить об управлении отдельным аппаратом, то здесь всего 2 вида: дистанционное (включая телеуправление) и местное. Устройства дистанционного управления и сигнализации, измерительные приборы. Аппараты релейной защиты и автоматики размещают на щитах управления (ЩУ). Щиты управления состоят из отдельных панелей или шкафов, на лицевой стороне которых находятся рукоятки ключей дистанционного управления, сигнальные устройства, измерительные приборы, а также мнемоническая схема.

Контроль за режимом работы основного и вспомогательного эл. оборудования осуществляется с помощью контрольно-измерительных приборов. Перечень основных измерительных приборов, устанавливаемых на подстанциях 110 кВ и выше, приводится ниже:

1. Амперметры (устанавливаются на вводах, на перемычках между секциями, на отходящих фидерах).

2. Вольтметры (устанавливаются на сборных шинах 6 – 10 кВ, а также на стороне высшего напряжения).

3. Ваттметры (устанавливаются на стороне высшего и низшего напряжения трансформаторов).

4. Счетчики активной эл. энергии (устанавливаются на трансформаторах, причем, как правило, на стороне низшего напряжения, а также на отходящих фидерах).

5. Счетчики реактивной эл. энергии (устанавливаются на трансформаторах).

Рассмотрим далее вопросы управления коммутационными аппаратами. На рис. 1 приведена типичная схема дистанционного управления выключателем с использованием ключа управления типа ПМО.

или так

Рис. 1

Для производства операций по включению, отключению выключателей необходим оперативный ток, а, следовательно, и источник оперативного тока. Основное требование, которое предъявляется к источникам оперативного тока – это его независимость от работы основного эл. оборудования и высокая надежность. С этой точки зрения, аккумуляторная батарея является наилучшим решением. Однако её высокая стоимость и большие эксплуатационные расходы оправдывают себя лишь на ЭС и крупных районных подстанций. В остальных случаях используется переменный оперативный ток, а в качестве источника - трансформаторы собственных нужд, трансформаторы напряжения и тока, или их комбинации.

При необходимости устанавливать аккумуляторную батарею надо уметь правильно выбрать её режим работы, а также число элементов и емкость.

Число элементов, т.е. банок в батарее, определяется исходя из ном. напряжения в системе оперативного тока:

,

где 2,2 – ном. напряжение одной банки.

Емкость батареи определяется так:

,

- ток разряда в течение Т мин,

- коэффициент емкости, который зависит от времени разряда (рис. 2).

Рис. 2

Т.о. зная график нагрузки электроприемников в цепи оперативного тока нетрудно определить и емкость батареи. Электроприемниками, определяющими емкость батареи, как показывает практика, являются катушки включения выключателей, имеющими большую мощность.

Что касается режима работы батареи, то чаще всего это режим постоянного подзаряда.

Переменный оперативный ток широко используется на подстанциях, где нет постоянного обслуживающего персонала. Относительно независимым источником питания оперативных цепей в этом случае служат, как уже отмечалось выше, трансформаторы собственных нужд. На рис. 3 приведена схема их подключения к основным трансформаторам.

Рис. 3

В отдельных случаях для питания оперативных цепей находят применение трансформаторы тока (рис. 4). Правда, только для токовых цепей релейной защиты.

Рис. 4

В нормальном режиме трансформаторы тока имеют мощность несколько десятков ВА, но при К.З. мощность их возрастает пропорционально квадрату тока, что достаточно для работы катушки отключения выключателя.

Для маломощных эл. приемников в оперативных цепях могут быть использованы также и трансформаторы напряжения в комбинации с предварительно заряженным конденсатором. Один из вариантов такого решения показан на рис. 5.

Рис. 5

Литература:

1. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение пром. предприятий. ВШ, 1986 г.

Дата добавления: 2014-01-07