Alma38.ru

Электро Свет
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство и обслуживание вторичных цепей; Цепи оперативного тока

Устройство и обслуживание вторичных цепей — Цепи оперативного тока

Различают следующие системы оперативного тока на подстанциях:

1) постоянный оперативный ток — в качестве источника питания применяется аккумуляторная батарея (АБ) с зарядными устройствами (ЗУ);

2) переменный оперативный ток — в качестве источников питания используются измерительные трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, трансформаторы собственных нужд, предварительно заряженные конденсаторы;

3) выпрямленный оперативный ток – источники — блоки питания и выпрямительные силовые устройства, предварительно заряженные конденсаторы;

4) смешанная система оперативного тока –используется комбинация вышеперечисленных систем.

Источники выпрямленного оперативного тока

В качестве источников выпрямленного оперативного тока нашли применение:

‒ силовые выпрямители (VS

) – для питания электромагнитов включения приводов выключателей;

‒ зарядные устройства (ЗУ);

‒ специальные блоки питания вторичных цепей, включаемые на трансформаторы собственных нужд и измерительные трансформаторы (TН, ТТ).

Выпрямленный оперативный ток позволяет применять более надежные схемы и аппаратуру постоянного тока, а также приводы с более простой кинематикой.

Схема питания выпрямленным оперативным током представлена на рис. 6.7. Выпрямленный оперативный ток применяется для питания аппаратуры управления и сигнализации, а также электромагнитных приводов выключателей. В состав схемы входят: стабилизаторы напряженияTS

; силовые выпрямители
VS
; и устройство контроля изоляции (УКИ).

С выхода выпрямителей электроэнергия подается на шины РУ и далее через соответствующие автоматические выключатели на шинки управления (±ШУ) и сигнализации (±ШС).

Универсальными являются источники комбинированного питания от трансформаторов тока и напряжения. В качестве источников питания вторичных цепей выпрямленным оперативным током используется специальные блоки питания БПТ, БПН и БПСН, включаемые на трансформаторы тока, напряжения и собственных нужд соответственно (рис. 6.8). БПТ, БПН питают оперативные цепи суммируемым оперативным током.

При нормальной работе оборудования ток, протекающий через ТА

, невелик и мощность, снимаемая с БПТ, мала, зато трансформатор напряжения работает в штатном режиме и с БПН снимается необходимая мощность. При коротком замыкании на силовом трансформаторе
Т
напряжение на шинах 35 кВ резко снизится и мощность, снимаемая с БПН, существенно уменьшится, зато мощность БПТ возрастет в несколько раз и ее будет достаточно для производства необходимых переключений на оборудовании РУ.

Также для питания оперативных цепей выпрямленным током используются конденсаторные схемы. Схема включения конденсаторов показана на рис. 6.9.

От ТСН переменное напряжение поступает на зарядное устройство (ЗУ), где оно выпрямляется и через диоды VD

1 и
VD
2 производится заряд конденсаторов
С
1 и
С
2. При замыкании контактов
SB
1 или
SB
2 ключа управления (или реле) к конденсаторам подключаются катушки электромагнитов управления
УАТ
1 (
УАТ
2), через которые проходит ток заряда, и электромагниты срабатывают. Диоды
VD
1 (
VD
2) обеспечивают разряд конденсатора только на свою катушку.

В схемах используются комплекты конденсаторов емкостью 40, 80 и 200 мкФ. Для их заряда используются зарядные устройства, получающие питание от трансформаторов напряжения или трансформаторов собственных нужд в условиях нормального режима работы ТП. Зарядные устройства с выпрямителями и конденсаторами используются для питания электромагнитов отключения приводов выключателей при их отключении.

Время заряда конденсаторов зависит от их емкости и схемы ЗУ. Минимальное время заряда конденсатора определяется зависимостью . С этим считаются при выборе бестоковой паузы автоматического повторного включения. Она не может быть выбрана меньше времени заряда конденсаторов.

Емкость конденсатора С

и напряжение на его пластинах
U
подбирается таким образом, чтобы запасенная в конденсаторе энергия превышала энергию срабатывания управляющего электромагнита
W
ЭМ, т.е.
W
К должно быть больше
W
ЭМ.

Для обеспечения надежной работы очень важно, чтобы конденсаторы постоянно находились в заряженном состоянии. Поэтому необходимо следить за исправным состоянием, как конденсаторов, так и изоляции подключенных цепей.

Опасна потеря питания установки переменным током, так как при этом происходит разряд конденсаторов. Через полторы ‒ две минуты 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 о возникшей неисправности (срабатывает предупреждающая сигнализация).

Схема централизованного питания оперативных цепей с применением перечисленных выше источников оперативного тока представлена на рис. 6.10.

Цепи релейной защиты и сигнализации (РЗиС) получают питание от двух блоков БПТ, присоединенных к трансформаторам тока на питающих линиях, и одного БПН, присоединенного к трансформатору напряжения сборных шин.

Дублирование блоков питания обеспечивает работу релейной защиты при любых повреждениях (короткие замыкания, перегрузка, понижение напряжения).

Цепи питания электромагнитов отключения присоединяются к зарядному устройству. Цепи электромагнитов включения, потребляющие при включении значительный ток, присоединяются к силовому выпрямителю, который питается от ТСН, так как мощность трансформатора напряжения недостаточна для электромагнитов включения.

Надежность питания цепей электромагнитов отключения и включения обеспечивается установкой двух зарядных устройств и двух выпрямительных устройств, присоединенных к разным трансформаторам напряжения и собственных нужд.

Комбинированное питание универсально, но имеет ограничение по мощности. Оно пригодно для питания оперативных цепей защиты, автоматики и управления легкими приводами (пружинными).

Назначение

Постоянный оперативный ток применяется на распределительных пунктах (РП) 6(10) кВ, а также на всех подстанциях 35 кВ и выше на вновь устанавливаемых объектах [1].

Читайте так же:
Электрические выключатели для морских

Переменный оперативный ток применяется на распределительных пунктах (РП) 6(10) кВ, на существующих ПС 35/6(10) кВ, и ПС 35-220 кВ без выключателей на стороне высшего напряжения.

Выпрямленный оперативный ток применяется на существующих ПС 35/6(10) кВ, и ПС 35-220 кВ без выключателей на стороне высшего напряжения.

Таким образом наиболее перспективной на данный момент является система оперативного постоянного тока, несмотря на то, что ее применение требует установки аккумуляторных батарей (АБ), увеличивающую стоимость сооружения и вызывает необходимость организации сети постоянного тока.

Источники оперативного тока на ПС 35-110 кВ

Современные цепи управления коммутационных аппаратов, РЗА и сигнализации запитаны от источников оперативного тока (далее — ОТ).

Основное требование, предъявляемое к источникам ОТ – это постоянная их готовность к действию при любых условиях, включая и моменты КЗ, при которых напряжение на секциях шин ПС 35-110 кВ может снизиться до 0.

Переменный оперативный ток

. Сегодня используется два основных вида:

— переменный ОТ, когда ПС выполнена по упрощённой схеме; — постоянный ОТ, применяемый на ПС, имеющих стационарные АКБ.

Как источник переменного ОТ можно использовать трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН), а также трансформаторы собственных нужд ТСН: ТТ способны обеспечить надежное питание различных цепей при коротких замыканиях, когда на их зажимах резко возрастают напряжение и ток.

Однако, для оперативного управления в нормальных рабочих режимах ТТ не применимы, поскольку от них невозможно получить необходимый для подобных случаев уровень мощности.

ТСН, в отличие от ТТ, нельзя использовать для питания оперативных цепей во время КЗ, ибо происходит снижение напряжения, однако они прекрасно подходят для управления коммутационными аппаратами в режимах, близких к нормальным.

То есть, каждый из источников переменного тока обладает ограниченной областью применения с возможностью использования только в качестве источника, так называемого, индивидуального децентрализованного питания.

Наилучшим выходом, на сегодняшний день, считаются варианты универсальных источников комбинированного одновременного питания от ТТ и ТН. Речь идёт о выпускаемых ныне блоках питания БПН, БПТ, подключаемых к ТН и ТТ, соответственно.

Кроме того, на ПС широкое применение нашли и конденсаторные установки, которые дают возможность по необходимости использовать ранее запасенную в них электроэнергию для питания устройств.

Так, сегодня потребителям доступны целые комплекты конденсаторов с общей ёмкостью от 40 до 200 мкФ. Необходимый заряд конденсаторы получают от ТН и ТСН при нормальном режиме работы ПС 35-110 кВ.

При этом, продолжительность заряда напрямую зависит от схемы зарядного устройства, их ёмкости.

В целях обеспечения надежности работы всей цепочки следует конденсаторы всегда держать в заряженном состоянии, поскольку без постоянной подзарядки они способны уже спустя 2 минуты стать абсолютно не пригодными для выдачи необходимой мощности.

В настоящее время отечественная промышленность выпускает специальные комбинированные устройства БПЗ, которые одновременно являются как зарядными устройствами, так и блоком питания нагрузки.

Для питания-же электромагнитов включения, установленных в приводах выключателей со значительным потреблением энергии, применяют УКП (комплектные устройства питания).

Эти устройства подключаются к ТСН, преобразуют переменный ток в постоянный ток. Основное место их применения – это ПС, где совсем нет АКБ или же их мощности недостаточно.

Постоянный оперативный ток

. Основной источник постоянного ОТ — это свинцово-кислотные АКБ с зарядными устройствами, работающими на напряжении 110, 220 В. Такие устройства способны обеспечить питание следующих оперативных цепей:

— сигнализации, РЗА; — электромагнитов включения (отключения).

К АКБ можно также подключить устройства связи, двигатели резервных маслонасосов синхронных компенсаторов, цепи аварийного освещения. На больших подстанциях, как правило, устанавливается 2 и более АКБ, работающих независимо друг от друга.

Состав СОПТ

В общем случае система оперативного постоянного тока имеет в своем составе следующие компоненты:

  • Аккумуляторные батареи (АБ) — основной элемент СОПТ с напряжением 110 или 220 В, состоящие из аккумуляторов — химических источников энергии, допускающий многократный заряд и разряд.
  • Зарядное устройство (ЗУ).
  • Щит постоянного тока (ЩПТ) – комплектное низковольтное распределительное устройство шкафного исполнения, предназначенное для подключения источников питания (АБ и ЗУ) и распределения электроэнергии постоянного тока по группам электроприемников.
  • Шкафы распределения оперативного тока (ШРОТ) — предназначены для распределения электроэнергии по цепям питания конечныхэлектроприемников, размещения коммутационных и защитных отключающих аппаратов. ШРОТ должны иметь вводы питания от разных секций одного ЩПТ.

Система оперативного постоянного тока может иметь централизованную или децентрализованную структуру. В децентрализованной СОПТ применяется два и более гальванически развязанных комплектами источников постоянного тока, обеспечивающих питание отдельных групп электроприемников, в централизованной – один.

Область применения СОПТ

На ПС 35 кВ и выше должна как правило применяться централизованная (общеподстанционная) система оперативного постоянного тока. При расположении РЗА присоединений ПС в отдельных РЩ, приближенных к первичному оборудованию, необходимо рассматривать целесообразность применения децентрализованной системы СОПТ, состоящей из гальванически не связанных АБ, расположенных в ОПУ и зданиях РЩ.

На ПС напряжением 220 кВ и выше, ПС 110 кВ с 3-мя и более выключателями в РУ ВН применяются, как правило, две аккумуляторные батареи. На ПС с напряжением 35 кВ и остальных ПС 110 кВ — одну АБ.

Читайте так же:
Пакетный выключатель 25а 220в

Электрооборудование электрических сетей

Коммутационные аппараты – это аппараты, с помощью которых замыкается и размыкается (коммутируется) цепь электрического тока. Они разделяются на аппараты до 1000 В и выше 1000 В. К коммутационным аппаратам до 1000 В относятся: рубильники, магнитные пускатели, контакторы, автоматы, а так же всевозможные переключатели, тумблеры и т.д.

Рубильник – это выключатель электрической цепи с ручным приводом. Предназначен в основном для создания видимого разрыва при выводе в ремонт оборудования. С помощью рубильника разрешается также замыкать и размыкать цепь тока величиной не более той, что указана на рубильнике.

Контактор – это коммутационный аппарат с электрическим приводом, служащий для частых включений и отключений оборудования. Контактор не защищает оборудование от токов КЗ. Для этой цели последовательно с ним устанавливается либо автомат с ручным приводом, либо плавкие предохранители.

Магнитный пускатель – это контактор со встроенным тепловым реле, представляющим из себя биметаллическую пластину, которая изгибается при нагреве от токов, превышающих номинальный (допустимый) для данного оборудования и отключает пускатель.

Автомат – это автоматический выключатель электрической цепи предназначенный для защиты оборудования от токов КЗ. Для этого автомат снабжен встроенным электромагнитным реле, которое при увеличении тока сверх допустимого выбивает защелку отключающих пружин, которые взводятся при включении, а также дугогасительной решеткой, которая находится над контактами и предназначена для гашения электрической дуги, возникающей при разрыве цепи с большими токами. Автоматы могут быть с ручным и электрическим приводом. Автоматы с электрическим приводом используются также для дистанционного включения оборудования (контактор или пускатель здесь не требуется).

Чтобы был понятней принцип использования вышеуказанных аппаратов, приведем пример традиционной схемы питания трехфазного электродвигателя напряжением 380 В или, как принято говорить в энергетике, 0,4 кВ:

1-й вариант: Сборные шины – рубильник – автомат с электрическим приводом. Назначение: Рубильник служит для создания видимого разрыва при выводе в ремонт оборудования, питающегося от этого рубильника (в энергетике говорят «для разборки схемы»). Автомат служит для защиты оборудования от токов КЗ и для дистанционных включений и отключений оборудования.

2-й вариант: Сборные шины – рубильник – автомат с ручным приводом — контактор. Назначение: Рубильник служит для создания видимого разрыва (разборки схемы). Автомат для защиты от токов КЗ. Контактор для дистанционных включений и отключений оборудования.

3-й вариант: Сборка питания* – автомат с ручным приводом – магнитный пускатель.

Автомат для защиты от КЗ и для разборки схемы. Магнитный пускатель для дистанционных включений и отключений оборудования и защищает от токов перегрузки (когда ток превышает допустимый из-за большой нагрузки со стороны механизма, который приводится во вращение электродвигателем).

Сборка питания (силовая сборка) – распределительный силовой щиток, питающийся со сборных шин и состоящий из вводного автомата и автоматов отходящих присоединений. Силовые сборки устанавливаются непосредственно около оборудования, которое от них питается, что позволяет значительно экономить на электрических кабелях и на панелях РУ-0,4 кВ, если бы это оборудование питалось со сборных шин РУ-0,4 кВ.

К коммутационным аппаратам выше 1000 В относятся: разъединители, отделители, короткозамыкатели, выключатели, выключатели нагрузки.

Разъединитель – коммутационный аппарат, служащий для создания видимого разрыва (для разборки схемы), также разрешено отключать небольшой величины токи, установленные местной инструкцией по производству переключений. Разъединители до 110 кВ выпускаются с ручным приводом, начиная с 220 кВ — выпускаются с электрическим приводом. В калужской энергосистеме все разъединители 110-220 кВ – с ручным приводом.

Отделитель (ОД) – это разъединитель с автоматическим отключением. Служит для автоматического отделения поврежденного оборудования от электрической сети после того, как с участка сети снимется напряжение и до того, как напряжение подастся вновь с помощью АПВ. Это называется «отключается в бестоковую паузу». Отключение отделителя происходит за счет пружин, которые заводятся вручную при операции включения.

Короткозамыкатель – это разъединитель с автоматическим включением. Применяется в схеме защиты трансформаторов, не имеющих выключателей на стороне высшего напряжения. Служит для создания однофазного КЗ на землю в сети 110-220 кВ или двухфазного КЗ в сети 35 кВ при работе защит трансформатора для того, чтобы сработали защиты питающей трансформатор линии и отключили ее. Затем в бестоковую паузу отключается отделитель трансформатора, отделяя его от линии, а затем линия по АПВ включается опять в работу. Короткозамыкатель работает всегда в паре с отделителем и оба они входят в схему защиты трансформатора. Включение короткозамыкателя происходит за счет пружин, которые заводятся вручную при операции отключения.

Как отделитель определяет, что наступила бестоковая пауза и пора отключаться? В цепи короткозамыкателя фаза-земля установлен трансформатор тока (бублик его зовут, он надет на шину соединяющую КЗ с землей). Когда КЗ включается, через «бублик» идет ток КЗ на землю и он подтягивает реле, которое рвет цепь отключения ОД. Посте отключения питающей линии ток в «бублике» исчезает, реле отпадает и дает разрешение на отключение ОД.

Выключатели – это автоматические коммутационные аппараты, которые служат для включения и отключения нагрузочных токов (нормальных токов) и токов КЗ. Главный элемент конструкции выключателя – это дугогасительная камера, в которой гасится электрическая дуга, возникающая при расхождении контактов во время разрыва цепи электрического тока. По принципу гашения дуги, вернее в зависимости от вида среды, в которой гасится дуга, выключатели разделяются на воздушные, масляные, элегазовые и вакуумные. В воздушных выключателях (изготовляются на напряжение от 110 кВ и выше) дуга гасится струей сжатого воздуха давлением от 8 до 20 кГ/см2 (попросту выдувается в специальные отверстия). В масляных выключателях (изготовляются на напряжение от 6 до 220 кВ) дуга гасится водородным пузырем большого давления, возникающим в результате разложения масла от той же дуги. В элегазовых выключателях (изготовляются на напряжение от 6 до 220 кВ) дуга гасится с помощью элегаза (фтористое соединение серы SF6), которым заполнен корпус выключателя. В вакуумных выключателях (изготовляются на напряжение 6 -10 кВ) дуга ничем не гасится, сама гаснет, т.к. в вакууме никакой среды, поддерживающей горение, нет.

Читайте так же:
Схема подключения трехфазного пускателя с выключателем

Приводы выключателей (механизмы, включающие и отключающие выключатели) бывают четырех типов – пневматические, электромагнитные (соленоидные), пружинные и грузовые. Пневматический привод применяется на воздушных выключателях. Включение и отключение выключателя производится за счет сжатого воздуха. Электромагнитный (соленоидный) привод применяемся на выключателях всех типов (кроме, естественно, воздушных) на тех подстанциях, где есть аккумуляторные батареи. Электромагнитный привод производит включение выключателя с помощью специального мощного соленоида (соленоид включения), который представляет из себя катушку с сердечником (с магнитопроводом), внутри которого находится подвижный шток (круглый металлический стержень). При подаче на соленоид постоянного тока от аккумуляторной батареи, шток втягивается в сердечник катушки и приводит в движение (толкает) механизм включения выключателя. Одновременно с операцией включения соленоид взводит отключающие пружины, которые отключают выключатель при подаче команды (электрического импульса) на отключение от защит или ключа управления. Отключающий импульс подается на соленоид отключения, который действует по принципу соленоида включения, но во сто крат меньше его по размеру, т.к. в его функции входит всего лишь выбить роликовый механизм (защелку), удерживающий отключающие пружины во взведенном состоянии. Пружинные приводы на выключателях применяются там, где отсутствуют аккумуляторные батареи. Включение и отключение выключателя производят за счет пружин. Включающие пружины взводятся автоматически электродвигателем переменного тока или вручную рукояткой. Отключающие пружины так же, как и в случае соленоидного привода взводятся в момент включения, т.е. включающими пружинами, которые намного мощнее. Грузовые приводы включают выключатель за счет энергии падающего груза. Отключение производится так же, как и в предыдущих случаях за счет пружин. Груз поднимается так же, как и в пружинном приводе либо вручную, либо электродвигателем. Эти приводы применяются в масляных выключателях 35 кВ.

Выключатели нагрузки – это трех полюсный разъединитель с ручным приводом, снабженный дугогасительным устройством. Служит для отключения нагрузочных токов в сетях 6-10 кВ. В дугогасительном устройстве имеются специальные газогенерирующие вкладыши, которые при нагреве от электрической дуги при отключении выделяют газ, с помощью которого дуга и гасится. В настоящее время выключатели нагрузки не применяются.

Предохранители – эти электрические аппараты можно назвать коммутационными аппаратами однократного действия, предназначенные для защиты оборудования от токов превышающих допустимые величины для данного оборудования. Разрыв цепи происходит за счет расплавления специальной плавкой вставки предохранителя в результате нагрева сверх допустимыми токами. Для гашения возникающей при этом дуги изоляционный корпус предохранителя, в котором находится плавкая вставка, заполнен специальным наполнителем. Предохранители выпускаются на напряжение от 0,4 до 35 кВ. В настоящее время в электроустановках выше 1000 В предохранители используются только для защиты трансформаторов напряжения и трансформаторов собственных нужд 6-10 кВ подстанций.

Звоните нам в любое удобное для Вас время с 9.00 до 21.00 по тел.:
8(044)229 02 88; 8(096)594 22 53; 8(063)475 53 09 без выходных.

Вы нашли нас: свет освещение электрика светильники

Проверка действия механизма свободного расцепления

Производится на участке хода подвижных контактов при включении — от момента замыкания первичной цепи выключателя (с учетом промежутка между его контактами, пробиваемого при сближении последних) до полного включенного положения. При этом должны учитываться специфические требования, обусловленные конструкцией привода и определяющие необходимость проверки действия механизма свободного расцепления при поднятом до упора сердечнике электромагнита включения или при незаведенных пружинах (грузе) и т.д.

Под свободным расцеплением понимается возможность освобождения выключателя от связи с удерживающим и заводящим механизмами привода при срабатывании отключающего устройства, после чего выключатель отключается под действием своих отключающих пружин. Свободное расцепление должно быть обеспечено, по крайней мере на участке хода включения, от замыкания цепи выключателя с учетом длины промежутка между его контактами, пробиваемого при сближении последних, до полного включенного положения выключателя.

Проверка (опробование) действия механизма свободного расцепления должна быть выполнена при включенном положении привода, в двух-трех промежуточных положениях и на границе зоны действия свободного расцепления. В последних случаях проверка осуществляется при медленном доведении выключателя рычагом или домкратом до соприкосновения контактов. Импульс на отключение при этих проверках подают через блок-контакты в цепи отключающей катушки.

Проверка напряжения (давления) срабатывания приводов выключателей.

Читайте так же:
Что такое knx выключатели

Производится (без тока в первичной цепи выключателя) с целью определения фактических замыканий напряжения на зажимах электромагнитов приводов или давления сжатого воздуха пневмоприводов, при которых выключатели сохраняют работоспособность, т.е. выполняют операции включения и отключения от начала до конца.

При этом временные и скоростные характеристики могут не соответствовать нормируемым значениям. Напряжение срабатывания должно быть на 15-20 % меньше нижнего предела рабочего напряжения на зажимах электромагнитов приводов, а давление срабатывания пневмоприводов на 20-30% меньше нижнего предела рабочего давления.

Работоспособность выключателя с пружинным приводом необходимо проверить при уменьшенном натяге включающих пружин согласно указаниям инструкций заводов-изготовителей.

Масляные выключатели должны обеспечивать надежную работу при следующих значениях напряжения на зажимах электромагнитов приводов: при отключении 65-120 % номинального; при включении выключателей 80-110 % номинального (с номинальным током включения до 50 кА) и 85-110 % номинального (с номинальным током включения более 50 кА).

Для выключателей с пневмоприводами диапазон изменения рабочего давления должен быть не менее 90-110 % номинального.

При указанных значениях нижних пределов рабочего напряжения (давления) приводов выключатели (без тока в первичной цепи) должны обеспечивать нормируемые заводами-изготовителями для соответствующих условий временные и скоростные характеристики.

Испытание выключателя многократными включениями и отключениями.

Многократные опробования масляных выключателей производятся при напряжении на зажимах электромагнитов: включения 110, 100, 80 (85)% номинального и минимальном напряжении срабатывания; отключения – 120, 100, 65 % номинального и минимальном напряжении срабатывания.

Количество операций при пониженном и повышенном напряжении должно быть 3-5, а при номинальном напряжении -10.

Кроме того, выключатели следует подвергнуть 3-5-кратному опробованию в цикле "В-О" (без выдержки по времени), а выключатели, предназначенные для работы в режиме АПВ, также 2-3-кратному опробованию в циклах "О-В" и "О-В-О". Работа выключателя в сложных циклах должна проверяться при номинальном и пониженном до 80 % (85 %) номинального напряжениях на зажимах электромагнитов приводов.

Если по условиям работы источника питания оперативного тока не представляется возможность увеличить его напряжение и произвести испытание выключателя при напряжении 110-220% номинального, то допускается проведение испытания при то напряжении выше номинального на зажимах катушек привода, которое может быть по лучено.

Ток питания приводов выключателей

Где применяется выправленный оперативный ток? Установки выпрямленного оперативного тока.

а) Потребители электроэнергии переменного и выпрямленного оперативного тока.

Применение постоянного оперативного тока, требующее установки аккумуляторных батарей, увеличивает стоимость сооружения, эксплуатационные затраты, вызывает необходимость сооружения разветвленной сети постоянного тока.

Внедрение в установках переменного и выпрямленного оперативного тока позволяет отказаться от дорогостоящих аккумуляторных батарей и уменьшить разветвленность оперативных цепей.

Переменный оперативный ток применяется на подстанциях с высшим напряжением 35—220 кВ без выключателей ВН. На подстанциях с оперативным постоянным током переменный оперативный ток применяется на панелях щитов с. н., а также компрессорных, насосных и других вспомогательных устройств.

Переменный оперативный ток применяется на ТЭС и АЭС в системе с. н. 0,4 кВ, кроме цепей управления автоматических выключателей на вводах рабочего и резервного питания, а также в схемах управления разъединителями и на местных ЩУ.

Выпрямленный оперативный ток применяется на подстанциях 110 кВ с одним-двумя выключателями ВН и на подстанциях 35 кВ с выключателями ВН. На ТЭС и АЭС выпрямленный ток применяется для управления автоматическими выключателями вводов 0,4 кВ РУ с. н., удаленных от главного корпуса, для блокировки разъединителей, технологической сигнализации на блочных, групповых и резервных ЩУ.

К особой группе потребителей оперативного переменного тока, требующей повышенной надежности электроснабжения, относятся устройства контроля и автоматического регулирования энергоблока, а также аварийная защита ядерного реактора на АЭС.

б) Источники оперативного переменного тока

Источниками питания переменным оперативным током являются трансформаторы тока, напряжения и С. Н.

Для защиты от КЗ наиболее надежным источником оперативного тока являются трансформаторы тока, так как при протекании тока КЗ вторичный ток его обеспечивает надежное отключение выключателя. Трансформатор напряжения в этом случае не может служить источником оперативного переменного тока, так как при КЗ резко снижается напряжение. Трансформаторы напряжения используются для питания зарядных устройств п блоков питания для релейной защиты от однофазных замыканий на землю в сети с незаземленной нейтралью.

Трансформаторы тока и напряжения используются как индивидуальные источники оперативного тока для данного присоединения, не связанные с цепями управления других присоединений, что обеспечивает их высокую надежность, а в электроустановке уменьшает протяженность вторичных цепей.

В настоящее время выпускаются релейная аппаратура и приводы выключателей, короткозамыкателей, отделителей на оперативном переменном токе для электроустановок 3—110 кВ. Наиболее широкое применение они находят на подстанциях.

Другим источником оперативного переменного тока являются трансформаторы с. н. В этом случае используется силовая сеть вторичного напряжения С. Н. (фазное напряжение 220 В). Питание оперативных цепей осуществляется централизованно, для группы или всех присоединений данного объекта. Для обеспечения надежности в схемах питания оперативным переменным током выполняется резервирование от разных источников, обеспечивающее сохранение питания при возможных аварийных режимах (рис.6).

Рис. 6. Схема питания сети оперативного переменного тока.

Оперативные шинки 4 получают питание через стабилизаторы напряжения 1 от двух секций с. н. 220 В. Резервирование питания осуществляется автоматическим устройством 2. Шинки управления ШУ и сигнализации ШС дублируются для повышения надежности. Для отключения приводов установлено зарядное устройство 5 с выпрямителями и конденсаторами. Контроль изоляции осуществляется устройством 3.

Читайте так же:
Schneider electric выключатель слоновая кость

в) Установки выпрямленного оперативного тока

Выпрямленный оперативный ток позволяет применить более надежные схемы и аппаратуру постоянного тока и приводы с более простой кинематикой.

Для получения выпрямленного напряжения (тока) применяют:

силовые выпрямители для питания электромагнитов включения приводов выключателей;

зарядные устройства, запасенная энергия которых служит для питания различных аппаратов даже при исчезновении напряжения на объекте;

блоки питания, включаемые на трансформаторы тока, напряжения и С. Н., для питания вторичных цепей.

Рис. 7. Схема питания выпрямленным оперативным током:
/—стабилизаторы напряжения; 2 — блоки питания; 3 — контроль изоляции

Блоки питания широко применяют в схемах релейной защиты.

На рис.7 показана схема питания выпрямленным оперативным током шин управления и сигнализации. Если выпрямленный ток необходим для управления электромагнитными приводами, то применяется схема, аналогичная схеме на рис. 7.29, но вместо блоков питания устанавливаются силовые выпрямители, в качестве которых применяются полупроводниковые выпрямители, соединенные по трехфазной мостовой схеме.

В электроустановках с переменным оперативным током обычно устанавливаются выключатели с пружинными приводами, для управления которыми могут использоваться зарядные устройства CG. Принцип их работы заключается в том, что в нормальном режиме работы через выпрямительное устройство заряжаются конденсаторы (обычно до 400 В), а в момент отключения или включения соответствующий конденсатор разряжается на управляющий электромагнит. Емкость конденсатора C и напряжение на его пластинах U подбираются так, чтобы энергия, запасенная в конденсаторе, CU 2 /2 превышала энергию срабатывания управляющего электромагнита; время первого импульса разряда должно превышать время срабатывания электромагнита. Зарядные устройства применяются также для питания электромагнитов отключения выключателей с приводами типов ПС, ПЭ и для управления контакторами включения. Электромагниты включения в этом случае получают питание от трансформаторов с. н. через выпрямительные устройства. Комбинированное питание оперативных цепей от блоков питания, зарядных устройств и выпрямителей обеспечивает высокую надежность работы схем релейной защиты, автоматики, управления, сигнализации и блокировки.

На рис. 8 показана схема централизованного питания оперативных цепей с применением перечисленных выше источников выпрямленного напряжения. Цепи релейной защиты и сигнализации 1 получают питание от двух блоков БПТ, присоединенных к трансформаторам тока на питающих линиях, и одного блока БПН, присоединенного к трансформатору напряжения сборных шин. Дублирование блоков питания обеспечивает работу релейной защиты при любых повреждениях.

Рис.8. Схема централизованного питания оперативных цепей релейной защиты и сигнализации (7), цепей питания электромагнитов отключения (2) и включения (3)

Цепи питания электромагнитов отключения 2 присоединяются к зарядному устройству CG. Цепи электромагнитов включения 3, потребляющие значительный ток при включении, присоединяются к силовому выпрямителю VS, который питается от трансформатора с. н., так как мощность трансформатора напряжения недостаточна для электромагнитов включения.

Надежность питания цепей 2 и 3 обеспечивается установкой двух зарядных и выпрямительных устройств, присоединяемых к разным трансформаторам напряжения и собственных нужд.

г) Преобразовательные устройства в системе надежного питания АЭС

Потребители с. н. первой и второй групп АЭС требуют надежного питания, для чего используют автономные источники питания: дизель-генераторы, газотурбинные установки, аккумуляторные батареи и преобразовательные устройства. Для потребителей постоянного и переменного тока этих групп на АЭС устанавливают агрегаты бесперебойного питания АБП (рис.9.а), в которые входят управляемые и неуправляемые выпрямители, автономные инверторы, тиристорные ключи с естественной и искусственной коммутацией. Конструкция АБП обеспечивает стабильные параметры напряжения на шинах ответственных потребителей в статических и динамических режимах. Выпрямитель VS выполнен по трехфазной мостовой схеме на управляемых полупроводниковых выпрямителях — тиристорах. Каждое плечо моста состоит из нескольких параллельно включенных тиристоров. На стороне постоянного тока выпрямитель имеет сглаживающий реактор. Выпрямитель снабжен необходимой защитой и сигнализацией. В АБП-1000-144 выпрямитель рассчитан на напряжения 220 и 380 В, наибольшую мощность в течение 15 мин 450 и 750 кВт, напряжения на выходе 280 и 470 В, выпрямленный номинальный ток 1000 А, наибольший ток 1600 А.

Автономный инвертор тока UZ преобразует постоянный ток в трехфазный переменный с частотой 50 Гц. Силовая часть собрана по трехфазной мостовой схеме на тиристорах VS1VS6 (рис. 9,6). На входе и выходе инвертора установлены автоматические выключатели QF1, QF2, служащие для подключения к источнику питания и к нагрузке. Синусоидальность переменного тока обеспечивается за счет компенсирующих конденсаторов С1 — С3, установленных на выходе инверторного моста. Для стабилизации выходного напряжения на выход моста включено компенсирующее вентильно-индуктивное устройство L1L3 с тиристорными ключами VS7VS12, В АБП-1000-144 инвертор имеет мощность 150 кВА, наибольший ток нагрузки 400 А, напряжение на выходе 380/220 В.

Промышленность выпускает преобразователь тиристорный типа ПТСЕ-150У4, применяемый в АБП. Он выполнен из восьми шкафов двустороннего обслуживания, в которых размещены силовое оборудование и система управления. Охлаждение преобразователя воздушное принудительное.

Преобразовательные устройства обеспечивают надежное питание систем управления, контроля, сигнализации, регулирования на АЭС, а также находят применение для обеспечения бесперебойного питания ЭВМ.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector