Постоянный оперативный ток.
Аккумуляторная батарея с номинальным напряжением 220-110 V. На не больших подстанциях применяются аккумуляторы 48 V.
Рис. Принципиальная схема питания оперативных цепей релейной защиты, управления и сигнализации, оперативным постоянным током.
GB - аккумуляторная батарея, подключается к сборным шинам, от которых получает все потребители постоянного тока. Всегда работает в режиме подзаряда. Для этого подключаются зарядные устройства SF слева и справа (с выпрямителями).
Самым ответственным участком является цепи релейной защиты и автоматики, цепи управления силовыми выключателями и их электромагнитов отключение. Они получают питание от шинок называемых – шинками управления (ШУ),
Вторым по значению участком является цепи электромагнитов включения выключателей питающиеся от отдельных шин называемые - шинками включениями (ШВ),
Третьим по значимости участком является сигнализация, и питается отдельно шинок сигнализации (ШС).
На электростанциях и крупных узловых подстанциях главные сборные шины питания цепей управления выполняются виде секции, каждая из которых получает питание от аккумуляторной батареи через автоматические выключатели или батарей. То есть на эту сборную один аккумулятор, на вторую другой.
Потребители, подключенные к ШУ, ШВ, ШС подразделяются на участи по территориальному принципу (пример РУ 220 кВ, 110 кВ, щит управления и т.д.). Каждый такой участок питается по кольцевой схеме не мене чем по двум линиям, отходящим от разных секции, соответствующих шинок.
(чем ближе к потребителю, тем защиты больше)
Ток срабатывания защитных устройств отстраивается от максимального тока нагрузки и должен обеспечивать их действие при коротком замыкании в конце следующего резервируемого участка.
Для выявления неисправности в сети постоянного тока предусматриваются специальные устройства контроля, например; исправность предохранителей и целостность цепи контролируется реле KH.
В случае замыкания на землю в точках К1 и К2, контакты РЗ шунтируются и в электромагните отключения выключателя (YAT) выключателя, появляется тока и выключатель может ложно выключится.
Что бы предупредить подобное отключение, применяется контроль за появлением земли на постоянном токе. Контроль осуществляется с помощью вольтметров V1 и V2 и сигнального реле KL-(смотри предыдущую схему).
В следствии надежности аккумуляторные батарей устанавливаются на всех электростанциях и подстанциях с напряжением 110 кВ и выше.
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.
Т
рансформаторы
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.
Выбор трансформаторов тока и допустимой вторичной нагрузки.
С учетом тока нагрузки защищаемого элемента его рабочего напряжения и вида РЗ, выбирают тип трансформатора тока и его номинальный коэффициент трансформации, после чего проводят проверку на термическую и динамическую стойкость. Выбранные таким образом трансформаторы тока проверяют на точность и надежность работы питающейся от них РЗ исходя из следующих требовании ПУЭ:
1. обеспечение точности работы измерительных органов релейной защиты при коротких замыканиях в расчетных точках электрической сети выбираемых в зависимости от типа релейной защиты, при этом полная погрешность трансформаторов тока не должна превышать 10%
2. предотвращения отказа срабатывания РЗ при наибольших значениях тока короткого замыкания в начале участка защищаемого РЗ.
3. ограничение напряжения во вторичных цепях трансформатора тока и релейной защиты до допустимых значений при максимальном токе короткого замыкания.