Поддръжка на AC и DC вторични вериги

Видове и предназначение на вторичните вериги

Вторичните вериги са електрически вериги, чрез които се управляват и контролират първичните вериги (мощност, тоест веригите на основните консуматори на електроенергия). Вторичните вериги включват управляващи вериги, включително автоматични вериги, сигнални вериги, измервания.

Вторичните вериги с постоянен и променлив ток с напрежение до 1000 V се използват за захранване и взаимно свързване на устройства и устройства за управление, защита, сигнализация, блокиране, измерване. Има следните основни видове вторични вериги:

• токови вериги и вериги за напрежение, в които са инсталирани измервателни уреди, които измерват електрическите параметри (ток, напрежение, мощност и т.н.), както и релета и други устройства;

• операционни схеми, които служат за подаване на постоянен или променлив работен ток към изпълнителните органи. Те включват превключващи и превключващи устройства, инсталирани във вторичните вериги (електромагнити, контактори, прекъсвачи, прекъсвачи, ключове, предпазители, тестови блокове, ключове и бутони и др.).

Токовите вериги от измервателните токове се използват главно за захранване:

• измервателни устройства (индикация и запис): амперметри, ватметри и варметри, измерватели на активна и реактивна енергия, телеметрични устройства, осцилоскопи и др .;

• релейна защита: токови органи на максимална, диференциална, дистанционна, защита от земна повреда, устройства за резервиране на повреда на прекъсвача (CBRO) и др .;

• устройства за автоматично затваряне, устройства за автоматично затваряне на синхронни компенсатори, устройства за управление на потока на енергия, системи за аварийно управление и др.;

• някои блокиращи устройства, аларми и др.

В допълнение, токовите вериги се използват за захранване на устройства AC-to-DC, използвани като спомагателни източници на ток.

При изграждането на токови вериги трябва да се спазват определени правила.

Всички устройства с токова верига, в зависимост от техния брой, дължина, консумация на енергия и необходимата точност, могат да бъдат свързани към един или повече източници на ток.

При токови трансформатори с много намотки всяка вторична намотка се счита за независим източник на ток.

Вторичните устройства, свързани към CT от една фаза, са свързани към вторичната му намотка последователно и трябва да образуват затворен контур с свързващите вериги. Отварянето на веригата на вторичната намотка на CT при наличие на ток в първичната верига е неприемливо; следователно прекъсвачи, прекъсвачи и предпазители не трябва да се монтират във веригите на вторичния ток.

За да се защити персоналът в случай на повреда на CT (когато изолацията между първичната и вторичната намотки се припокрива), трябва да се осигури защитно заземяване във вторичните CT вериги в една точка: на клемата, най -близо до CT или при CT скобите .

За защита, която комбинира няколко комплекта CT, схемите също са заземени в една точка; в този случай се допуска заземяване чрез предпазител с напрежение на пробив не надвишава 1000 V и шунтиращ резистор от 100 Ohm за отстраняване на статичния заряд.

На фиг.1 показва свързването на токови вериги към измервателни устройства и устройства за защита и автоматизация и тяхното разпределение по CT за верига с три превключвателя за две връзки. Отчита се характеристиката на първи контур, която се състои във възможността за захранване на всяка от двете линии от двете шинни системи. Следователно вторичните токове от CT (например CT5, CT6 и т.н.), подавани към релетата и устройствата на една и съща първична връзка, се сумират (с изключение на диференциалната защита на шините и защитата от повреда на прекъсвача).

Трябва да се има предвид, че опростените защитни устройства, показани на фигурите, OAPV и т.н., всъщност се състоят от няколко релета и устройства, свързани чрез електрически вериги. Например, на линията, показана на фиг. 2, където силовите потоци могат да променят посоката си, са свързани два метра със запушалки за измерване на активната енергия, единият от които Wh1 отчита предаваната енергия само в една посока, а другият Wh2 — в обратна посока. След това вторичните токови вериги преминават през три амперметра, токови намотки на ватметъра W и варметър Var, устройства за аварийно управление 1, осцилоскоп и телеметрично оборудване 2.

Към неутралния проводник е свързан фиксиращ амперметър FA, с помощта на който се определя местоположението на повредата по линията. Фигура 3 показва токови вериги на диференциалната защита на шината. Вторичните токови вериги преминават през техните тестови блокове, след което общият ток на всички връзки на I или II шинни системи (в нормален режим сумата на вторичните токове е нула) през тестовия блок BI1 се подава към комплекта реле за диференциална защита.

В случай, че никакви връзки не са в експлоатация (в ремонт и т.н.), работните капаци се отстраняват от съответните тестови блокове, в резултат на което вторичните КТ вериги са късо съединени и заземени, а веригите, водещи до защитното реле е счупено ….

Ориз. 1. Схема на разпределение на защити, автоматика и измервателни устройства за ТТ ядра за две линии 330 или 500 kV на трафопост с диаграма на свързване «един и половина»: 1 — резервно устройство за повреда на прекъсвачи и автоматика за аварийно управление на линии; 2 — защита на диференциалната шина; 3 — броячи; 4 — измервателни уреди (амперметри, ватметри, варметри); 5 — автоматика за аварийно управление; 6 — телеметрия; 7 — резервна защита и аварийна автоматизация; 8 — основна защита на въздушни линии; 9 — еднофазно автоматично затваряне (OAPV)

Що се отнася до изпитвателното устройство VI1, в случай на деактивиране на защитата на диференциалната шина — при свален работен капак — всички токови вериги, свързани към тази система от шини, се затварят и в същото време работните вериги на постоянен ток се изключват от защита (последните не са показани на диаграмата).

Ориз. 2. Схема на токови вериги за линия 330 500 kV, захранвана от две шинни системи: 1 — осцилоскоп; 2 — телеметрично оборудване

Ориз. 3. Схема на токови вериги на диференциална защита на шини 330 или 500 kV

Схемата за диференциална защита осигурява милиамперметър mA, свързан към неутралния проводник на CT, с помощта на който при натискане на бутона K експлоатационният персонал периодично проверява тока на дисбаланс на защитата, което е много важно, за да се предотврати неговата фалшива работа .

Ориз. 4. Организиране на вериги за вторично напрежение в разпределителни устройства на открито 330 или 500 kV, направени по схема и половина: 1 — за защита, измервателни уреди и други устройства на автотрансформатора; 2 — за защита, измервателни уреди и други устройства от линията L2; 3 — за защита, измервателни устройства и други устройства от системата II шина; 4 — към РУ 110 или 220 kV; 5 — към резервния трансформатор стр. н. 6 или 10 kV; PR1, PR2 — ключове за напрежение; 6 — шини с напрежение на II шинна система

Схемите за напрежение, идващи от измервателни трансформатори на напрежение (VT), се използват главно за захранване:

• измервателни устройства (индикация и запис) — волтметри, честотомери, ватметри, варметри,

• измерватели на активна и реактивна енергия, осцилоскопи, телеметрични устройства и др.

• релейна защита — разстояние, посока, увеличаване или намаляване на напрежението и др.;

• автоматични устройства — AR, AVR, ARV, аварийна автоматизация, автоматично разтоварване на честотата (AFR), устройства за контрол на честотата, потоци на енергия, блокиращи устройства и др .;

• органи за наблюдение на наличието на напрежение. В допълнение, те се използват за захранване на токоизправители, използвани като източници на постоянен работен ток.

За да получите представа за това как се образуват вериги на вторично напрежение, вижте Фиг. 4. Фигурата показва две вериги от една и половина верига на електрически връзки на разпределителна уредба 500 kV: два автотрансформатора T за комуникация с разпределителна уредба 500 kV са свързани към една и две въздушни линии L1 и L2 от 500 kV са свързани към другия. От фигурата може да се види, че в схемата „и половина“ VT са инсталирани на всички връзки-на линии и автотрансформатори и на двете шинни системи. Всеки от VT има две вторични намотки — основната и допълнителната. Те имат различни електрически схеми.

Основните намотки са свързани със звезда и се използват за захранване на защитни и измервателни вериги. Допълнителни намотки са свързани в отворен делта модел. Те се използват главно за захранване на вериги за защита от земни повреди (поради наличието на напрежение с нулева последователност 3U0 на клемите на намотката).

Веригите от вторичните намотки на VT също се извеждат към шините за събиране на напрежение, към които са свързани веригите на намотките VT, както и веригите за напрежение на различни вторични устройства.

Най -разклонените шини и вериги на вторично напрежение се създават при VT на шините 500 kV. От тези шини 6, използвайки превключватели PR1 и PR2, резервното захранване на защитните вериги (в случай на повреда на линейния VT), измервателните уреди и изчислените измервателни уреди, инсталирани по тези линии (във втория случай, с помощта на реле за блокиране на RF), е доставен.

За да се поддържа точността на техните показания, захранването на изчислените измервателни уреди по линиите се осъществява от техните собствени управляващи кабели, специално проектирани за тази цел. Устройство RKN е свързано към клемите n и b и към вторичната намотка на отворената делта, за да се следи целостта на веригата с нулева последователност 3U0. При нормални условия персоналът, използвайки бутона K, периодично проверява наличието на дисбалансно напрежение и работоспособността на намотката на отворения триъгълник на VT и неговите вериги с помощта на mA милиамперметър.

Управлението на напрежението в главните вериги на намотките също се осъществява с помощта на релето RKN (на фиг. 4 е свързано към вериги a и c ТН5). Изпълнението на вериги за напрежение има някои общи правила. Например VT трябва да бъдат защитени срещу всички видове къси съединения във вторичните вериги чрез автоматични превключватели с помощни контакти за сигнализиране на неизправност. Ако вторичните вериги са незначително разклонени и вероятността от повреда в тях е малка, прекъсвачите може да не бъдат инсталирани, например, във веригата 3U0 на VT на шините на RU с. н. 6-10 kV и 6-10 kV GRU.

В мрежи с голям ток на заземяване във вторичните вериги на VT намотките, свързани в отворена делта, прекъсвачи също не са предвидени. В случай на повреда в такива мрежи, повредените участъци бързо се изключват чрез съответните мрежови защити и съответно напрежението 3U0 бързо пада. Следователно, във веригите, например от клемите n и bn на TN линията и шините 500 kV, няма прекъсвачи. В мрежи с нисък ток на заземяване при VT между клемите n и bp, 3U0 може да съществува дълго време с късо съединение във вторичните вериги на VT, може да се повреди. Ето защо е необходимо да инсталирате прекъсвачи тук.

Предвидени са отделни прекъсвачи за защита на веригите за напрежение, положени от неотворените върхове на триъгълника (u, f). В допълнение, във всички вторични вериги на VT се предвижда да се монтират ножови превключватели, за да се създаде видима празнина в тях, което е необходимо за осигуряване на безопасното извършване на ремонтни работи на VT (с изключение на подаването на напрежение към вторичните намотки) на VT от външен източник). В цялостно разпределително устройство във веригата VT на шини RU с. н. 6-10 kV разединители не са инсталирани, тъй като се осигурява видима празнина, когато количката с VT се изкачва от шкафа на разпределителната уредба.

Вторичните намотки и вторичните вериги на VT трябва да имат защитно заземяване.Извършва се чрез свързване на един от фазовите проводници или нулевата точка на вторичните намотки към заземяващото устройство. Заземяването на вторичните намотки на VT се извършва на терминалния възел най -близо до VT или на клемите на самия VT.

В проводниците на заземената фаза между вторичната намотка на VT и точката на заземяване на прекъсвача не се монтират ключове, прекъсвачи и други устройства. Заземените клеми на намотките VT не се комбинират и проводниците на свързания към тях контролен кабел се полагат до местоназначението им, например към техните шини. Заземените клеми на различни VT не се комбинират.

При експлоатация може да има случаи на повреда или изтегляне за ремонт на VT, чиито вторични вериги са свързани към защита, измерване, автоматизация, измервателни устройства и т. Н. За да се предотврати нарушаване на тяхната работа, се използва излишък.

Ориз. 5. Схема на ръчно превключване на вторичните вериги на VT във външното разпределително устройство, направено по схемата на половината: 1-захранване на шините за напрежение от VT на линията (например L1 ); 2 — към релето за управление на напрежението; 3 — вериги за защита, автоматично затваряне и автоматика за аварийно управление; 4 — телеметрично оборудване; 5 — осцилоскоп; 6 — към напреженията на системата I шина; 7 — към стълбовете за напрежение на системата II шина

В схемата с една и половина (фиг. 5), в случай на изход на VT от линии, резервирането се извършва от VT, инсталирани на шините, като се използва превключвателят PR1 за вериги, идващи от главната намотка, свързани към звезда и превключвателя PR2 за отворени триъгълни вериги. С помощта на превключватели PR1 и PR2, шините за вторично напрежение на линията са свързани към техния собствен VT (работна верига) или към VT на първата или втората шинна система (резервна верига). В последния случай това превключване се осъществява чрез превключватели PRZ и PR4.

Метод на излишно захранване на вериги за напрежение на една линия, например L1 на фиг. 4 (при изтегляне на VT за ремонт), от друга линия, например L2, не трябва да се използва, тъй като при късо съединение и прекъсване на линията L2 защитните вериги за напрежение на линията L1 се лишават от захранване.

Ориз. 6. Схема на ръчно превключване на вторични вериги на VT в разпределителни устройства с две шинни системи: 1 — към измервателни уреди и други устройства от I шинна система в главното управление; 2 — към измервателни уреди и други устройства от системата II шина в главното управление

В схеми с двойна шинна система трансформаторите на напрежение трябва взаимно да се подкрепят (когато един от VT е изключен от работа) с помощта на превключватели PR1-PR4 (фиг. 6). За да направите това, при превключване на ключа за свързване към шина трябва да бъде включен превключвателят ШСВ. В схеми с две шинни системи, при превключване на връзки от една шинна система към друга, се осигурява съответно автоматично превключване на вериги за напрежение.

Ориз. 7. Схема на автоматично превключване с помощта на спомагателни контакти на разединители на вторични вериги на трансформатори на напрежение на шините в разпределителни устройства за закрито 6-10 kV

В разпределителни устройства на закрито 6-10 kV превключването се извършва чрез спомагателни контакти на разединители на шини (фиг. 7). Например, когато разединителят P2 е включен, линиите L1 на веригата за напрежение са свързани, от една страна, към шините за напрежение на системата от II шина, през спомагателните контакти на този разединител, а от друга към защита и устройства от тази линия.

При прехвърляне на линия L1 към I шинна система, разединителят P1 се включва, а разединителят P2 се изключва. Веригите за напрежение на линията L1 се прехвърлят чрез помощни контакти към захранването от системата на шината THI. По този начин захранването на веригите за напрежение не се прекъсва, когато линията L1 се превключва от една шинна система към друга. Същият принцип се наблюдава при оперативно превключване на L2 линия и други връзки.

На линии 35 kV и по-високи, свързани към система с двойна шина, веригите за напрежение се превключват с помощта на контактите на релейните повторители на положението на разединителите на шината. При прехвърляне на първични връзки към друга система от шини, всички вериги за напрежение се превключват, включително заземените вериги на главната и допълнителните намотки.

Това изключва възможността за комбиниране на заземени вериги на две VT. Това обстоятелство е важно. Както показа експлоатационният опит, комбинацията от заземени точки на различни VT може да доведе до нарушаване на нормалната работа на устройствата за релейна защита и автоматизация и следователно е неприемливо.

Ориз. осем.Напрежителни вериги на шкафа VT KRU 6 kV: 1 — вериги за напрежение, защитни и други устройства на резервния трансформатор c. н. 6 kV; 2 — сигнална верига «Изключване на автоматичния прекъсвач VT»; 3 — Шкаф за трансформатор на напрежение KRU

На фиг. 8 показва схемите на напрежението в разпределителното устройство 6 kV VT шкаф с. н. Тук намотките на две еднофазни VT са свързани в отворена делта. Трансформаторът на напрежение от страната на високо напрежение е свързан само чрез разглобяеми контакти, а от страната на по -ниско напрежение чрез разглобяеми контакти и прекъсвач, от помощните контакти на които се предвижда да предава на контролния панел сигнал за изключване на автоматичния прекъсвач AB.

При работа е много важно внимателно да се следи надеждното състояние на разглобяемите контакти в разпределителните и разпределителните шкафове и веригите на вторичното напрежение, работния ток и т.н.

Работни токови вериги. Работният ток стана широко разпространен в електрическите инсталации.

Изпълнението на веригите на работния ток също трябва да осигури тяхната защита срещу токове на късо съединение. За тази цел помощните вериги на всяка връзка се захранват с работен ток през отделни предпазители или прекъсвачи с помощни контакти, за да сигнализират за тяхното изключване. Прекъсвачите са за предпочитане пред предпазителите.

Работният ток се подава към релейната защита и управляващите прекъсвачи, като правило, чрез отделни прекъсвачи (отделно от сигналните и блокиращите вериги).

За критични връзки (електропроводи, TN 220 kV и по -горе и SK) са инсталирани и отделни прекъсвачи за основна и резервна защита.

Спомагателните DC вериги трябва да имат устройства за контрол на изолацията, които подават предупредителен сигнал, когато изолационното съпротивление падне под определената стойност. За DC вериги измерванията на изолационното съпротивление са предвидени на всеки полюс.

За надеждна работа на електроенергийните съоръжения и тяхната защита е необходимо да се контролира наличието на електрозахранване за работните токови вериги на всяка връзка. За предпочитане е да се извършва мониторинг с помощта на релета, които позволяват да се подаде предупредителен сигнал, когато спомагателното напрежение изчезне.