Спомагателни захранвания за захранване на устройства за релейна защита

За всички устройства реле защита, в допълнение към релето с директно действие, е необходим спомагателен източник на ток. Източниците на работен ток се подразделят на:

• DC захранвания.

• Захранващи устройства за променлив ток.

Спомагателни DC захранвания

Акумулаторните батерии са независим източник на работен ток.

Предимства захранвания с постоянен ток:

• Предоставя се захранване за всички вериги на свързани устройства по всяко време с необходимото ниво на напрежение и ток, независимо от състоянието на основната мрежа.

• Простота и надеждност на релейните защитни вериги.

Недостатъци:

• Висока цена (икономически оправдана за използване източници на постоянен ток на подстанции 110 kV и повече с няколко въздушни линии);

• Необходимостта от отопляема и вентилирана стая;

• Необходимостта от използване на зарядно устройство;

• Трудности при работа.

За да се повиши надеждността, спомагателната захранваща мрежа се разделя така, че изключването на една или няколко секции да не доведе до повреди на най-критичните потребители на работния ток, които включват релейна защита, автоматизация и устройства за управление.

Ориз. 1. Схема на свързване на източник на постоянен ток (акумулаторна батерия) в разпределителна уредба

Акумулаторната батерия работи на DC шини, от които линиите захранват спомагателните токови секции за всяка група потребители. ШУ — шини за захранване на релейната защита, устройството за автоматизация и управление (обикновено отделна шина за всяка секция на шината), ШС — сигнални шини и ШВ — захранващи шини за електромагнитите за включване на превключвателите. Батерията също е източник на аварийно осветление за подстанцията.

Акумулаторната батерия обикновено е направена от оловно-киселинни батерии, които имат достатъчно висока издръжливост, ефективност и издържат на краткосрочни претоварвания, например при захранване на електромагнити за включване на мощни ключове (токът на електромагнита може да достигне няколкостотин ампера).

Батерийното помещение трябва да се отоплява и проветрява, за да се отстранят изпаренията на сярна киселина. За да се гарантира дълготрайността на батерията, трябва да се спазва оптималният режим на презареждане, зареждане и разреждане. За тази цел се използват автоматични регулирани токоизправители (презареждания).

Защитата на мрежата с постоянен ток се осъществява посредством предпазители и прекъсвачи, осигуряващи селективност и чувствителност. Най-често срещаният вид повреда е късо съединение на един от полюсите към земята.

Това не води до разрушаване, но появата на второ късо съединение може да доведе до фалшива работа на защитното устройство или затваряне на електромагнити. Следователно се използва мониторинг на изолацията, например чрез инсталиране на два волтметра. При липса на късо съединение, напрежението на шините към земята е същото, в противен случай показанията на волтметъра се различават.

Източници на променлив работен ток

Източници на променлив работен ток — използвайте енергията на защитения обект.При извършване на променливо спомагателно захранване източниците са токови трансформатори и трансформатори на напрежение.

Предимства източници на променлив работен ток:

• По-ниска цена.

• Липса на разклонена работна текуща мрежа.

Недостатъци:

• Колебанията в изходното напрежение са по -високи, отколкото при източниците на постоянен ток, особено в момента късо съединение… За електромеханичните релета това не е от съществено значение, а за аналоговите и микроелектронните релета може да доведе до неправилна работа.

• Рязко намаляване на спомагателното напрежение, когато превключвателят е включен близо късо съединение.

Има различни опции за внедряване на устройства релейна защита на променлив работен ток. Най -простите схеми, които използват инсталационния ток.

1) Схема с обезвреждане на изключващия електромагнит.

YAT — бобина за изключване на прекъсвача. В нормален режим спирателната бобина се мостира от контакта на релето за ток PT. Когато има късо съединениеRедва се задейства RT, контактът се отваря и вторичният ток настоящ трансформатор захранва YAT, което води до отваряне на прекъсвача.

Веригата се използва за защита от свръхток, ако включването на изключващи електромагнити не води до неприемливи грешки токови трансформатори, и максималния ток късо съединение не надвишава границата на тока, която контактите на релето могат да превключват.

2) Изправени схеми на работен ток.

Препоръчително е да се използват схеми на базата на коригиран работен ток върху връзки, оборудвани с ключове с електромагнитни или пневматични задвижвания, чиито електромагнити имат голяма консумация на енергия, както и при наличие на сложни защитни устройства.

В нормален режим коригираното изходно напрежение осигурява бнапрежение loc (BPN) и при късо съединение — или токов захранващ блок (BPT), или и двата блока заедно.

3) Схеми, използващи кондензаторни банки.

В нормален режим контактът на PT релето е отворен и кондензаторът C се зарежда през диода от напрежението от VT. Когато има късо съединение текущото реле РТ се активира, контакта му се затваря и предварително зареденият кондензатор С започва да се разрежда към прекъсвача на YAT, което води до отваряне на прекъсвача.

Тази схема се използва, ако захранването е доставено настоящ трансформатор недостатъчни за използване на двете предишни схеми.