Източници и мрежи на променлив и коригиран работен ток

За да се намалят разходите за електрическо оборудване и да се опрости работата му на подстанции до 110 kV, те използват работен променлив и коригиран ток. Като източници на работен променлив ток, конвенционален или специални помощни трансформатори с ниска мощност, както и трансформатори за измерване на ток и напрежение.

Управляващите и сигналните вериги могат да се захранват от спомагателната мрежа на подстанцията или от специални силови трансформатори с ниска мощност, свързани към шините 6 или 10 kV от страната на захранването (до превключвателите).

Източници на променлив и коригиран ток за разлика от батериите, те не са автономни, тъй като тяхната работа е възможна само с наличието на напрежение в мрежата. Ето защо към захранващите вериги се налагат специални изисквания, насочени към повишаване на надеждността на тяхната работа: работните вериги трябва да се захранват от поне два трансформатора, напрежението във вторичните вериги трябва да се стабилизира, вторичните вериги трябва да бъдат отделени от веригите . н.

Трябва да се осигури захранване на най -критичните електрически приемници с работен ток устройства за автоматично включване на резервно захранване (ATS).

На фиг. 1 показва захранващата верига на работните вериги с променлив ток от два трансформатора с. н. TSH1 и TSH2. Най -критичните електрически приемници са разпределени на специални шини SHOP, които се захранват чрез автоматичен превключвател за резервно захранване (ATS).

Управляващите шини ШУ и сигнализиращите ШС се захранват от шините ШОП чрез стабилизатори CT1, CT2, така че колебанията на напрежението във вериги с. н. по -малко въздействие върху работата на веригите за управление и сигнализация. Захранването на електромагнитите за включване на маслените превключватели се осъществява от токоизправителите VU1 и VU2, които са свързани към различни секции на платката с. н.

Ориз. 1. Захранваща верига за работни вериги на променлив ток: TCH1, ТСН2 — трансформатори стр. н., AVR — превключвател за автоматично прехвърляне, ST1, ST2 — стабилизатори на напрежението, VU1, VU2 — токоизправителни устройства, ШУ, ШП, ШС — управляващи, захранващи и сигнални шини, AO — аварийно осветление, TU — TS — телеуправление и телесигнализация, МАГАЗИН — гуми на отговорни потребители

От страната на коригираното напрежение VU1 и VU2 работят на общи шини. Ако инсталацията използва превключватели с пружинни задвижвания (PP-67 и др.), Работещи на променлив ток, веригата се променя съответно: токоизправителните устройства са изключени, превключващите електромагнити се захранват от шините ShU, тъй като превключващите електромагнити на такива задвижвания правят не изискват висока мощност, тъй като включването се извършва от предварително навитите пружини на задвижването.

Заедно със силовите трансформатори с общо предназначение, за захранване на вторични вериги се използват специални трансформатори. Например трансформатори TM-2/10 с мощност 2 kVA, номинално напрежение 6 или 10 kV от горната страна и 230 V от долната страна се използват за захранване на управляващи вериги на подстанции.

Като източници на променлив работен ток и за захранване с променлив ток на токоизправителните устройства в системите с коригиран работен ток също се използват измервателни токови трансформатори (CT) и напрежение (VT).

Няколко устройства и релета могат да бъдат свързани последователно към вторичната намотка на TT.

Грешката на CT и стойността на техния вторичен товар са тясно свързани помежду си. С увеличаване на натоварването грешката на CT се увеличава, поради което вторичното натоварване за CT не трябва да надвишава допустимата стойност, при която се осигурява съответният клас на точност.

Особеността на работата на КТ, захранващи работните токови вериги чрез изправителните устройства, е, че натоварването им в този режим е много по -голямо, отколкото при захранване само на защитните и измервателните вериги. Следователно, CT ядрата работят в режим на насищане, което влошава термичния режим на работа.

Проверката на CT грешката при нелинеен товар се извършва, както и при линеен, според кривите на граничната кратност на вторичния ток. Разликата се крие във факта, че кривата на зависимостта на вторичния ток от товара трябва да лежи под кривата на допустимата кратност (1) в целия диапазон на изменение на тока от нула до изчислената кратност (фиг. 2).

Ориз. 2. Криви на допустимата грешка на CT при нелинеен товар: 1 — кривата на граничната кратност, 2, 3 — характеристиките на нелинейния товар, K1, K2 — коефициентът на насищане на токовите трансформатори

Кривите, показани на тази фигура, показват, че натоварването, съответстващо на крива 2, при кратност K2, надвишава допустимото, а съответната крива 3 не причинява увеличаване на грешката на CT над допустимите 10%. Следователно този CT може да се използва само за захранване на товар с характеристика 3.

В редица случаи CT се използват само като източници на работен ток, например, когато захранват токови блокове на BDC. В тези случаи не се налагат високи изисквания за точността на CT, в същото време мощността, доставена от трансформаторите, трябва да е достатъчна за работата на вторични устройства, захранвани от коригиран ток. Зависимостта на изходната мощност на CT от първичния ток е показана на фиг. 3.

Вторичните вериги на VT трябва да бъдат проектирани така, че загубите на напрежение на защитните панели, автоматизацията и измервателните устройства да са в диапазона от 1,5 до 3%, а до изчислените метра активна и реактивна енергия — не повече от 0,5%. Както при токовите трансформатори, класът на точност на VT зависи от натоварването на вторичните вериги.

Ориз. 3. Зависимост на мощността, подавана от CT, от първичния ток

На фиг. 4 показва зависимостите, показващи кои товари отговарят на един или друг клас на точност на VT.

VT обаче могат да работят с по -големи натоварвания от дадените, но в този случай натоварването трябва да бъде ограничено, така че грешката на VT да не доведе до неправилна работа на релейната защита и автоматизация. Обикновено VT, захранващи само релейни защитни и автоматични вериги, работят в клас на точност 3.

Като източници на коригиран постоянен ток се използват различни полупроводникови токоизправители и специални захранвания. Изправените източници на ток могат да бъдат разделени на три основни групи:

• източници за зареждане и зареждане на батерии,

• източници на работен ток, захранващи вериги за управление и сигнализация,

• източници, предназначени за захранване на електромагнитите за включване на маслени превключватели.

Ориз. 4. Зависимост на класа на точност на TN от натоварването: 1-NOM-6, 2-NOM-10, NTMI-6-66, NTMK-b-48, 3-NTMI-10-66,. NTMK-10, 4-NOM-35-66, 5-NKF-330, NKF-400, NKF-500, 6-NKF-110-57, NKF-220-55, NKF-110-48

Предварително заредените кондензатори също трябва да бъдат класифицирани като източници на ток, тъй като те се зареждат чрез токоизправители, захранвани от източници на променлив ток.

Токоизправителните устройства се използват за зареждане и презареждане на батерии: VAZP, RTAB-4, VAZ, VSS, VSA, VU и др.

На фиг. 5 предавания блок-схема на регулатора RTAB-4използва се в подстанции Mosenergo и представлява изправително полупроводниково зарядно устройство, чието изходно напрежение автоматично се поддържа постоянно в съответствие с посочената настройка.

Устройството е проектирано да работи съвместно с акумулаторни батерии в режим на зареждане. Регулаторът RTAB-4 покрива натоварването с постоянен ток на подстанцията, както и естественото саморазреждане, като същевременно осигурява стабилизация на посочените напрежения и токове.

Състои се от два регулатора на напрежение — основен и допълнителен, работещи независимо един от друг и действащи върху основните и допълнителните елементи на батерията. Регулирането на изходното напрежение във всеки от регулаторите се извършва от собствена управляваща верига (измервателен блок IB и управляващ блок CU), действаща върху токоизправителя на силовата верига.

Ориз. 5. Блокова схема на регулатора RTAB -4: RNDE — регулатор на напрежението на допълнителни елементи, ORN — основен регулатор на напрежение, DC — междинен трансформатор, UV -управляван токоизправител, BU1, BU2 — блокове за управление, IB1, IB2 — измервателни единици, UVM — управляван токоизправител, BOTR — регулаторен ограничител на тока, BKN — блок за управление на напрежението, SEB — основни елементи на батерията, BPA — допълнителни акумулаторни клетки, Rd — устойчивост на натоварване на допълнителни елементи, W — шунт

Нивото на напрежение в DC шините се контролира от специален BKN блок, който издава сигнал, когато напрежението намалее или се увеличи с 10% от посочената настройка. Основният регулатор е оборудван с ограничител на изходния ток BOTR за защита срещу претоварване в случай на повреда в DC вериги и работа на разредена батерия.

Регулаторът RTAB-4 работи с естествено въздушно охлаждане при -5– + 30 ° C, захранващото напрежение е трифазен променлив ток 220 или 380 V, номиналното коригирано напрежение на изхода на регулатора е 220 V, номиналният изходен ток е -50 A, диапазонът на настройка на ограничението на изходния ток 40-80 A, точност на управление ± 2%.

Регулаторът на напрежение за допълнителни елементи се произвежда в два варианта: за 20-40 и 40-80 V. Максималният му изходен ток в нормален режим е 1-3 A. Съпротивлението Rd се използва като баластен товар за разреждане на допълнителни елементи към избягвайте сулфатирането.

Работните вериги се захранват от токови блокове (BPT) и блокове за напрежение (BPN).

Блоковете BPT (фиг. 6) се състоят от междинен наситен трансформатор PNT, токоизправител B, както и спомагателни елементи: дросел Dp и кондензатор C, включени във веригата за стабилизиране на изходното напрежение.

Ориз. 6. Принципиална схема на захранвания BPT-1002 и BPN-1002

BPN блоковете се състоят от междинен трансформатор PT, токоизправител B, токоизправител SV и някои други елементи.

Ориз. 7. Захранващ блок BPN-1002

BPT блоковете получават захранване от TT, а BPN — от VT или трансформатори с. н. Блокове BPT и BPN или няколко блока BPT и BPN обикновено работят на общи шини с коригирано напрежение. Характерна разлика между блоковете BPT и BPN е, че блоковете BPN осигуряват захранване на работните вериги при нормални работни условия, когато е известно, че подстанцията има напрежение, и блоковете BPT — в режими на късо съединение, когато блоковете BPN не могат да осигурят захранване към вторичните устройства поради голямото намаляване на напрежението в първичните вериги.