 |
Установки выпрямленного оперативного тока
|
|
|
|
ЛЕКЦИЯ 37
ТЕМА: Установки оперативного переменного и выпрямленного постоянного тока.
Потребители электрической энергии переменного и выпрямленного оперативного тока.
Применение постоянного оперативного тока, требующее установки АБ, увеличивает стоимость сооружения, эксплуатационные затраты, вызывает необходимость сооружения разветвленной сети постоянного тока.
Внедрение в установках переменного и выпрямленного оперативного тока позволяет отказаться (или уменьшить емкость) от дорогостоящих аккумуляторных батарей, уменьшить разветвленность оперативных цепей. Соответственно уменьшить стоимость сооружения и эксплуатационные затраты.
Переменный оперативный ток применяется на ПДС с высшим напряжением 35…220 кВ без выключателей высокого напряжения. На ПДС с оперативным постоянным током переменный оперативный ток применяется на панелях с.н., а также компрессорных, насосных и других вспомогательных устройствах. 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 щитах управления.
Выпрямители оперативного тока применяются на подстанциях 110 кВ с одним, двумя выключателями высокого напряжения и на ПДС 35 кВ с выключателями высокого напряжения. На ТЭС и АЭС выпрямленный ток применяется для управления автоматических выключателей вводов 0,4 кВ РУ с.н. удаленных от главного корпуса, для блокировки разъединителей, технологической сигнализации на блочных, групповых и резервных щитах управления.
К особой группе потребителей оперативного переменного тока, требующего повышенной надежности электроснабжения относятся устройства контроля и автоматического регулирования энергоблока, а также аварийная защита на АЭС.
|
|
|
Источники оперативного переменного тока
Источниками питания переменного оперативного тока являются ТТ, ТН и трансформаторы с.н. Для защиты от КЗ наиболее надежным источником оперативного тока является ТТ, так как при протекании тока КЗ вторичный ток его обеспечивает надежное выключение выключателя. ТН в этом случае не может служить источником оперативного переменного тока, так как при КЗ резко снижается напряжение. ТН используется для питания зарядных устройств и блоков питания, для релейной защиты от однофазных замыканий на землю в сети с незаземленной нейтралью.
ТТ и ТН используются как индивидуальные источники оперативного тока для данного присоединения, не связанные с цепями управления других присоединений, что обеспечивает их высокую надежность, а в электрических установках 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 распространение они имеют на подстанциях.
Другим источником оперативного переменного тока являются трансформаторы с.н. В этом случае используется силовая сеть вторичного напряжения с.н. (фазное напряжение 220В).
Питание оперативных цепей осуществляется централизованно для групп или всех присоединений данного объекта. Для обеспечения надежности в схемах питания переменным оперативным током выполняется резервирование от разных источников, обеспечивается сохранение питания при возможных аварийных режимах (рисунок 37.1).
 |
|
|
|
Рисунок 37.1 Структурная схема централизованного питания потребителей
переменным оперативным током.
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 сигнализация ШС дублируются для повышения надежности. Для отключения приводов установлено зарядное устройство 5 с выпрямителями и конденсаторами. Контроль изоляции осуществляется устройством 3.
Установки выпрямленного оперативного тока
Выпрямленный оперативный ток позволяет применять более надежные схемы и аппаратуру постоянного тока и приводы с более простой кинематикой. Для получения выпрямленного напряжения (тока) применяют.
1. Силовые выпрямители для питания ЭМ включения приводов выключателя.
2. Зарядные устройства с аккумулятором энергии, запасенная энергия которых служит для питания различных аппаратов даже при исчезновении напряжения на объекте.
3. Блоки питания, включаемые на ТТ ТН и ТН с.н. для питания вторичных цепей. Блоки питания широко применяют в схемах релейной защиты. Они рассматриваются в курсе «Элементы релейной защиты и автоматики».
 |
Рисунок 37.2 Схема питания выпрямленным оперативным током
шин управления и сигнализации.
На рисунке 37.2 показана схема питания выпрямленным оперативным током шин управления и сигнализации. Выпрямленный ток применяется и для управления электромагнитными приводами. Схема питания последних аналогична с рисунком 37.2, но вместо блоков питания устанавливаются силовые выпрямители, в которых полупроводниковые вентили соединены по 3-х фазной мостовой схеме.
В электрических установках с переменным оперативным током обычно устанавливается выключатель с пружинными приводами, для управления которыми могут использоваться зарядные устройства СG (смотри рисунок 37.3). Принцип их работы заключается в том, что в нормальном режиме работы через выпрямительное устройство заряжаются конденсаторы (до 400В), а в момент отключения или включения соответствующий конденсатор разряжается на управляющий электромагнит. Емкость конденсатора С и напряжение на его пластинах U подбираются так, чтобы энергия, запасенная в конденсаторе СU2 / 2 превышала энергию срабатывания управляющего электромагнита. Время первого импульса разряда должно превышать время срабатывания электромагнита.
|
|
|
 |
Зарядные устройства применяются также для питания электромагнитного отключения выключателей с приводами типов ПС, ПЭ и для управления контакторами включения. ЭМ включения в этом случае получают питание от трансформаторов с.н. через выпрямительное устройство.
Комбинированное питание оперативных цепей от блоков питания, зарядных устройств и выпрямителей обеспечивает высокую надежность работы схем релейной защиты, автоматики, управления, сигнализации и блокировки.
На рисунке 37.3 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 ТТ на питающих линиях, и одного блока БПН присоединенного к трансформатору напряжения сборных шин. Дублирование боков питания обеспечивает работу релейной защиты при любых повреждениях. Цепи питания электромагнитов отключения 2 присоединяются к зарядному устройству СG. Цепи электромагнитов включения 3, потребляющие значительный ток при включении, присоединяются к силовому выпрямителю VS, который питается от трансформатора с.н., так как мощность ТН (на рисунке 37.3)недостаточна для электромагнитов включения. Надежность питания цепей 2 и 3 обеспечивается установкой двух зарядных и двух выпрямительных устройств, присоединяемых к разным трансформаторам напряжения и собственных нужд.
|
|
|
