Источники переменного оперативного тока

Для питания цепей управления коммутационными аппаратами, сигнализации, релейной защиты и автоматики применяют источники оперативного тока. Различают независимые и зависимые источники оперативного тока. Работа первых не зависит, а работа вторых зависит от режима работы первичных цепей РУ.

К независимым источникам ОТ относятся аккумуляторные батареи, дизель-генераторы, газотурбинные установки и т.п., к зависимым – двигатель-генераторы, измерительные трансформаторы тока и напряжения, трансформаторы собственных нужд.

Наиболее широко применяют переменный и постоянный оперативные токи. Переменный оперативный ток используется на ТП с упрощенными схемами, постоянный – на крупных ТП, имеющих стационарные аккумуляторные установки. Выпрямленный оперативный ток используется редко.

В качестве источников переменного оперативного тока применяют трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд.

Основными требованиямик источникам ОТ являются надежность работы и готовность их к действию в любых условиях, в том числе и во время КЗ, когда напряжение на шинах ТП может снизиться до нуля. Источники переменного ОТ осуществляют питание вторичных цепей ТП или непосредственно, или через промежуточные устройства.

Трансформаторы тока обеспечивают достаточно надежное питание оперативных цепей во время КЗ, когда резко возрастают ток и напряжение на клеммах их вторичных цепей. На рис. 6.5 представлена схема включения реле максимальной токовой защиты КА и электромагнита отключения выключателя УАТ с дешунтированием катушки отключения.

В нормальном режиме катушка электромагнита отключения YAT зашунтирована, и ТА нагружен небольшим сопротивлением реле КА. При КЗ реле КА срабатывает, и подключает к своей катушке последовательно катушку электромагнита отключения УАТ, и выключатель отключается.

Для оперативного управления при нормальных режимах работы трансформаторы тока не применяют, так как в этих случаях от них нельзя получить необходимую мощность. Трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд, наоборот, не пригодны для питания оперативных цепей при коротких замыканиях, так как при этом снижается напряжение в питающей сети. Однако, они могут использоваться для управления аппаратами в режимах работы, близких к нормальным. Во всех случаях, когда токи и напряжения первичных цепей изменяются мало (нормальный режим работы, перегрузка, замыкание на землю одной фазы в сети с изолированной нейтралью), надежное питание оперативных цепей может быть обеспечено от трансформаторов напряжения и трансформаторов собственных нужд.

Таким образом, каждый из рассмотренных источников переменного оперативного тока имеет ограниченную область применения и используется в качестве индивидуального децентрализованного питания.

Основными источниками переменного оперативного тока на ТП являются ТСН. В качестве примера рассмотрим схему питания сети переменного оперативного тока (рис. 6.6).

Для обеспечения надежности в схемах питания оперативным переменным током выполняется резервирование от различных источников, обеспечивающее сохранение питания при возможных аварийных режимах.

 

Оперативные шинки 4 подключены через стабилизаторы TS от двух секций собственных нужд 220 В. Резервирование питания осуществляется автоматическим переключателем S. Шинки управления ШУ и сигнализации ШС дублируются для повышения надежности.

Для отключения приводов установлено зарядное устройство ЗУ с выпрямителями и конденсаторами. Контроль состояния изоляции осуществляется устройством контроля изоляции (УКИ).

Достоинством системы оперативного питания на переменном токе является децентрализованное распределение переменного ОТ, для его использования не требуется дорогой и сложной распределительной сети.

Недостатками системы оперативного питания на переменном токе являются:

‒ непосредственная зависимость питания оборудования вторичных цепей от наличия напряжения в основной сети;

‒ необходимость применения специальных аппаратов и устройств (реле, контакторов, магнитных пускателей, электромагнитов переменного тока);

‒ недостаточная во многих случаях мощность самих источников питания (ТА и TV);

‒ отсутствие универсальных источников вторичного напряжения. В настоящее время каждый из них имеет свою область применения.