Источники выпрямленного оперативного тока

 

В качестве источников выпрямленного оперативного тока нашли применение:

‒ силовые выпрямители (VS) – для питания электромагнитов включения приводов выключателей;

‒ зарядные устройства (ЗУ);

‒ специальные блоки питания вторичных цепей, включаемые на трансформаторы собственных нужд и измерительные трансформаторы (TН, ТТ).

Выпрямленный оперативный ток позволяет применять более надежные схемы и аппаратуру постоянного тока, а также приводы с более простой кинематикой.

Схема питания выпрямленным оперативным током представлена на рис. 6.7. Выпрямленный оперативный ток применяется для питания аппаратуры управления и сигнализации, а также электромагнитных приводов выключателей. В состав схемы входят: стабилизаторы напряжения TS; силовые выпрямители VS; и устройство контроля изоляции (УКИ).

 

 

С выхода выпрямителей электроэнергия подается на шины РУ и далее через соответствующие автоматические выключатели на шинки управления (±ШУ) и сигнализации (±ШС).

Универсальными являются источники комбинированного питания от трансформаторов тока и напряжения. В качестве источников питания вторичных цепей выпрямленным оперативным током используется специальные блоки питания БПТ, БПН и БПСН, включаемые на трансформаторы тока, напряжения и собственных нужд соответственно (рис. 6.8). БПТ, БПН питают оперативные цепи суммируемым оперативным током.

При нормальной работе оборудования ток, протекающий через ТА, невелик и мощность, снимаемая с БПТ, мала, зато трансформатор напряжения работает в штатном режиме и с БПН снимается необходимая мощность. При коротком замыкании на силовом трансформаторе Т напряжение на шинах 35 кВ резко снизится и мощность, снимаемая с БПН, существенно уменьшится, зато мощность БПТ возрастет в несколько раз и ее будет достаточно для производства необходимых переключений на оборудовании РУ.

Также для питания оперативных цепей выпрямленным током используются конденсаторные схемы. Схема включения конденсаторов показана на рис. 6.9.

От ТСН переменное напряжение поступает на зарядное устройство (ЗУ), где оно выпрямляется и через диоды VD 1 и VD 2 производится заряд конденсаторов С 1 и С 2. При замыкании контактов SB 1 или SB 2 ключа управления (или реле) к конденсаторам подключаются катушки электромагнитов управления УАТ 1 (УАТ 2), через которые проходит ток заряда, и электромагниты срабатывают. Диоды VD 1 (VD 2) обеспечивают разряд конденсатора только на свою катушку.

В схемах используются комплекты конденсаторов емкостью 40, 80 и 200 мкФ. Для их заряда используются зарядные устройства, получающие питание от трансформаторов напряжения или трансформаторов собственных нужд в условиях нормального режима работы ТП. Зарядные устройства с выпрямителями и конденсаторами используются для питания электромагнитов отключения приводов выключателей при их отключении.

Время заряда конденсаторов зависит от их емкости и схемы ЗУ. Минимальное время заряда конденсатора определяется зависимостью . С этим считаются при выборе бестоковой паузы автоматического повторного включения. Она не может быть выбрана меньше времени заряда конденсаторов.

Емкость конденсатора С и напряжение на его пластинах U подбирается таким образом, чтобы запасенная в конденсаторе энергия превышала энергию срабатывания управляющего электромагнита W _ЭМ, т.е. W _К должно быть больше W _ЭМ.

Для обеспечения надежной работы очень важно, чтобы конденсаторы постоянно находились в заряженном состоянии. Поэтому необходимо следить за исправным состоянием, как конденсаторов, так и изоляции подключенных цепей.

Опасна потеря питания установки переменным током, так как при этом происходит разряд конденсаторов. Через полторы ‒ две минуты они уже не в состоянии обеспечить действие подключенных к ним электромагнитов приводов и реле. При снижении выходного выпрямленного напряжения зарядного устройства срабатывает специальное реле, которое подает сигнал о возникшей неисправности (срабатывает предупреждающая сигнализация).

Схема централизованного питания оперативных цепей с применением перечисленных выше источников оперативного тока представлена на рис. 6.10.

Цепи релейной защиты и сигнализации (РЗиС) получают питание от двух блоков БПТ, присоединенных к трансформаторам тока на питающих линиях, и одного БПН, присоединенного к трансформатору напряжения сборных шин.

Дублирование блоков питания обеспечивает работу релейной защиты при любых повреждениях (короткие замыкания, перегрузка, понижение напряжения).

Цепи питания электромагнитов отключения присоединяются к зарядному устройству. Цепи электромагнитов включения, потребляющие при включении значительный ток, присоединяются к силовому выпрямителю, который питается от ТСН, так как мощность трансформатора напряжения недостаточна для электромагнитов включения.

Надежность питания цепей электромагнитов отключения и включения обеспечивается установкой двух зарядных устройств и двух выпрямительных устройств, присоединенных к разным трансформаторам напряжения и собственных нужд.

Комбинированное питание универсально, но имеет ограничение по мощности. Оно пригодно для питания оперативных цепей защиты, автоматики и управления легкими приводами (пружинными).