Surse și rețele de curent alternativ și redresat de funcționare

Pentru a reduce costul echipamentelor electrice și a simplifica funcționarea acestuia la substații de până la 110 kV, folosesc curent alternativ și redresat de lucru. Ca surse de funcționare în curent alternativ, transformatoare auxiliare convenționale sau speciale de putere mică, precum și transformatoare de măsurare a curentului și tensiunii.

Circuitele de comandă și semnalizare pot fi alimentate de la rețeaua auxiliară a stației sau de la transformatoare speciale de putere redusă conectate la barele de 6 sau 10 kV de pe partea de alimentare (lângă întrerupătoare).

Surse de curent alternativ și redresat, spre deosebire de baterii, nu sunt autonome, deoarece funcționarea lor este posibilă numai cu prezența tensiunii în rețea. Prin urmare, circuitelor de alimentare cu energie electrică sunt impuse cerințe speciale menite să crească fiabilitatea funcționării lor: circuitele de lucru trebuie să fie alimentate de cel puțin două transformatoare, tensiunea în circuitele secundare trebuie să fie stabilizată, circuitele secundare trebuie separate de circuite. n.

Alimentarea trebuie să fie furnizată celor mai critice receptoare electrice cu dispozitive de alimentare automată de rezervă (ATS).

În fig. 1 prezintă circuitul de alimentare al circuitelor de funcționare AC a două transformatoare TSH1 și TSH2. Cele mai critice receptoare electrice sunt alocate unor bare speciale SHOP, care sunt alimentate de un comutator automat de alimentare de rezervă (ATS).

Autobuzele de control SHU și de semnalizare SHS sunt alimentate de la magistralele SHOP prin stabilizatoarele CT1, CT2, astfel încât fluctuațiile de tensiune din circuite să aibă un impact mai mic asupra funcționării circuitelor de control și semnalizare. Electromagneții pentru pornirea comutatoarelor de ulei sunt alimentați de redresoarele VU1 și VU2, care sunt conectate la diferite secțiuni ale plăcii de circuite.

Orez. 1. Circuit de alimentare pentru circuitele de lucru cu curent alternativ: TCH1, TСН2 — transformatoare p.n., AVR — comutator de transfer automat, ST1, ST2 — stabilizatoare de tensiune, VU1, VU2 — redresoare, SHU, SHP, SHS — bare de control, putere și semnal , AO — iluminat de urgență, TU — TS — telecomandă și semnalizare la distanță, SHOP — anvelope pentru consumatori responsabili

Pe partea de tensiune redresată, VU1 și VU2 funcționează pe magistralele comune.Dacă instalația folosește întrerupătoare cu acționări cu arc (PP-67 etc.) care funcționează pe curent alternativ, circuitul se schimbă în consecință: redresoarele sunt oprite, electromagneții de comutare sunt alimentați de la barele Shu, deoarece electromagneții de comutare ai acestor unități nu fac. nu necesită putere mare, deoarece cuplarea se face de către arcurile de antrenare pre-spirate.

Alături de transformatoarele de putere de uz general, se folosesc transformatoare speciale pentru alimentarea circuitelor secundare. De exemplu, transformatoarele TM-2/10 cu o putere de 2 kVA, o tensiune nominală de 6 sau 10 kV pe partea superioară și 230 V pe partea inferioară sunt utilizate pentru alimentarea circuitelor de comandă ale substațiilor.

Transformatoarele de curent de măsurare (CT) și tensiune (VT) sunt, de asemenea, utilizate ca surse de curent alternativ și pentru a furniza curent alternativ redresoarelor din sistemele de curent de funcționare redresate.

Mai multe dispozitive și relee pot fi conectate în serie la înfășurarea secundară a TT.

Eroarea CT-urilor și valoarea sarcinii lor secundare sunt strâns legate între ele. Pe măsură ce sarcina crește, eroarea TC crește, prin urmare sarcina secundară pentru CT nu trebuie să depășească valoarea admisă la care este asigurată clasa de precizie corespunzătoare.

Particularitatea funcționării TC-urilor care alimentează circuitele de curent de lucru prin redresoare este că sarcina lor în acest mod este mult mai mare decât atunci când alimentează numai circuitele de protecție și de măsurare. Prin urmare, miezurile CT funcționează în modul de saturație, ceea ce degradează modul termic de funcționare.

Verificarea erorii CT pentru o sarcină neliniară se efectuează, precum și pentru una liniară, în funcție de curbele multiplicității limită a curentului secundar. Diferența constă în faptul că curba dependenței curentului secundar de sarcină trebuie să se afle sub curba multiplicității admisibile (1) în întregul interval de variație a curentului de la zero la multiplicitatea calculată (Fig. 2). ).

Orez. 2. Curbe ale erorii admisibile a TC cu sarcină neliniară: 1 — curba multiplicității limită, 2, 3 — caracteristicile sarcinii neliniare, K1, K2 — coeficientul de saturație al transformatoarelor de curent

Curbele prezentate în această figură arată că sarcina corespunzătoare curbei 2 la o multiplicitate K2 depășește valoarea admisibilă, iar curba corespunzătoare 3 nu determină creșterea erorii CT dincolo de 10%. Prin urmare, acest CT poate fi utilizat numai pentru a furniza o sarcină caracteristică 3.

Într-un număr de cazuri, TC-urile sunt utilizate numai ca surse de curent de funcționare, de exemplu, atunci când alimentează blocuri de curent BDC. În aceste cazuri nu se impun cerințe ridicate asupra preciziei TC, în același timp, puterea furnizată de transformatoare trebuie să fie suficientă pentru funcționarea dispozitivelor secundare alimentate cu curent redresat. Dependența puterii de ieșire a CT de curentul primar este prezentată în Fig. 3.

Circuitele secundare ale VT trebuie proiectate astfel încât pierderile de tensiune ale panourilor de protecție, automatizărilor și dispozitivelor de măsurare să fie în intervalul de la 1,5 până la 3%, iar la contoarele calculate de energie activă și reactivă - nu mai mult de 0,5%. Ca și în cazul transformatoarelor de curent, clasa de precizie a VT depinde de sarcina circuitelor secundare.

Orez. 3. Dependenţa puterii furnizate de CT de curentul primar

În fig. 4 arată dependențele care arată ce încărcări corespund uneia sau alteia clase de precizie VT.

Cu toate acestea, VT-urile pot funcționa cu sarcini mai mari decât cele date, dar în acest caz sarcina trebuie limitată, astfel încât defecțiunea VT să nu conducă la funcționarea incorectă a protecției și automatizării releului. În mod obișnuit, VT-urile care alimentează numai protecția cu relee și circuitele automate funcționează în clasa de precizie 3.

Ca surse de curent continuu redresat sunt folosite diverse redresoare cu semiconductor și surse speciale de alimentare. Sursele de curent continuu pot fi împărțite în trei grupuri principale:

• surse de încărcare și încărcare a bateriei,

• surse de curent de funcționare, circuite de alimentare pentru control și semnalizare,

• surse destinate să alimenteze electromagneţii pentru pornirea întrerupătoarelor de ulei.

Orez. 4. Dependența clasei de precizie TN de sarcină: 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

Condensatoarele preîncărcate ar trebui, de asemenea, clasificate ca surse de curent deoarece sunt încărcate prin redresoare alimentate din surse de curent alternativ.

Redresoarele sunt folosite pentru încărcarea și reîncărcarea bateriilor: VAZP, RTAB-4, VAZ, VSS, VSA, VU etc.

În fig. Schema bloc de transmisie 5 a regulatorului RTAB-4 este utilizată în stațiile Mosenergo și este un încărcător semiconductor redresor a cărui tensiune de ieșire este menținută automat constantă conform setării specificate.

Dispozitivul este proiectat să funcționeze împreună cu bateriile reîncărcabile în modul de încărcare. Regulatorul RTAB-4 acoperă sarcina DC a substației, precum și autodescărcarea naturală, oferind în același timp stabilizarea tensiunilor și curenților indicați.

Este format din două regulatoare de tensiune - primar și secundar, care funcționează independent unul de celălalt și care acționează asupra elementelor primare și secundare ale bateriei. Reglarea tensiunii de ieșire în fiecare dintre regulatoare se realizează prin propriul circuit de control (blocul de măsurare IB și blocul de control CU) care acționează asupra redresorului circuitului de putere.

Orez. 5. Schema bloc a regulatorului RTAB -4: RNDE — regulator de tensiune al elementelor suplimentare, ORN — regulator principal de tensiune, DC — transformator intermediar, redresor controlat UV, BU1, BU2 — blocuri de control, IB1, IB2 — unități de măsură, UVM — Redresor controlat, BOTR — Limitator de curent de reglare, BKN — Unitate de control al tensiunii, SEB — Celulele bateriei principale, BPA — Celulele bateriei suplimentare, Rd — Rezistența la sarcină a celulelor suplimentare, W — Shunt

Nivelul de tensiune din magistralele DC este controlat de o unitate specială BKN care emite un semnal atunci când tensiunea scade sau crește cu 10% din setarea specificată. Regulatorul principal este echipat cu un limitator de curent de ieșire BOTR pentru protecție la suprasarcină în cazul defecțiunii circuitului de curent continuu și al funcționării bateriei scăzute.

Regulatorul RTAB-4 funcționează cu răcire naturală cu aer la -5– + 30 ° C, tensiunea de alimentare este curent alternativ trifazat 220 sau 380 V, tensiunea nominală redresată la ieșirea regulatorului este de 220 V, ieșirea nominală curentul este de -50 A, intervalul de setare a limitei curentului de ieșire 40-80 A, precizia controlului ± 2%.

Regulatorul de tensiune pentru elemente suplimentare este produs în două versiuni: pentru 20-40 și 40-80 V. Curentul său maxim de ieșire în modul normal este de 1-3 A. Rezistența Rd este folosită ca sarcină de balast pentru a descărca elemente suplimentare pentru a evita sulfatare .

Circuitele de operare sunt alimentate de blocuri de curent (BPT) și blocuri de tensiune (BPN).

Blocurile BPT (Fig. 6) constau dintr-un transformator saturat intermediar PNT, un redresor B, precum și elemente auxiliare: o bobine Dp și un condensator C incluse în circuitul de stabilizare a tensiunii de ieșire.

Orez. 6. Schema schematică a surselor de alimentare BPT-1002 și BPN-1002

Unitățile BPN constau din transformator intermediar PT, redresor B, redresor SV și alte elemente.

Orez. 7. Unitate de alimentare BPN-1002

Unitățile BPT sunt alimentate de TT și BPN de VT sau transformatoare etc. Unitățile BPT și BPN sau mai multe unități BPT și BPN funcționează de obicei pe magistralele comune de tensiune redresată. O diferență caracteristică între unitățile BPT și BPN este că unitățile BPN furnizează energie circuitelor de operare în condiții normale de funcționare, când se știe că substația este alimentată, iar unitățile BPT - în moduri de scurtcircuit, când unitățile BPN nu pot furniza energie electrică. dispozitive secundare datorită căderii mari de tensiune din circuitele primare.