Система оперативного тока

Треугольник ОМА

Оперативный ток.

Как известно, реле косвенного действия воздействуют на включение и отключение выключателей через специальные включающие и отключающие электромагниты, путём подачи в них тока в отличии от реле прямого действия, которые при срабатывании производят включение и отключение выключателей путём непосредственного механического воздействия на привод. Ток, при помощи которого производится управление выключателями, т.е. их включение и отключение, называется оперативным током, а источники этого тока – источниками оперативного тока. Оперативный ток используется также для питания различных вспомогательных реле в схемах РЗиА, а также для работы сигнализации. Источники оперативного тока должны быть всегда готовы к действию и обеспечивать необходимое напряжение или ток в обмотках включающих и отключающих электромагнитов. Поэтому к их надёжности предъявляются очень высокие требования. Для управления выключателями и питании устройств РЗиА используются два типа оперативного тока: постоянный и переменный.

Постоянный оперативный ток.

Источники и схемы питания. Основными источниками постоянного оперативного тока являются аккумуляторные батареи с зарядными устройствами. Стандартными значениями номинальных напряжений постоянного оперативного тока приняты: 24, 48, 110 и 220 В.

Для питания устройств РЗиА, управления выключателями, аварийной и предупредительной сигнализации, а также других установок, требующих питания от независимого источника постоянного тока, создаётся специальная распределительная сеть. Для зарядки аккумуляторных батарей используются полупроводниковые или ртутные выпрямители или зарядные агрегаты, состоящие из асинхронного двигателя (М) и генератора постоянного тока ( G). Для обеспечения надёжного питания оперативным током ответственных устройств распределительная сеть делится на отдельные участки, чтобы повреждения на одном из них не нарушало работу других.

Все потребители постоянного оперативного тока делятся по степени их ответственности на несколько категорий. Наиболее ответственными потребителями являются цепи оперативного тока РЗ, автоматики и управления выключателями. Эти цепи питаются от отдельных шинок управления, которые для повышения надёжности делятся на несколько секций. Каждая секция шинок управления питает цепи РЗ, автоматики управления определённого участка. Между секциями установлены рубильники, позволяющие производить питание от соседней секции при повреждении питающей линии. На каждой линии, отходящей от шин аккумуляторной батареи, установлены рубильники и плавкие предохранители, исправность которых непрерывно контролируется сигнальными лампами или специальными реле. Питание от шинок управления на цепи РЗ, автоматики и управления подаётся через отдельные предохранители для каждого выключателя. Цепи сигнализации также часто питаются от отдельных шинок сигнализации. Однако ввиду меньшей ответственности они делятся на меньшее количество секций. В тех случаях, когда отдельные шинки сигнализации не предусматриваются, питание цепей сигнализации производится от цепей управления через отдельные предохранители.

Рис.№1. Принципиальная схема распределительной сети постоянного тока.

В цепях управления ток проходит кратковременно во время включения или отключения выключателя и составляет примерно 5 – 10 А. Номинальный ток плавких вставок выбирается по формуле:

IВС. = kIH/max.

и проверяется условие, что ток при КЗ в наиболее удалённой точке в 5 – 10 раз превышает номинальный ток плавкой вставки. При определении значения тока, который может проходить через предохранитель, необходимо учитывать все реле защиты и автоматики, сигнальные лампы, отключающие электромагниты и контакторы включения, ток которых может проходить через предохранитель.

Где е – ЭДС одного элемента батареи, В; RЭ – внутреннее сопротивление одного элемента, Ом; n – число элементов в цепи разряда; RЦ – сопротивление цепи от шин батареи до места КЗ в оба конца, Ом.

Сопротивление цепи определяется по формуле:

Где l – расстояние по трассе кабеля от шин батареи до места КЗ, м; ; – удельная проводимость, равная 57 для меди и 34 для алюминия; S – сечение жил кабеля, мм2.

Контроль изоляции сети постоянного тока. Нарушение изоляции относительно земли сети постоянного тока может привести к образованию обходных цепей и ложным отключениям оборудования. Поэтому все установки постоянного тока оборудуются устройствами непрерывного контроля состояния изоляции сети относительно земли. На рис.№2 показана простейшая схема контроля изоляции, которая состоит из двух вольтметров, включенных между каждым полюсом и землёй. В нормальных условиях, когда R(+) = R(-), напряжение каждого полюса относительно земли равно половине напряжения между полюсами, т.е. U(+) = U(-) = 0,5U. Если один из полюсов, например +, замкнётся на землю (R(+) = 0), то соответственно U(+) станет также равен нулю, а напряжение U(-) возрастёт до полного напряжения между полюсами, т.е.

U(+) = 0 и U(-) = U. Следовательно, при понижении сопротивления изоляции на одном из полюсов напряжение этого полюса относительно земли, нормально равное 0,5U, понижается, а напряжение другого полюса относительно земли увеличивается на то же значение. Для обеспечения достаточной чувствительности данной схемы сопротивление вольтметров должно быть соизмеримо с сопротивлением изоляции сети постоянного тока относительно земли. Рекомендуемые сопротивления вольтметров – 50 – 100 кОм. Для того чтобы определить значение сопротивления изоляции относительно земли, поочерёдно размыкают кнопки SB(+) и SB(-) и записывают показания вольтметров. По известному сопротивлению вольтметров(RV) и полученным при измерениях показаниям напряжений определяют сопротивления изоляции сети относительно земли:

В эксплуатации используются различные устройства контроля изоляции сети постоянного тока относительно земли периодического и непрерывного действия.

Схема одного из устройств непрерывного автоматического контроля показана на рис.№3.

Устройство состоит из равных сопротивлений R1,R2, магнитоэлектрического микроамперметра с двухсторонней шкалой и поляризованного реле KL. Сопротивления R1,R2 образуют с сопротивлениями R(+),R(-) схему мостика, в диагональ которого между точками а и б включен прибор и реле (на схеме показан только прибор). Если сопротивления изоляции полюсов относительно земли одинаковы (R(+) = R(-)), то напряжение между точками а и б мостика равно нулю и ток через прибор не проходит. При понижении сопротивления изоляции на минусе потенциал точки б станет ниже потенциала точки а и через прибор и реле пойдёт ток в направлении от а к б, что вызовет отклонение стрелки прибора и срабатывания реле.

При понижении сопротивления изоляции на плюсе ток будет проходить в противоположном направлении и отклонение стрелки прибора также будет противоположным. Симметричное понижение сопротивление изоляции на обоих полюсах можно обнаружить по прибору Р при поочерёдном нажатии кнопок SB(+) и SB(-). При этом прибор, отградуированный непосредственно в кОмах, укажет значение сопротивления изоляции полюсов относительно земли. Описанное устройство позволяет установить лишь факт снижения изоляции. Отыскание места нарушения изоляции может затянуться на продолжительное время. Для ускорения этого процесса разработан способ, принцип которого показан на схеме №4.

Участок сети с пониженной изоляцией 1 представлен эквивалентной нагрузкой ZН, а также ёмкостью С и сопротивлением изоляции R каждого полюса по отношению к земле. Участок сети с нормальной изоляцией 2 представлен аналогично участку 1. Остальная часть электросети 3 представлена своей эквивалентной нагрузкой, а также эквивалентными сопротивлениями изоляции и ёмкостями каждого полюса относительно земли. На рисунке показан также вспомогательный источник напряжения смещения 4, подключаемый к одному из полюсов сети через ключ 5. Напряжение смещения Uсм, подаваемого на сеть оперативного тока, изменяется по линейному закону. Изменение напряжения в первом полупериоде:

Uсм = kt + U0;

во втором полупериоде:

Где – U0 – начальное значение напряжения смещения; k – тангенс угла наклона характеристики изменения напряжения; Т – период.

Для определения повреждённого присоединения и места повреждения с помощью токоизмерительных клещей измеряется по участкам сети среднее за период абсолютное значение первой производной тока. По максимальному измеренному значению определяется повреждённое присоединение, а затем и место повреждения. Подобный способ измерения позволяет точно определить место повреждения, поскольку измеряется величина обратно пропорциональная сопротивлению изоляции и не зависит от ёмкости участка сети.

Оценка постоянного оперативного тока. Аккумуляторные батареи являются наиболее надёжным источником оперативного тока. Они широко применяются для питания оперативных цепей РЗ, автоматики и управления выключателями. Однако АКБ имеют высокую стоимость, требуют специального помещения и зарядного устройства; обслуживать их должен квалифицированный персонал. Кроме того, выполнение распределительной сети постоянного тока требует расхода большого количества контрольного кабеля.

Переменный оперативный ток.

Источниками переменного оперативного тока для РЗ являются в основном ТТ, а для автоматики и частично для РЗ – ТН и трансформаторы собственных нужд подстанций.

ТТ являются наиболее надёжными источниками оперативного тока. При питании оперативных цепей от ТТ оперативным током является ток КЗ, проходящий по его вторичной обмотке. Значение этого тока при правильно выбранных параметров элементов схемы всегда обеспечивает надёжное действие РЗ и отключение выключателей.

ТН не могут служить источником оперативного тока для непосредственного питания РЗ от КЗ, поскольку при КЗ напряжение снижается и может оказаться недостаточным для отключения выключателей. Поэтому ТН используют как источник оперативного тока для защиты от однофазных замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью, когда ток замыкания на землю мал, а междуфазные напряжения имеют нормальные значения, а также для питания газовой защиты трансформаторов, когда при некоторых видах внутренних повреждений ток КЗ может иметь недостаточное значение для отключения выключателя, а напряжение может оставаться достаточно высоким. Кроме того, ТН можно использовать как источники питания зарядных устройств.

Для выполнения РЗ линий, трансформаторов, генераторов и др. оборудования на переменном оперативном токе применяется несколько способов:

1.Первый способ состоит в использовании реле прямого действия. Воспринимающие органы этих реле питаются от ТТ и ТН, исполнительные органы действуют непосредственно на отключение выключателя без использования оперативного тока. С помощью реле прямого действия выполняются МТЗ с зависимой характеристикой времени срабатывания и токовые отсечки мгновенного действия, а также защита минимального напряжения;

2. Второй способ состоит в питании реле и отключающих катушек выключателей переменным током непосредственно от ТТ и ТН. Этот способ реализуется с помощью реле косвенного действия. С помощью этих реле можно выполнить не только максимальные токовые, но и другие более сложные защиты (направленные, дифференциальные и др.);

3. Третий способ состоит в том, что получаемый от тех же источников переменный оперативный ток выпрямляется с помощью специальных устройств (блоков питания), при этом питание реле и отключающих катушек выключателей производится постоянным (выпрямленным) током. Этот способ обеспечивает выполнение практически всех видов защит и автоматики;

4. Четвёртый способ состоит в том, что питание отключающих катушек выключателей производится от специальных устройств, которые в нормальном режиме запасают энергию путём заряда конденсаторов. При срабатывании защиты энергия, запасённая в предварительно заряженных конденсаторах, используется для работы отключающих катушек выключателей.

В ряде случаев применяются комбинированные схемы защиты, в которых используют не один, а два или три из указанных способов.

Схемы питания переменным оперативным током непосредственно от ТТ.

На рис.№5а показана простейшая схема с дешунтированием катушки отключающего электромагнита выключателя, питаемой непосредственно от трансформатора тока ТА. В нормальном режиме отключающая катушка YAT зашунтирована размыкающим контактом реле КА. Поэтому вторичный ток ТА (ток нагрузки) проходит только через обмотку реле. При возникновении КЗ реле КА срабатывает и, размыкая контакт, дешунтирует отключающую катушку. В результате вторичный ток ТА (теперь ток КЗ) будет проходить через последовательно соединённые обмотку реле и отключающую катушку, которая при этом производит отключение выключателя.

Достоинством такой схемы является её простота. Однако область её применения ограничена значениями токов во вторичных цепях ТТ, которые могут дешунтировать контакты обычных реле. В подобных схемах контакты реле быстро подгорают, вследствие чего ухудшается или даже нарушается электрическая цепь через контакт реле. При этом вторичный ток ТТ будет замыкаться через отключающую катушку в нормальном режиме, что может привести к отключению выключателя при отсутствии повреждения. Кроме того, при нарушении электрической цепи на контактах реле вторичные обмотки ТТ оказываются нагруженными не только реле, но и отключающей катушкой, имеющей значительное потребление. Поскольку ТТ на такой режим не рассчитаны, они будут работать с большой погрешностью, т.е. будут давать вторичный ток значительно меньше, чем при допустимой нагрузке. В результате этого защита с зависимой характеристикой времени срабатывания будет работать с большей выдержкой времени, чем было предусмотрено, что может послужить причиной неселективного действия.

На рис.№5б показана схема с дешунтированием отключающих катушек выключателей с использованием специальных реле, имеющих мощные переключающие контакты. В этой схеме отключающая катушка выключателя нормально отключена замыкающим контактом КА2 токового реле КА и вторичный ток ТА замыкается только через обмотку реле и его размыкающий контакт КА1. При срабатывании реле вначале замыкается контакт КА2, чем подключается к ТА отключающая катушка, а затем размыкается шунтирующий её контакт КА1, создавая цепь через последовательно соединённые обмотку реле и отключающую катушку.

Блоки питания. Для питания цепей РЗ, автоматики и отключающих катушек выключателей выпрямленным током выпускаются специальные блоки питания типов БПТ (блок питания токовый) и БПН (блок напряжения).

На рис.№6 показана схема БПТ. Он состоит из промежуточного насыщающегося трансформатора TLA, конденсатора С, образующего с ветвью намагничивания TLA феррорезонансный контур, и выпрямительного моста VS. Одинаковые первичные обмотки ω׳1 и ω״1 имеют отводы, позволяющие ступенчато изменять ток наступления резонанса. Если вторичные обмотки TLA соединены в звезду, то обмотки ω׳1 и ω״1 используются раздельно в двух разных фазах. Если блок включается на разность токов двух ТТ, то для уменьшения тока наступления феррорезонанса обмотки ω׳1 и ω״1 могут соединяться последовательно.

Вторичная обмотка ω3, намотанная проводом большего диаметра, чем обмотка ω2, используется для выходного напряжения 24 В. При этом накладка SX1 устанавливается в положение I. Выходное напряжение 110 В получается при использовании обмотки ω3 совместно с частью обмотки ω2 при установке накладки SX1 в положение II. Конденсатор С подключается к последовательно соединённым обмоткам ω2 и ω3 на более высокое напряжение, чем выпрямитель. Такое подключение позволяет снизить требуемое для получения резонанса значение ёмкости. Для компенсации возможного отклонения ёмкости на ± 10% и технологического разброса характеристик стали сердечника TLA обмотка ω2 имеет дополнительные отводы, с помощью которых накладкой в небольших пределах может регулироваться ток наступления феррорезонанса.

На рис.№7 показана схема блока напряжения (БПН). Блок включает в себя два независимых элемента, каждый из которых состоит из промежуточного трансформатора напряжения TLV и выпрямителя VS. Блок обеспечивает выход двух номинальных напряжений 24 В и 110 В. Оба элемента имеют одинаковую принципиальную схему и отличаются друг от друга только обмоточными данными TLV и количеством диодов в плече выпрямительного моста. Каждый элемент можно использовать как самостоятельно, так и в схеме с другим элементом. Секции первичных обмоток трансформаторов TLV соединяются последовательно при питании от источника 220 В и параллельно при питании от источника 110 В. Длительно допустимый ток нагрузки составляет при напряжении 110 В 0,15 А, а при напряжении 24 В – 0,6 А на каждый элемент.

При параллельном соединении элементов со стороны переменного и выпрямленного напряжения отдаваемая мощность блока в 2 раза больше отдаваемой мощности отдельного элемента. Соединив последовательно выходы выпрямительных мостов каждого элемента, можно получить номинальное выходное напряжение 220 В или 48 В.

Рассмотренные блоки питания можно использовать как для индивидуального питания устройств РЗ отдельных видов оборудования, так и для группового или централизованного питания защит группы однотипного оборудования или всей подстанции.

Блоки конденсаторов используются совместно с блоками питания и служат накопителями электроэнергии, которая используется для приведения в действие отключающих катушек выключателей. Блоки конденсаторов могут использоваться как в схеме с диодным, так и с контактным разделением цепей. При замыкании контактов устройств РЗ одного из присоединений, через электромагнит отключения выключателя этого присоединения пройдёт ток разряда конденсаторов, установленных только для этого присоединения. Разряд других конденсаторов предотвращается размыканием размыкающего контакта, либо благодаря диодам, установленным в блоке.

Рис. №8. Схема включения блоков питания для индивидуального питания защиты и цепей управления

Силового трансформатора.

Оперативный ток и его источники

Оперативным называется ток, при помощи которого производится управление первичной коммутационной аппаратурой (выключателями, отделителями и т. д.), а также питание цепей релейной защиты и автоматики, разных видов управления и сигнализации. Основное требование – источники оперативного тока должны быть всегда готовы к действию во всех необходимых случаях (независимость от режима работы сети).

Используют два вида оперативного тока – постоянный и переменный.

1) Оперативный постоянный ток.

Источниками постоянного тока являются аккумуляторные батареи, работающие в режиме постоянного подзаряда. Рабочее напряжение батарей 110–220 В. В качестве подзарядного устройства используется мощный тиристорный преобразователь, снабженный элементным коммутатором, с помощью которого можно изменять число участвующих в химической реакции пластин. Для повышения надежности сеть оперативного тока секционируют на ряд участков, имеющих самостоятельное питание от сборных шин батареи.

Основные достоинства:

— простой источник тока, работа которого не зависит от состояния основной системы;

— возможность работы при одном замыкании на землю одного из полюсов при сохранении междуполюсного напряжения.

Недостатки постоянного оперативного тока:

— сложность выполнения защиты от повреждений в цепях постоянного тока;

— требуют специального помещения;

— требуют квалифицированного обслуживания;

— дорогие (большой расход цветных металлов).

Оперативный постоянный ток в первую очередь используется в электроустановках, где батареи требуются для включения мощных выключателей с электромагнитными приводами и ряда других нужд (например, на ТЭС, мощных ГЭС и подстанциях).

Рис.2.1. Принципиальная схема питания оперативных цепей РЗ, управления и сигнализации оперативным постоянным током

2) Оперативный переменный ток.

Источниками оперативного переменного тока могут быть трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд, включаемые соответственно на токи и напряжения элементов защищаемой установки.

Трансформаторы тока могут являться надежными источниками питания защит только от повреждений, сопровождающихся значительными токами, когда они в состоянии отдавать мощность, достаточную кроме всего для работы привода выключателя (при однофазных замыканиях на землю не подходят).

Трансформаторы собственных нужд и трансформаторы напряжения в общем случае, наоборот, непригодны для питания защит от КЗ, сопровождающихся снижением напряжения до нуля, и могут применяться для управления в режимах, характеризуемых напряжениями близкими к рабочим (например, однофазное замыкание на землю).

Таким образом, перечисленные источники питания не являются универсальными (как аккумуляторные батареи), а имеют ограниченные области применения. Поэтому часто используются несколько раздельных источников переменного оперативного тока или комбинированные устройства.

Схемы с использованием переменного оперативного тока:

1) Схемы с дешунтированием катушки отключения привода выключателя.

Однолинейный вид совмещенной схемы токовой защиты с реле тока КАТ с выдержкой времени с имеющим специальный переключающий контакт без разрыва цепи представлена на рис. 4.

В рабочих режимах процессе срабатывания реле тока КАТ размыкающей частью своего контакта, имеющей большую отключающую способность (с дугогасящим устройством), шунтирует цепь катушки электромагнита отключения выключателя YAT (нормально разорвана замыкающей частью контакта).

Нагрузка трансформатора тока ТА определяется относительно небольшой мощностью цепи обмотки реле тока, и трансформатор работает с необходимой точностью (e£10%). После срабатывания защиты электромагнит выключателя включается последовательно с обмоткой реле и через нее проходит полный вторичный ток трансформатора тока, определяющий отключение выключателя. При этом трансформатор тока сильно перегружается (e>10%), но для срабатывания защиты это уже несущественно.

Главное, чтобы ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока был больше или равен току срабатывания катушки электромагнита отключения выключателя и был не меньше тока возврата реле тока.

Достоинствами схем с дешунтированием катушки отключения привода выключателя являются простота и экономичность. А недостатками являются: зависимость от режима работы сети; оборудование на переменном токе имеет большие габариты; вибрация контактов.

Рассмотренные схемы могут применяться в сетях с номинальным напряжением до 35 кВ при пружинных приводах у выключателей (преимущественно на тупиковых подстанциях, где ток дешунтирования не превышает 50 А). Современные специальные реле тока и промежуточные реле имеют контакты, способные отключить ток до 150 А.

2) Схемы с блоками питания выпрямленным током, напряжением.

Под блоками питания понимаются устройства, питаемые от трансформаторов тока, трансформаторов напряжения и трансформаторов собственных нужд, выпрямляющие ток, напряжение и обеспечивающие напряжение, используемое для оперативных цепей.

Блоки делятся на токовые (БПТ), напряжения (БПН) и комбинированные, состоящие из БПТ и БПН, работающих параллельно на стороне выпрямленного напряжения. На рис. 5 представлен пример схемы комбинированного блока питания оперативным выпрямленным током.

БПН обеспечивает питание при замыканиях между двумя фазами за силовым трансформатором с группой соединения обмоток Y/D, D/Y, а также при однофазном КЗ за трансформатором с группой соединения обмоток Y/Y-0 с нулевым проводом, когда разность токов с питающей стороны равна нулю, но междуфазное напряжение близко к рабочему.

Рис. 2.5. Схема комбинированного блока питания выпрямленным током

Достоинства схем с блоками питания выпрямленным током и напряжением:

— возможность индивидуального обеспечения питания оперативным током одного защищаемого присоединения (однако при значительном числе присоединений экономически целесообразным оказывается групповое питание);

— возможность применения защитной аппаратуры, изготовляемой для установок с аккумуляторными батареями.

Недостатки схем с блоками питания выпрямленным напряжением и током:

— недостаточная мощность для питания катушек включения электромагнитных приводов (обычно осуществляется от выпрямительных блоков, питаемых от трансформаторов собственных нужд подстанции);

— невозможность использования для минимальных защит напряжения, а также при отключении подстанции с упрощенной схемой соединений со стороны высшего напряжения для управления отделителем в бестоковую паузу;

— необходимость отдельных сердечников трансформаторов тока, когда требуется большая отдаваемая мощность.

Схемы с блоками питания выпрямленным током широко применяются на понижающих подстанциях с номинальным напряжением до 35 кВ, а также на подстанциях с номинальным напряжением 110–220 кВ с упрощенными схемами электрических соединений со стороны высшего напряжения (не имеется выключателей на этом напряжении).

Некоторые из недостатков могут быть устранены при одновременном использовании энергии предварительно заряженных конденсаторов.

3) Схемы с предварительно заряженными конденсаторами.

Состоит из зарядного устройства, условно показанного на схеме промежуточным трансформатором TL, и блока конденсаторов С, заряжаемого через выпрямитель VD. Для предотвращения разряда конденсаторов через обратное сопротивление выпрямителя блок конденсаторов автоматически отключается от зарядного устройства замыкающим контактом минимального реле напряжения KV при значительном понижении выходного напряжения зарядного устройства.

Основным недостатком схем с предварительно заряженным конденсатором является импульсность действия, поэтому каждый элемент должен присоединяться к отдельному блоку конденсаторов.

Достоинствами схемы является возможность проведения оперативных операций на подстанции, потерявшей питание (например, отключение отделителей в бестоковую паузу) и возможность отключения выключателей с любыми тяжелыми приводами.

Основная область применения: питание цепей отключения выключателей и отделителей.

Рис.2. 6. Схема с предварительно заряженным конденсатором

4) Схемы с реле прямого действия.

Защиты с реле прямого действия также могут быть условно отнесены к работающим на оперативном переменном токе. Простота и автономность защит с реле прямого действия обуславливают продолжающееся их использование для осуществления защит, если их параметры и погрешности являются приемлемым (обмотки реле питаются непосредственно от трансформаторов тока и трансформаторов напряжения, а исполнительные органы действуют непосредственно на отключение выключателей).

1.4 Оперативного ток и его источники

Оперативным называется ток, при помощи которого производится управление первичной коммутационной аппаратурой (выключателями, отделителями и т. д.), а также питание цепей релейной защиты и автоматики, разных видов управления и сигнализации. Основное требование – источники оперативного тока должны быть всегда готовы к действию во всех необходимых случаях (независимость от режима работы сети).

Используют два вида оперативного тока – постоянный и переменный.

1) Оперативный постоянный ток.

Источниками постоянного тока являются аккумуляторные батареи, работающие в режиме постоянного подзаряда. Рабочее напряжение батарей

110–220 В. В качестве подзарядного устройства используется мощный тиристорный преобразователь, снабженный элементным коммутатором, с помощью которого можно изменять число участвующих в химической реакции пластин. Для повышения надежности сеть оперативного тока секционируют на ряд участков, имеющих самостоятельное питание от сборных шин батареи.

Основное достоинство — простой источник тока, работа которого не зависит от состояния основной системы.

Недостатки постоянного оперативного тока:

— сложность выполнения защиты от повреждений в цепях постоянного тока;

— требуют специального помещения;

— требуют квалифицированного обслуживания;

— дорогие (большой расход цветных металлов).

Оперативный постоянный ток в первую очередь используется в электроустановках, где батареи требуются для включения мощных выключателей с электромагнитными приводами и ряда других нужд (например, на ТЭС, мощных ГЭС и подстанциях).

2) Оперативный переменный ток.

Источниками оперативного переменного тока могут быть трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд, включаемые соответственно на токи и напряжения элементов защищаемой установки.

Трансформаторы тока могут являться надежными источниками питания защит только от повреждений, сопровождающихся значительными токами, когда они в состоянии отдавать мощность, достаточную кроме всего для работы привода выключателя (при однофазных замыканиях на землю не подходят).

Трансформаторы собственных нужд и трансформаторы напряжения в общем случае, наоборот, непригодны для питания защит от КЗ, сопровождающихся снижением напряжения до нуля, и могут применяться для управления в режимах, характеризуемых напряжениями близкими к рабочим (например, однофазное замыкание на землю).

Таким образом, перечисленные источники питания не являются универсальными (как аккумуляторные батареи), а имеют ограниченные области применения. Поэтому часто используются несколько раздельных источников переменного оперативного тока или комбинированные устройства.

Схемы с использованием переменного оперативного тока:

1) Схемы с дешунтированием катушки отключения привода выключателя.

Однолинейный вид совмещенной схемы токовой защиты с реле тока КАТ с выдержкой времени с имеющим специальный переключающий контакт без разрыва цепи представлена на рис. 4.

В рабочих режимах процессе срабатывания реле тока КАТ размыкающей частью своего контакта, имеющей большую отключающую способность (с дугогасящим устройством), шунтирует цепь катушки электромагнита отключения выключателя YAT (нормально разорвана замыкающей частью контакта). Нагрузка трансформатора тока ТА определяется относительно небольшой мощностью цепи обмотки реле тока, и трансформатор работает с необходимой точностью (10%). После срабатывания защиты электромагнит выключателя включается последовательно с обмоткой реле и через нее проходит полный вторичный ток трансформатора тока, определяющий отключение выключателя. При этом трансформатор тока сильно перегружается (>10%), но для срабатывания защиты это уже несущественно.

Главное, чтобы ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока был больше или равен току срабатывания катушки электромагнита отключения выключателя и был не меньше тока возврата реле тока.

Достоинствами схем с дешунтированием катушки отключения привода выключателя являются простота и экономичность. А недостатками являются: зависимость от режима работы сети; оборудование на переменном токе имеет большие габариты; вибрация контактов.

Рассмотренные схемы могут применяться в сетях с номинальным напряжением до 35 кВ при пружинных приводах у выключателей (преимущественно на тупиковых подстанциях, где ток дешунтирования не превышает 50 А). Современные специальные реле тока и промежуточные реле имеют контакты, способные отключить ток до 150 А.

2) Схемы с блоками питания выпрямленным током, напряжением.

Под блоками питания понимаются устройства, питаемые от трансформаторов тока, трансформаторов напряжения и трансформаторов собственных нужд, выпрямляющие ток, напряжение и обеспечивающие напряжение, используемое для оперативных цепей.

Блоки делятся на токовые (БПТ), напряжения (БПН) и комбинированные, состоящие из БПТ и БПН, работающих параллельно на стороне выпрямленного напряжения. На рис. 5 представлен пример схемы комбинированного блока питания оперативным выпрямленным током.

БПН обеспечивает питание при замыканиях между двумя фазами за силовым трансформатором с группой соединения обмоток Y/, /Y, а также при однофазном КЗ за трансформатором с группой соединения обмоток Y/Y-0 с нулевым проводом, когда разность токов с питающей стороны равна нулю, но междуфазное напряжение близко к рабочему.

Рис. 5. Схема комбинированного блока питания выпрямленным током

Достоинства схем с блоками питания выпрямленным током и напряжением:

— возможность индивидуального обеспечения питания оперативным током одного защищаемого присоединения (однако при значительном числе присоединений экономически целесообразным оказывается групповое питание);

— возможность применения защитной аппаратуры, изготовляемой для установок с аккумуляторными батареями.

Недостатки схем с блоками питания выпрямленным напряжением и током:

— недостаточная мощность для питания катушек включения электромагнитных приводов (обычно осуществляется от выпрямительных блоков, питаемых от трансформаторов собственных нужд подстанции);

— невозможность использования для минимальных защит напряжения, а также при отключении подстанции с упрощенной схемой соединений со стороны высшего напряжения для управления отделителем в бестоковую паузу;

— необходимость отдельных сердечников трансформаторов тока, когда требуется большая отдаваемая мощность.

Схемы с блоками питания выпрямленным током широко применяются на понижающих подстанциях с номинальным напряжением до 35 кВ, а также на подстанциях с номинальным напряжением 110–220 кВ с упрощенными схемами электрических соединений со стороны высшего напряжения (не имеется выключателей на этом напряжении).

Некоторые из недостатков могут быть устранены при одновременном использовании энергии предварительно заряженных конденсаторов.

3) Схемы с предварительно заряженными конденсаторами (рис. 6).

Состоит из зарядного устройства, условно показанного на схеме промежуточным трансформатором TL, и блока конденсаторов С, заряжаемого через выпрямитель VD. Для предотвращения разряда конденсаторов через обратное сопротивление выпрямителя блок конденсаторов автоматически отключается от зарядного устройства замыкающим контактом минимального реле напряжения KV при значительном понижении выходного напряжения зарядного устройства.

Основным недостатком схем с предварительно заряженным конденсатором является импульсность действия, поэтому каждый элемент должен присоединяться к отдельному блоку конденсаторов.

Достоинствами схемы является возможность проведения оперативных операций на подстанции, потерявшей питание (например, отключение отделителей в бестоковую паузу) и возможность отключения выключателей с любыми тяжелыми приводами.

Основная область применения: питание цепей отключения выключателей и отделителей.

Рис. 6. Схема с предварительно заряженным конденсатором

4) Схемы с реле прямого действия.

Защиты с реле прямого действия также могут быть условно отнесены к работающим на оперативном переменном токе. Простота и автономность защит с реле прямого действия обуславливают продолжающееся их использование для осуществления защит, если их параметры и погрешности являются приемлемым (обмотки реле питаются непосредственно от трансформаторов тока и трансформаторов напряжения, а исполнительные органы действуют непосредственно на отключение выключателей).

Оперативный ток питает вторичные устройства оборудования, такие как: цепи релейной защиты, устройства автоматики и телемеханики, цепи управления выключателями, аппаратуру дистанционного управления и др.

Источники оперативного тока должны обеспечивать высокую надежность работы, и гарантировать питание устройств во время аварийных режимов. Источники оперативного тока должны обладать стабильным напряжением и мощностью, чтобы их было достаточно для своевременной работы релейной защиты, автоматики и других подстанционных устройств.


Оперативный ток может быть переменным или постоянным.

Постоянный оперативный ток имеет стандартные величины номинального напряжения: 24 В, 48 В, 110 В и 220 В. Аккумуляторные батареи, напряжение которых 110 В или 220 В, являются основными источниками питания оборудования постоянным током. Чтобы повысить надежность источника питания, сеть разделяют на несколько секций — изолированных между собой участков через секционный выключатель с автоматическим вводом резерва. То есть при пропадании напряжения на одной из секции, питание на неё будет подано автоматически с рабочей секции.

Независимо от общего состояния основной сети, аккумуляторные батареи (при постоянном оперативном токе) постоянно обеспечивают ее током, поэтому они, среди источников питания, являются самыми надежными.

Наряду с основным положительным свойством аккумуляторов — надежностью, существуют несколько недостатков этого источника питания. Это: большая стоимость аккумуляторных батарей, сложность сети постоянного тока, и необходимость в их зарядных агрегатах.


7.1. Источники оперативного тока на ПС

Вторичные цепи электростанции (ПС) — это совокупность кабелей и проводов, соединяющих устройства управления, автоматики, сигнализации, защиты и измерения электростанции или ПС (ГОСТ 24291—90).

Вторичный ток (трансформатора тока) — это ток, протекающий по вторичной обмотке ТТ при прохождении тока по первичной обмотке (СТ МЭК 50(321)—86).

Применение постоянного оперативного тока требует установки аккумуляторных батарей и поэтому увеличивает капитальные затраты и эксплуатационные издержки, вызывает необходимость сооружения разветвленной сети постоянного тока.

Наиболее широкое распространение получил переменный оперативный ток, который применяется на ПС 110 кВ с одним-двумя выключателями ВН и на ПС 35 кВ с выключателями ВН.

Источниками оперативного переменного тока являются ТТ, ТН и трансформаторы собственных нужд.

Для защиты от КЗ наиболее надежным источником оперативного тока являются ТТ, так как при протекании тока КЗ вторичный ток ТТ обеспечивает надежное отключение выключателя. ТН в этом случае не может служить источником оперативного переменного тока, так как при КЗ резко снижается напряжение.

На рис. 7.1 показана схема включения реле максимальной токовой защиты (KA) и электромагнита отключения (YAT) с дешунтированием катушки отключения.

В нормальном режиме катушка электромагнита отключения зашунтирована и ТТ нагружены малым сопротивлением реле КА. При КЗ это реле срабатывает и подключает к своей катушке последовательно катушку электромагнита отключения YAT, вследствие чего выключатель отключается.

ТТ и ТН используются как индивидуальные источники питания для данного присоединения и не связаны с цепями управления других присоединений, что обеспечивает их высокую надежность и уменьшает протяженность вторичных цепей.

Универсальными являются источники комбинированного питания одновременно от ТТ и ТН. Комбинированное питание хотя и универсально, но ограничено по мощности. Оно приемлемо для питания оперативных цепей защит, автоматики и управления легкими (пружинными) приводами.

Другим источником оперативного переменного тока являются трансформаторы собственных нужд с использованием силовой сети вторичного напряжения 220 В.

На схеме рис. 7.2. оперативные шинки 4 получают питание через стабилизаторы напряжения 1 от двух секций собственных нужд 220 В. Резервирование питания осуществляется автоматическим устройством 2. Для повышения надежности шинки управления ШУ и сигнализации ШС дублируются. Для отключения приводов установлено зарядное устройство 5 с выпрямителем и конденсаторами. Контроль изоляции осуществляется устройством 3.

В электроустановках с переменным оперативным током, как правило, устанавливаются выключатели с пружинным приводом, для управления которыми используются зарядные устройства (например, конденсаторные установки). Принцип их работы заключается в том, что в нормальном режиме работы конденсаторы заряжаются через выпрямительное устройство до 400 В, а в момент отключения или включения соответствующий конденсатор разряжается на управляющий электромагнит. Емкость конденсатора С и напряжение на его пластинах U подбирают так, чтобы энергия, запасенная в конденсаторе CU 2/2 превышала энергию срабатывания управляющего электромагнита. Электромагниты включения в этом случае получают питание от трансформаторов собственных нужд через выпрямительные устройства.

Комбинированное питание оперативных цепей от блоков питания, зарядных устройств и выпрямителей обеспечивает высокую надежность работы схем РЗиА, управления, сигнализации и блокировки.

На рис. 7.3 показана схема централизованного питания оперативных цепей с применением 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 ТН сборных шин. Дублирование блоков питания обеспечивает работу релейной защиты при любых повреждениях. Цепи питания электромагнитов отключения 2 присоединяются к зарядному устройству CG. Цепи электромагнитов включения 3, потребляющие значительный ток при включении, присоединяются к силовому выпрямителю VS, который питается от трансформатора собственных нужд, поскольку мощность ТН недостаточна для электромагнитов включения. Надежность питания цепей 2 и 3 обеспечивается установкой двух зарядных и выпрямительных устройств, присоединяемых к разным ТН и трансформаторам собственных нужд.

На ПС напряжением 110–220 кВ источником переменного оперативного тока обычно являются трансформаторы собственных нужд, а на ПС 6—10 кВ — специальные трансформаторы малой мощности (например, 0М-1,2/10), подключаемые к вводам питающих ПС линий 6—10 кВ. Эти источники оперативного тока не являются автономными, так как их работа возможна только при наличии напряжения в питающей сети.

Постоянный оперативный ток. Основным источником постоянного оперативного тока служат аккумуляторные батареи с зарядными устройствами 110 или 220 В. Они обеспечивают питание оперативных цепей РЗиА, электромагнитов отключения и включения коммутационных аппаратов, цепей сигнализации.

От аккумуляторных цепей питаются устройства связи, аварийное освещение, двигатели резервных маслонасосов СК.

Всех потребителей энергии на ПС и в РУ, получающих питание от аккумуляторных батарей, можно разделить на следующие группы:

постоянно включенная нагрузка — аппараты, устройства управления, блокировки, сигнализации и релейной защиты, постоянно обтекаемые током, а также постоянно включенная часть аварийного освещения. Постоянная нагрузка на аккумуляторной батарее зависит от мощности постоянно включенных ламп сигнализации и аварийного освещения, а также от типов реле. Поскольку постоянные нагрузки невелики и не влияют на выбор аккумуляторной батареи, в расчетах можно ориентировочно принимать для крупных ПС 110–500 кВ значение тока постоянно включенной нагрузки равным 25 А;

временная нагрузка — появляющаяся при исчезновении переменного тока во время аварийного режима: токи нагрузки аварийного освещения и электродвигателей постоянного тока. Длительность этой нагрузки определяется длительностью аварии (расчетная длительность принимается равной 0,5 ч);

кратковременная нагрузка (длительностью не более 5 с) создается токами включения и отключения приводов выключателей, пусковыми токами электродвигателей и токами нагрузки аппаратов управления, блокировки, сигнализации и релейной защиты, кратковременно обтекаемых током.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

  Система оперативного постоянного тока

Система оперативного постоянного тока (СОПТ) включает в себя:

  • Зарядно-выпрямительное устройство (ЗВУ);
  • Щит постоянного тока (ЩПТ) по типу ПСН-1200;
  • Шкаф распределения оперативного тока нижнего уровня (ШРОТ);
  • Шкаф с необслуживаемыми 12В аккумуляторными батареями (шкаф АБ), либо стационарные 2В батареи со стеллажом, устанавливаемые в аккумуляторном помещении энергообъекта;
  • Межшкафные связи

НАЗНАЧЕНИЕ

Система оперативного постоянного тока (СОПТ) предназначена для ввода, преобразования, аккумулирования и распределения электроэнергии постоянного тока по цепям собственных нужд для обеспечения бесперебойного питания оперативных цепей управления, защиты, автоматики и сигнализации, аварийного освещения.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Система оперативного постоянного тока применяется в цепях собственных нужд на электрических станциях, подстанциях и энергообъектах напряжением до 750 кВ

ФУНКЦИИ

Прием и преобразование электроэнергии переменного тока в постоянный ток;

Аккумулирование электрической энергии постоянного тока в аккумуляторных батареях (АБ);

Распределение электроэнергии постоянного тока напряжением 110 и 220 В;

Питание линии аварийного освещения от сети постоянного тока при исчезновении питающего напряжения в сети переменного тока;

Измерение и контроль параметров цепей собственных нужд.

ПРЕИМУЩЕСТВА

Удобство обслуживания, осмотра и мелкого ремонта в режиме эксплуатации системы: цепи вторичной коммутации вынесены в отдельный отсек для обеспечения разделения зон ответственности;

Удобство осмотра и обслуживания аппаратов первичных цепей – доступ возможен как с фасадной, так и с задней стороны шкафов;

Легкость адаптации под нужды конкретного заказчика Возможна реализация схем с применением:

— современных селективных и неселективных отечественных или импортных автоматических выключателей стационарного и выдвижного исполнения;

— средств защиты, сигнализации и контроля на базе современной релейной аппаратуры и микропроцессорных устройств с гибким набором функций.

Классический дизайн, продуманная эргономика;

Универсальность сборки и компоновки;

Минимальный объем монтажных работ по месту установки: возможна поставка системы СОПТ как отдельными шкафами, так и цельным щитом, в полностью собранном виде.

Имеет аттестацию ФСК ЕЭС и сертификат ТР ТС.

РИСУНОК 1. Структурная схема СОПТ для ПС с высшим напряжением 220-750 кВ и ПС 110 кВ с более чем тремя выключателями в РУВН

РИСУНОК 2. Структурная схема СОПТ для ПС с высшим напряжением 35 кВ и остальных ПС 110 кВ

Зарядно-выпрямительное устройство серии ЗВУ-РЭС

НАЗНАЧЕНИЕ

Зарядно-выпрямительное устройство ЗВУ-РЭС предназначено для питания нагрузки выпрямленным постоянным током и одновременного заряда (подзаряда) аккумуляторной батареи номинальным напряжением 110В, 220В, номинальным выходным током от 10 до 600 А

ФУНКЦИИ ЗВУ-РЭС

Измерение и отображение электрических параметров;

Температурная компенсация напряжения заряда;

Возможность параллельной работы двух ЗВУ на одну нагрузку;

Возможность контроля основных параметров через RS232/485, Modbus.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Зарядно-выпрямительное устройство ЗВУ-РЭС представляет собой каркасный шкаф двухстороннего либо одностороннего обслуживания, изготовленный из перфорированного металлического профиля по европейской технологии. Корпус шкафа покрыт порошковой эмалью. Охлаждение естественное, для лучшей вентиляции шкафов в нижней части двери предусмотрены жалюзи.

ТАБЛИЦА 1. Технические характеристики ЗВУ-РЭС


* — габариты шкафа ЗВУ-РЭС подбираются индивидуально по согласованию с заказчиком
Щит постоянного тока (ЩПТ)

НАЗНАЧЕНИЕ

Щит постоянного тока (ЩПТ) в составе системы оперативного постоянного тока предназначен для приема и распределения электрической энергии собственных нужд постоянного тока напряжением 110, 220 В. Щит обеспечивает бесперебойное питание оперативных цепей управления, защиты, автоматики и сигнализации, аварийного освещения.

В зависимости от схемы ПС, ЩПТ включает в себя панели собственных нужд постоянного тока, а также панели отходящих линий. Все панели выполняются по типу ПСН-1200.

Панели собственных нужд служат для ввода электроэнергии постоянного тока от ЗВУ в нормальном режиме работы щита, и от АБ в случае неисправности ЗВУ.

Панели отходящих линий применяются для распределения электроэнергии постоянного тока по потребителям среднего уровня.

ФУНКЦИИ ЩПТ

Защита первичных цепей электроприемников и вторичных цепей контроля от токов короткого замыкания;

Контроль тока заряда/разряда АБ;

Измерение напряжения на сборных шинах шкафа ввода и секционирования и шкафов отходящих линий;

Контроля уровня напряжения на главных шинах ЩПТ;

Контроль пульсации напряжения на шинах ЩПТ;

Световая сигнализация положения коммутационных и защитных аппаратов;

Автоматический контроль сопротивления изоляции;

Выдача дискретных и аналоговых сигналов в АСУ ТП.;

Защита от перенапряжений.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ПАНЕЛЕЙ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ПОСТОЯННОГО ТОКА ПСН-1200 (ЩПТ)

Панели ПСН по виду конструкции представляют собой щиты, состоящие из трех и более шкафов двухстороннего обслуживания, с установленными в них аппаратами первичных и вторичных цепей, электрическими и механическими соединениями. Шкафы каркасные, изготовленные из перфорированного профиля по европейской технологии. Для сборки панелей в щит в боковых вертикальных стойках панелей предусмотрены специальные отверстия для соединения панелей между собой. Для выполнения внутрипанельных и межпанельных электрических соединений используются кабель-каналы и металлические съемные элементы внутрищитового монтажа. Щит в сборе закрывается с боковых сторон накладными торцевыми панелями. На лицевую панель щита нанесена мнемосхема, отображающая главную схему коммутации силовых цепей.

В качестве коммутационной аппаратуры могут быть применены автоматические выключатели, выключатели-разъединители, выключатели нагрузки с предохранителями отечественного или импортного производства. В панелях собственных нужд постоянного тока широко применяются такие системы автоматического контроля уровня изоляции с автоматическим определением поврежденного фидера, как МикроСРЗ, Bender, Schneider Electric, Сапфир, ИПИ-1М.

Для защиты цепей от коммутационных импульсных перенапряжений, которые могут возникнуть при внезапных изменениях нагрузки или отключении защитных аппаратов, используются устройства защиты Hakel либо лавинные диоды.

В панелях устанавливаются аналоговые или цифровые щитовые приборы для контроля параметров работы сети. Для выявления неисправностей в составе ЩПТ предусмотрена сигнализация состояния коммутационной аппаратуры, аварийная сигнализация, а также обеспечена возможность снятия с выходных зажимов шкафов дискретных и аналоговых сигналов, для последующей передачи их в АСУ ТП.

В случае, если необходима цифровая передача сигналов, в панелях собственных нужд постоянного тока применяются модули ввода-вывода.

Система сигнализации представляет собой уникальное техническое решение осуществления визуального контроля состояния оборудования в основных режимах работы ЩПТ.

Аппаратная составляющая щита определяется исходя из требований заказчика.

ТАБЛИЦА 2. Технические характеристики ЩПТ

*- габариты ЩПТ подбираются индивидуально по согласованию с заказчиком.

Шкаф распределения оперативного тока нижнего уровня серии ШРОТ-РЭС

НАЗНАЧЕНИЕ

Шкаф распределения оперативного тока ШРОТ-РЭС предназначен для распределения электроэнергии постоянного тока по цепям питания конечных потребителей.

ФУНКЦИИ ШРОТ-РЭС

Распределение электрической энергии постоянного тока между потребителями нижнего уровня

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Шкаф распределения оперативного тока ШРОТ-РЭС представляет собой каркасный шкаф двухстороннего обслуживания, изготовленный из перфорированного металлического профиля. Корпус шкафа покрыт порошковой эмалью. Все коммутационные аппараты закрываются фальш-платами.

Шкаф распределения может иметь одну секцию с двумя вводами питания (рабочий и резервный) либо две секции с одним вводом питания на каждую секцию и резервированием питания через секционный выключатель от другой секции.

На вводе питания шкафа устанавливаются как рубильники, так и автоматические выключатели. В качестве аппаратов отходящих линий применяются автоматические выключатели или разъединители нагрузки с предохранителями. Тип и количество аппаратов, устанавливаемых в шкафу, определяется исходя из требований заказчика.

ТАБЛИЦА 3. Технические характеристики ШРОТ-РЭС

*- габариты шкафа ШРОТ-РЭС подбираются индивидуально по согласованию с заказчиком.

КОМПЛЕКТНОСТЬ СОПТ

ТАБЛИЦА 4. Комплектность поставки СОПТ

МАРКИРОВКА

Стеллажи для установки аккумуляторов промаркированы в соответствии с требованиями ГОСТ 26881-86 и технических условий предприятия-изготовителя.

Маркировка СОПТ наносится четкими нестирающимися знаками на паспортной, вспомогательной и указательной табличках по ГОСТ 12969-67.

Надписи на составных частях СОПТ выполнены на русском или ином языке в соответствии с опросным листом. Текст надписей в случае языка, отличного от русского, указывается заказчиком в опросном листе.

Паспортная табличка шкафов устанавливается на свободном легко обозримом месте двери шкафа в соответствии с документацией предприятия-изготовителя и содержит следующие данные:

— наименование изготовителя или его товарный знак;

— условное обозначение (индекс) изделия;

— знак соответствия;

— номинальное напряжение;

— номинальный ток шкафа;

— степень защиты;

— масса шкафа;

— обозначение технических условий;

— год изготовления.

Вспомогательная табличка устанавливается на лицевой стороне каждого шкафа и содержит:

— товарный знак;

— тип шкафа;

— порядковый номер шкафа в секции (обозначение шкафа на объекте);

— заводской номер;

— массу в килограммах.

Фирменная табличка с указанием логотипа завода-изготовителя устанавливается на лицевой панели каждого шкафа.

Возле каждого элемента, вынесенного на лицевую панель, устанавливается рамка для надписи или табличка, определяющая функциональное назначение элемента.

На внутренних поверхностях шкафов нанесена информация по функциональным обозначениям (кодам) вводов и выводов (присоединений).

Составные части СОПТ имеют на дверях предупреждающие знаки безопасности по ГОСТ 20493-2001.

На всех шкафах рядом с паспортной табличкой наносится маркировка «Знак соответствия» по ТС ТР

Маркировка транспортной тары выполняется по ГОСТ 14192-96 и имеет следующую информацию:

1. Наименование предприятия изготовителя;

2. Тип и количество упакованных изделий;

3. Адрес и телефон (факс) предприятия изготовителя.

Кроме того, на каждый груз нанесены манипуляционные знаки: «Верх», «Хрупкое. Осторожно», «Место строповки». При высоте груза более 1 м ставится знак «Центр тяжести».

ПРАВИЛА ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ, ТАРА И УПАКОВКА

Консервация и упаковка шкафов СОПТ соответствуют ГОСТ 23216-78.

Сочетание видов и вариантов транспортной тары с типами внутренней упаковки определяется в документации предприятия-изготовителя.

Категория упаковки:

— для внутригосударственных поставок (кроме районов Крайнего Севера и труднодоступных районов) по ГОСТ 15846-2002 — КУ-0, КУ-1, КУ-2; при отсутствии указания в заказе — КУ-0;

— для внутригосударственных поставок в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы по ГОСТ 15846-2002 — КУ-1;

— для экспортных поставок в макроклиматические районы с умеренным климатом —КУ-1, КУ-2; при отсутствии указания в заказе — КУ-1; с тропическим климатом — КУ-2.

Шкафы допускается отгружать в специальных контейнерах в полиэтиленовой упаковке с обрешеткой. По согласованию между заказчиком и предприятием-изготовителем возможна отгрузка шкафов в полиэтиленовой упаковке с обрешеткой автотранспортом и в железнодорожных вагонах при условии обеспечения защиты от атмосферных осадков и исключения механических повреждений.

Аккумуляторы и эксплуатационная документация к ним упаковывается в транспортную тару, обеспечивающую сохранность аккумуляторов во время транспортирования.

К каждому упаковочному месту прилагается упаковочный лист с указанием условного обозначения аккумулятора и даты упаковки.

Упаковка запасных частей производится с обеспечением целостности и сохранности запасных частей при транспортировании и хранении.

Эксплуатационная документация укладывается в водонепроницаемый пакет в предусмотренное в каждом шкафу СОПТ отделение. Остальная документация (упаковочный лист, сертификат) упаковывается и размещается в грузовых местах в соответствии с ГОСТ 23216-78.

Упаковка технической и сопроводительной документации и маркировка ее упаковки производится в соответствии с требованиями ГОСТ 23216 –78. Документация, отправляемая совместно с СОПТ, вложена в герметичный пакет из полиэтиленовой пленки. Размеры пакета – по ГОСТ 12302-83.

Пакет с документацией маркирован четкой надписью. Маркировка наносится на пакет с документацией или (если оболочка пакета прозрачная) на вкладыш из картона или бумаги.

При транспортировании в контейнерах дополнительно учитываются требования ГОСТ 20259 –80.

В каждый ящик или контейнер вложен упаковочный лист с указанием:

  1. Типа исполнения СОПТ;
  2. Перечня упакованных изделий;
  3. Подписи представителей технического контроля и упаковщика без указания фамилии.

Дополнительные технические требования на СОПТ согласовываются между заказчиком и предприятием-изготовителем.

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОПТ

Температура окружающего воздуха: от -40 до +50 ?С (в зависимости от исполнения);

Относительная влажность окружающего воздуха: 80 или 98 % при 25 ?С (в зависимости от исполнения);
Место установки – в закрытых помещениях при отсутствии непосредственного воздействия атмосферных осадков и солнечной­ ­радиации;

Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию.

Эксплуатация и обслуживание СОПТ должны производиться в соответствии с:

— «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ»;

— «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок Потребителей»;

— «Правилами устройств электроустановок»;

— эксплуатационной документацией.

УКАЗАНИЯ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

Каркасы шкафов СОПТ должны быть заземлены.

Защитные проводники подходящих и отходящих кабелей должны быть подключены к защитной шине (РЕ)

Все работы по техническому обслуживанию шкафов должны производиться в обесточенном состоянии, специально обученным персоналом, с соблюдением требований ПУЭ и ПТБ.

Защита обслуживающего персонала от соприкосновения с токоведущими частями обеспечивается:

— с фасадной стороны щита: дверью, фальш-платой (при открытой двери);

— с боковых сторон – торцевыми панелями;

— со стороны монтажа – дверьми, защитными ограждениями ( при открытых дверях).

Запрещается закрывать вентиляционное отверстие в отсеке аккумуляторных батарей, а также приближаться к нему с открытым огнем, пользоваться около него электронагревательными приборами, аппаратами и инструментами, которые могут вызвать искрообразование.

При работе со шкафами необходимо принимать меры для защиты персонала от поражения электрическим током аккумуляторных батарей, а именно:

— избегать короткого замыкания между полюсами противоположной полярности;

— использовать инструмент с изолированными рукоятками;

— не класть металлические предметы на батареи;

— в последнюю очередь подсоединять концевые выводы батареи.

МОНТАЖ

Сборка и установка СОПТ у потребителя должна производиться в соответствии с «Инструкцией по монтажу и эксплуатации» СОПТ предприятия-изготовителя, а также эксплуатационной документацией на комплектующие изделия.

Шкафы СОПТ на месте эксплуатации должны быть приварены к контуру заземления.

Площадка, подготовленная для монтажа шкафа ЗВУ, должна обеспечивать его установку в вертикальном положении с максимальным отклонением от вертикали не более 5°.

Перед началом работы необходимо проверить:

— отсутствие механических повреждений;

— соответствие маркировки элементов схемы;

— отсутствие загрязненности (запыленности) элементов;

— наличие надписей на лицевой стороне шкафов;

— наличие заводской паспортной таблички;

— исправность работы механических элементов (работу дверей и замков);

— заземление на всех дверях и электрических компонентах.

Помещение, предназначенное для нахождения шкафов, должно иметь естественную вентиляцию и отопление в осенне-зимний период.

Шкафы при монтаже не бросать.

Монтаж шкафов производится в следующей последовательности:

— установка несущей конструкции шкафа в вертикальное положение с отклонением от вертикали не более 5°;

— заземление металлической несущей конструкции шкафа;

— установка в шкаф подзарядных устройств, если они были демонтированы при транспортировке шкафа, и подключение их к внутренним цепям шкафа;

— установка в шкаф других устройств, которые могли быть демонтированы при транспортировке шкафа;

— установка в шкаф ШРОТ/ШОТ аккумуляторных батарей, соединение их между собой и цепями шкафа;

— подключение шкафа к внешним цепям;

— свободные гермовводы следует закрыть.

Максимальный допустимый момент затяжки болтовых соединений межэлементных перемычек аккумуляторов составляет от 8 до 10 Н/м. Плохо закрепленные соединения влияют на зарядное напряжение, ухудшают функциональное состояние батареи, могут нанести вред батарее и персоналу. После монтажа установите изоляционные накладки на перемычках и колпачки на борнах (если таковые предусмотрены). Важным условием является жесткое соединение и нивелированное размещение батарей.

Поскольку аккумуляторные батареи, входящие в состав шкафов ШРОТ/ШОТ, поставляются заряженными, при их установке, соединении и подключении следует принять меры для защиты от поражения электрическим током. Срок хранения АКБ без подзаряда – 6 месяцев.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

В период эксплуатации СОПТ обслуживающий персонал должен производить профилактические работы с целью обеспечения работоспособности изделия в течение всего времени эксплуатации.

Техническое обслуживание СОПТ проводится не реже одного раза в год и заключается во внешнем осмотре и проверке параметров аппаратов силовых и вторичных цепей.

Шкаф оперативного постоянного тока серии ШОТ-РЭС

НАЗНАЧЕНИЕ

Шкаф оперативного постоянного тока ШОТ-РЭС предназначен для бесперебойного электроснабжения важных потребителей на электрических станциях и подстанциях при отключении сети путем автоматического присоединения резервного источника питания – аккумуляторной батареи.

В рабочем режиме шкаф оперативного тока осуществляет питание цепей потребителей постоянного тока от выпрямительных устройств и подзаряд аккумуляторной батареи. В аварийном режиме питание потребителей напряжением постоянного тока осуществляется от аккумуляторной батареи в течение заданного времени.

ФУНКЦИИ ШОТ-РЭС

Преобразование электрической энергии собственных нужд переменного тока в электрическую энергию постоянного тока;

Заряд и подзаряд АБ от выпрямительного модуля;

Распределение электрической энергии постоянного тока между потребителями;

Непрерывный автоматический контроль значения напряжения на шинах;

Непрерывный автоматический контроль сопротивления изоляции сети постоянного тока относительно «земли»;

Формирование шинки «мигающего света»;

Измерение основных текущих параметров состояния АБ (напряжение, ток заряда-разряда);

Вывод информации о состоянии отходящих автоматических выключателей и необходимых сигналов на внешний клеммник.

ПРЕИМУЩЕСТВА

Компактная конструкция за счет применения зарядных устройств модульного типа и необслуживаемых аккумуляторных батарей;

Исключительная надежность и безотказность работы: широкий диапазон входного и выходного напряжения, многоуровневая система защиты оборудования, все устройства шкафа работают как от внешней сети, так и от аккумуляторных батарей;

Быстрота и удобство обслуживания, оперативность ремонта: предусмотрена возможность «горячей замены» силовых модулей без отключения потребителей за счет модульности зарядных устройств;

Легкость мониторинга и управления: информация выводится на графический экран, а также доступна по протоколу TCP/IP. Обеспечивается полное управление и мониторинг по сетям Ethernet.

Разработка индивидуального решения для каждого заказчика, возможность изготовления с секционированием и без секционирования;

Предусмотрена (по требованию) возможность обогрева для исключения конденсата.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

ШОТ-РЭС представляет собой шкаф, выполненный по европейской технологии, двухстороннего или одностороннего обслуживания, с установленными в нем аппаратами первичных и вторичных цепей. Шкаф каркасный, изготовлен из перфорированного металлического профиля. Корпус шкафа покрыт порошковой эмалью.

Охлаждение шкафов ШОТ-РЭС естественное. Для лучшей вентиляции шкафов, в верхней и нижней части дверей предусмотрены жалюзи.

Ввод кабелей – сверху или снизу (по проекту).

В качестве подзарядных устройств в шкафах ШОТ-РЭС- применяются выпрямительные модули серии CORDEX ( Argus Technologies) и Flatpack2 (ELTEK VALERE). Необходимые технические параметры модулей приведены в таблицах 1 и 2

ТАБЛИЦА 1 Технические данные выпрямительного модуля CORDEX (Uвых=220В DC)

№ п/п

Наименование параметра

Значение

Входное напряжение

Рабочее

176-312В АС

Номинальное

208-240В АС

Частота

45-70 Гц

Мощность / Выходной ток одного модуля (максимальное количество модулей 99 шт)

1,1 кВт / 5А

4,4 кВт / 20А

Выходное напряжение

176-320В DC

КПД

93,00%

ТАБЛИЦА 2 Технические данные выпрямительного модуля Flatpack2 (Uвых=220В DC)

№ п/п

Наименование параметра

Значение

Входное напряжение

Рабочее

85-300В АС

Номинальное

185-275В АС

Частота

45-66 Гц

Мощность / Выходной ток одного модуля

(максимальное количество модулей 96)

2 кВт / 9,16А

Выходное напряжение

178,5-297 В DC

КПД

95,00%

Если необходимое выходное напряжение отличается от типового, в таблице 3 и 4 приведены соотношения нетиповых напряжений, мощностей и токов выпрямительных устройств.

ТАБЛИЦА 3. Полная линейка выпрямительных модулей CORDEX

12В

24 В

48 В

125В

250Вт

400Вт

1,6 кВт

3,1 кВт

650 Вт

1кВт

1,5 кВт

1,8 кВт

3 кВт

3,6 кВт

4 кВт

1,1 кВт

4,4 кВт

18,5А

14А

66,6 А

130А

13,5А

21А

31А

37,5А

62,5А

75А

83А

8,8А

35А

ТАБЛИЦА 4. Полная линейка выпрямительных модулей Flatpack2

24 В

48 В

60В

110В

1,5 кВт

1,8 кВт

2 кВт

2 кВт

3кВт

2 кВт

2 кВт

64 А

75 А

84 А

41,7 А

62,5А

33,5 А

16,8 А

ТАБЛИЦА 5 Технические характеристики шкафа ШОТ

№ п/п

Наименование параметра

Значение

Входные параметры

Количество вводов

Согласно требованиям

Количество фаз

Согласно требованиям

Напряжение

Согласно требованиям (220, 380В)

Выходные параметры

Количество автоматов отходящих линий

Согласно требованиям

Количество секций

Согласно требованиям

Диапазон выходного тока*

Согласно требованиям

Выходное напряжение

220В — типовое исполнение

12В, 24В, 48В, 125В — по требованию заказчика

Конструктивные параметры

Обслуживание шкафа

Двухстороннее — типовое исполнение

Одностороннее — по требованию заказчика

Габаритные размеры шкафа

2200х800х600 — типовое исполнение

2200х600х600 — по требованию заказчика

Аккумуляторная батарея

Встроенная — до 55Ач

В отдельном шкафу — 55 Ач и выше

Наличие обогрева

По требованию заказчика

Степень защиты шкафа по ГОСТ 14254

IP31 — типовое исполнение

IP54 — по требованию заказчика

Климатическое исполнение по

ГОСТ 15150

УХЛ3

* — выходной ток шкафа ШОТ-РЭС зависит от типа выпрямительного устройства

Устройства контроля изоляции (УКИ)

В типовом исполнении ШОТ-РЭС для контроля сопротивления изоляции цепи постоянного тока используется реле контроля изоляции. Установка переключателя с вольтметром обеспечивает визуальный контроль сопротивления изоляции.

При необходимости автоматического поиска фидера с замыканием на землю шкаф дополнительно комплектуется УКИ фирм ИПИ-1М, Сапфир, Bender, Schneider Electric, МикроСРЗ

КОМПЛЕКТНОСТЬ ШОТ-РЭС

В комплект поставки ШОТ-РЭС входят:

— Шкаф ШОТ-РЭС с аппаратурой и приборами главных и вспомогательных цепей в соответствии с заказом;

— Комплект аккумуляторных батарей с перемычками;

— Ключи от дверей;

— Схемы электрические;

— Паспорт изделия;

— Техническое описание и руководство по эксплуатации ШОТ-РЭС;

— Техническое описание и руководство по эксплуатации на каждый тип установленных в шкафу устройств, приборов и аппаратов – по 1 экземпляру.

Маркировка, правила перевозки, тара и упаковка, условия эксплуатации, указания мер безопасности, правила монтажа и технического обслуживания ШОТ-РЭС аналогичны соответствующим разделам СОПТ (см. выше).

Для заказа изделия заполните «Опросный лист», а также Вы можете отправить сообщение с указанием дополнительных требований к комплектации. В письме укажите Ваши контактные данные (ФИО, телефон, E-mail).

Шкаф для аккумуляторных батарей

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Шкаф для аккумуляторных батарей представляет собой каркасный шкаф двухстороннего (одностороннего) обслуживания, изготовленный из перфорированного металлического профиля. Корпус шкафа покрыт порошковой эмалью. В шкафу предусмотрена естественная вентиляция в виде жалюзийных решеток.

В шкафу устанавливаются 12В герметизированные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи с рекомбинацией газа (Coslight, Sonnenschein, HAZE, Varta и др. в соответствии с заданием). Устанавливаемые в шкафу батареи являются необслуживаемыми, имеют ударопрочный негорючий корпус, изготовленный из пластмассы ABS, и предохранительный клапан, оборудованный встроенным пламегасителем.

Благодаря использованию надежной технологии рекомбинации газа, которая управляет выделением кислорода и водорода в процессе зарядки батареи, исключается необходимость доливки воды.

Лист заказа шкафов оперативного постоянного тока ШОТ-РЭС

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *