AC en DC secundaire circuitondersteuning

Typen en doel van secundaire circuits

Secundaire circuits zijn elektrische circuits waarmee de primaire circuits (stroom, dat wil zeggen de circuits van de belangrijkste elektriciteitsverbruikers) worden beheerd en gecontroleerd. Secundaire circuits omvatten regelcircuits, inclusief automatische circuits, signaalcircuits, metingen.

Secundaire circuits met gelijk- en wisselstroom met een spanning tot 1000 V worden gebruikt voor voeding en onderlinge verbinding van apparaten en apparaten voor besturing, beveiliging, signalering, blokkering, meting. Er zijn de volgende hoofdtypen secundaire circuits:

• stroomcircuits en spanningscircuits, waarin meetapparaten zijn geïnstalleerd die elektrische parameters meten (stroom, spanning, vermogen, enz.), evenals relais en andere apparaten;

• werkende circuits die dienen om gelijk- of wisselstroom te leveren aan de uitvoerende organen. Deze omvatten schakel- en schakelapparaten die zijn geïnstalleerd in de secundaire circuits (elektromagneten, schakelaars, stroomonderbrekers, onderbrekers, schakelaars, zekeringen, testblokken, schakelaars en knoppen, enz.).

De stroomcircuits van de meetstromen worden voornamelijk gebruikt voor voeding:

• meettoestellen (indicatie en registratie): ampèremeters, wattmeters en varmeters, actieve en reactieve energiemeters, telemetrietoestellen, oscilloscopen, enz.;

• relaisbeveiliging: stroomorganen van maximum, differentieel, afstand, aardfoutbeveiliging, back-upapparaten voor onderbrekerstoringen (CBRO), enz .;

• automatische sluitinrichtingen, automatische sluitinrichtingen van synchrone compensatoren, vermogensstroomregelinrichtingen, noodbesturingssystemen, enz.;

• sommige blokkerende apparaten, alarmen, enz.

Bovendien worden stroomcircuits gebruikt om AC-naar-DC-apparaten van stroom te voorzien die als hulpstroombronnen worden gebruikt.

Bij het bouwen van stroomcircuits moeten bepaalde regels worden gevolgd.

Alle apparaten met een stroomkring kunnen, afhankelijk van hun aantal, lengte, stroomverbruik en vereiste nauwkeurigheid, worden aangesloten op één of meerdere stroombronnen.

In stroomtransformatoren met meerdere wikkelingen wordt elke secundaire wikkeling als een onafhankelijke stroombron beschouwd.

De secundairen aangesloten op een enkelfasige CT zijn in serie verbonden met de secundaire wikkeling en moeten een gesloten lus vormen met de verbindingscircuits. Het openen van het circuit van de secundaire wikkeling van de CT in de aanwezigheid van stroom in het primaire circuit is onaanvaardbaar; daarom mogen stroomonderbrekers, stroomonderbrekers en zekeringen niet worden geïnstalleerd in de secundaire stroomcircuits.

Om personeel te beschermen in het geval van een CT-storing (wanneer de isolatie tussen de primaire en secundaire wikkelingen elkaar overlapt), moet op één punt een beschermende aarding worden aangebracht in de secundaire CT-circuits: op de aansluiting die zich het dichtst bij de CT bevindt of bij de CT-klemmen .

Voor bescherming die verschillende sets CT's combineert, zijn de circuits ook op één punt geaard; in dit geval is aarding via een zekering met een doorslagspanning van maximaal 1000 V en een shuntweerstand van 100 Ohm om statische lading te verwijderen toegestaan.

Fig. 1 toont de aansluiting van stroomcircuits op meettoestellen en apparaten voor beveiliging en automatisering en hun verdeling langs de CT voor een circuit met drie schakelaars voor twee aansluitingen. Er wordt rekening gehouden met de karakteristiek van de eerste lus, die bestaat uit de mogelijkheid om elk van de twee lijnen van de twee bussystemen te voeden. Daarom worden de secundaire stromen van CT's (bijv. CT5, CT6, enz.) die worden geleverd aan de relais en apparaten op dezelfde primaire som opgeteld (behalve voor raildifferentiaalbeveiliging en stroomonderbrekingsbeveiliging).

Opgemerkt moet worden dat de vereenvoudigde beveiligingsinrichtingen die in de figuren worden getoond, OAPV's, enz. In feite bestaan ​​uit verschillende relais en apparaten die zijn verbonden door elektrische circuits. Op de lijn getoond in Fig. 2, waar stroomstromen van richting kunnen veranderen, zijn twee meters verbonden met stekkers voor het meten van actieve energie, waarvan één Wh1 de uitgezonden energie alleen in één richting telt, en de andere Wh2 - in de tegenovergestelde richting. Vervolgens passeren de secundaire stroomcircuits drie ampèremeters, stroomspoelen van de wattmeter W en varmeter Var, noodbedieningsapparaten 1, oscilloscoop en telemetrieapparatuur 2.

Een fixerende ampèremeter FA is verbonden met de neutrale draad, met behulp waarvan de locatie van de fout langs de lijn wordt bepaald. Figuur 3 toont stroomcircuits voor busdifferentiaalbeveiliging. De secundaire stroomcircuits doorlopen hun testblokken, waarna de totale stroom van alle aansluitingen van I- of II-bussystemen (in normale modus is de som van de secundaire stromen nul) via het testblok BI1 wordt toegevoerd aan het differentieelbeveiligingsrelais montage.

In het geval dat er geen koppelingen in gebruik zijn (in reparatie, enz.), worden de werkkappen verwijderd van de relevante testblokken, met als resultaat dat de secundaire CT-circuits worden kortgesloten en geaard, en de circuits die naar het beveiligingsrelais leiden, zijn gebroken ….

Rijst. 1. Schema van distributie van beveiligingen, automatisering en meetapparatuur voor TT-kernen voor twee lijnen 330 of 500 kV op een onderstation met een aansluitschema "anderhalf": 1 - back-upapparaat voor het falen van stroomonderbrekers en automatisering voor noodbediening van lijnen; 2 — differentiële busbeveiliging; 3 — tellers; 4 — meetinstrumenten (ampèremeters, wattmeters, varmeters); 5 — automatisering voor noodbediening; 6 — telemetrie; 7 — back-upbeveiliging en noodautomatisering; 8 — basisbeveiliging van bovenleidingen; 9 — eenfasige automatische sluiting (OAPV)

Wat betreft testapparaat VI1, in het geval van deactivering van de differentiële busbeveiliging - met het werkdeksel verwijderd - worden alle stroomcircuits die op dit railsysteem zijn aangesloten gesloten en tegelijkertijd worden de werkende DC-circuits ontgrendeld (deze laatste zijn niet weergegeven in het diagram).

Rijst. 2. Schakelschema voor een lijn van 330.500 kV gevoed door twee bussystemen: 1 — oscilloscoop; 2 — telemetrieapparatuur

Rijst. 3.Schakelschema differentiaalbeveiliging van 330 of 500 kV bussen

Het differentiële beveiligingsschema biedt een mA-milliampèremeter die is aangesloten op de neutrale draad van de CT, met behulp waarvan, wanneer op de K-knop wordt gedrukt, het bedienend personeel periodiek de beveiligingsonbalansstroom controleert, wat erg belangrijk is om verkeerde werking te voorkomen.

Rijst. 4. Organisatie van secundaire spanningscircuits in open-air 330 of 500 kV schakelinrichtingen gemaakt volgens anderhalf schema: 1 - voor bescherming, meetapparatuur en andere apparaten van de autotransformator; 2 - voor bescherming, meetapparatuur en andere apparaten uit de L2-lijn; 3 — voor beveiliging, meetapparatuur en andere apparaten uit het II-bussysteem; 4 — naar spoorwegnet 110 of 220 kV; 5 — naar de reservetransformator pagina 6 of 10 kV; PR1, PR2 - spanningsschakelaars; 6 — bussen met spanning van het II-bussysteem

Spanningscircuits afkomstig van meetspanningstransformatoren (VT) worden voornamelijk gebruikt voor voeding:

• meetapparatuur (indicatie en registratie) — voltmeters, frequentiemeters, wattmeters, varmeters,

• actieve en reactieve energiemeters, oscilloscopen, telemetrie-apparaten, enz.

• relaisbeveiliging — afstand, richting, spanningstoename of -afname, enz.;

• automatische apparaten - AR, AVR, ARV, noodautomatisering, automatische frequentieontlading (AFR), frequentiecontroleapparaten, energiestromen, blokkeerapparaten, enz.;

• organen voor het bewaken van de aanwezigheid van spanning. Bovendien worden ze gebruikt om gelijkrichters aan te drijven die worden gebruikt als bronnen van constante bedrijfsstroom.

Om een ​​idee te krijgen van hoe secundaire spanningscircuits worden gevormd, zie Fig. 4.De figuur toont twee circuits van anderhalve circuits van elektrische verbindingen van een 500 kV-schakelbord: twee spaartransformatoren T voor communicatie met een 500 kV-schakelbord zijn op één aangesloten en twee bovenleidingen L1 en L2 van 500 kV zijn op elkaar aangesloten. Uit de figuur blijkt dat in het schema "anderhalf" VT's zijn geïnstalleerd op alle lijnverbindingen en autotransformatoren op beide bussystemen. Elk van de VT's heeft twee secundaire wikkelingen: de primaire en de hulpwikkeling. Ze hebben verschillende elektrische circuits.

De primaire wikkelingen zijn in ster geschakeld en dienen voor de voeding van beveiligings- en meetcircuits. Extra wikkelingen zijn verbonden in een open deltapatroon. Ze worden voornamelijk gebruikt om aardfoutbeveiligingscircuits van stroom te voorzien (vanwege de aanwezigheid van nulvolgordespanning 3U0 op de wikkelklemmen).

De circuits van de secundaire VT-wikkelingen worden ook naar de spanningscollectorbussen gebracht waarop de VT-wikkelcircuits zijn aangesloten, evenals de spanningscircuits van verschillende secundairen.

De meest vertakte bussen en circuits van secundaire spanning worden gemaakt bij VT van de 500 kV-bussen. Van deze bussen 6, met behulp van schakelaars PR1 en PR2, de back-upvoeding van de beveiligingscircuits (in geval van storing van de lijn VT), meters en berekende meters die op deze lijnen zijn geïnstalleerd (in het tweede geval met behulp van een RF-blokkeerrelais ) , is afgeleverd.

Om de nauwkeurigheid van hun aflezingen te behouden, wordt de stroom naar de berekende meters op de lijnen geleverd door hun eigen besturingskabels die speciaal voor dit doel zijn ontworpen.Apparaat RKN is aangesloten op de klemmen n en b en op de secundaire wikkeling van de open delta om de integriteit van het nulvolgordecircuit 3U0 te bewaken. Onder normale omstandigheden controleert het personeel met behulp van de K-knop periodiek de aanwezigheid van onbalansspanning en de werking van de wikkeling van de open delta van de VT en zijn circuits met behulp van een mA-milliampèremeter.

Spanningsregeling in de hoofdcircuits van de wikkelingen wordt ook uitgevoerd met behulp van het relais RKN (in Fig. 4 is het verbonden met circuits a en c ТН5). De implementatie van spanningscircuits heeft enkele algemene regels. Zo moeten VT's worden beveiligd tegen alle soorten kortsluitingen in de secundaire circuits door automatische schakelaars met hulpstoringsmeldcontacten. Als de secundaire circuits onbeduidend vertakt zijn en de faalkans daarin klein is, mogen er geen stroomonderbrekers worden geïnstalleerd, bijvoorbeeld in het 3U0-circuit van de VT op de RU-rails van 6-10 kV en 6-10 kV GRU.

In netwerken met een grote aardingsstroom in de secundaire circuits van de VT-wikkelingen die in een open delta zijn aangesloten, zijn er ook geen onderbrekers. Bij een storing in dergelijke netwerken worden de defecte secties snel uitgeschakeld door de bijbehorende netwerkbeveiligingen en daalt de spanning 3U0 dienovereenkomstig snel. Daarom zijn er in de circuits, bijvoorbeeld vanaf de klemmen n en bn van de TN-lijn en de 500 kV-rails, geen stroomonderbrekers. In netwerken met lage aardstroom bij VT tussen terminals n en bp, kan 3U0 lange tijd bestaan ​​met een kortsluiting in de secundaire circuits van VT, deze kan beschadigd raken. Daarom is het noodzakelijk om hier stroomonderbrekers te installeren.

Afzonderlijke stroomonderbrekers zijn aanwezig om de spanningscircuits te beschermen die worden gelegd door de ongeopende driehoekshoekpunten (u, f).Bovendien is het de bedoeling om in alle secundaire circuits van de VT messchakelaars te installeren om er een zichtbare opening in te creëren, wat nodig is om de veilige uitvoering van reparatiewerkzaamheden aan de VT te garanderen (behalve de toevoer van spanning naar de secundaire wikkelingen ) van VT van een externe bron). In een compleet schakelsysteem in het VT-circuit op RU-rails zijn s.n. 6-10 kV-scheidingsschakelaars niet geïnstalleerd, omdat er een zichtbare opening ontstaat wanneer de VT-trolley uit de schakelkast wordt geklommen.

De secundaire wikkelingen en de secundaire circuits van de VT moeten geaard zijn door een van de fasedraden of het neutrale punt van de secundaire wikkelingen aan te sluiten op het aardingsapparaat. De aarding van de secundaire wikkelingen van de VT wordt uitgevoerd op het eindknooppunt dat zich het dichtst bij de VT bevindt of op de klemmen van de VT zelf.

Schakelaars, stroomonderbrekers en andere apparaten zijn niet geïnstalleerd in de draden van de geaarde fase tussen de secundaire wikkeling van de VT en het aardingspunt van de stroomonderbreker. De aardklemmen van de VT-spoelen worden niet gecombineerd en de draden van de besturingskabel die erop is aangesloten, worden naar hun bestemming gelegd, bijvoorbeeld naar hun rails. Aardklemmen van verschillende VT's worden niet gecombineerd.

Tijdens bedrijf kunnen er gevallen zijn van storing of terugroeping voor reparatie van VT's, waarvan de secundaire circuits zijn aangesloten op beveiliging, meting, automatisering, meetapparatuur, enz. Om verstoring van hun werking te voorkomen, wordt redundantie gebruikt.

Rijst. 5.Schema van handmatige schakeling van de secundaire circuits van de VT in de externe schakelapparatuur, gemaakt volgens het diagram van de helft: 1-voeding van de spanningsbussen van de VT van de lijn (bijvoorbeeld L1 ); 2 — naar het spanningsregelrelais; 3 — circuits voor beveiliging, automatisch sluiten en automatisering voor noodbediening; 4 — telemetrieapparatuur; 5 — oscilloscoop; 6 — op de spanningen van het I-bussysteem; 7 — naar de spanningspolen van het II-bussysteem

In het anderhalve schema (Fig. 5), in het geval van VT-uitvoer van lijnen, wordt redundantie uitgevoerd door VT's die op de rails zijn geïnstalleerd, met behulp van de PR1-schakelaar voor circuits die afkomstig zijn van de hoofdwikkeling, aangesloten op een ster en de PR2-schakelaar voor open delta-circuits. Met behulp van schakelaars PR1 en PR2 worden de secundaire spanningsbussen van de lijn aangesloten op hun eigen VT (werkcircuit) of op de VT van het eerste of tweede bussysteem (reservecircuit). In het laatste geval gebeurt dit schakelen via de schakelaars PRZ en PR4.

Een methode om spanningscircuits met één lijn redundant te voeden, bijvoorbeeld L1 in Fig. 4 (bij het uittrekken van de VT voor reparatie), van een andere lijn, bijvoorbeeld L2, mag niet worden gebruikt, aangezien in het geval van kortsluiting en onderbreking van de L2-lijn de spanningsbeveiligingscircuits van de L1-lijn worden beroofd van kracht.

Rijst. 6. Schema van handmatige schakeling van secundaire circuits van VT in distributieapparaten met twee bussystemen: 1 - naar meters en andere apparaten van het I-bussysteem in de hoofdbesturing; 2 — op meetapparaten en andere apparaten van het II-bussysteem in de hoofdbesturing

In schema's met een dubbel bussysteem moeten de spanningstransformatoren onderling worden ondersteund (wanneer een van de VT's buiten werking is) met behulp van schakelaars PR1-PR4 (Fig. 6). Om dit te doen, moet bij het schakelen van de schakelaar om verbinding te maken met de bus de schakelaar SHSV worden ingeschakeld. Bij stroomkringen met twee bussystemen is bij het wisselen van aansluitingen van het ene bussysteem naar het andere een overeenkomstige automatische omschakeling van spanningskringen voorzien.

Rijst. 7. Schema van automatisch schakelen met behulp van hulpcontacten van scheidingsschakelaars van secundaire circuits van busspanningstransformatoren in schakelinrichtingen voor binnen 6-10 kV

In indoor 6-10 kV-schakelapparatuur wordt geschakeld via hulpcontacten van busscheiders (fig. 7). Wanneer bijvoorbeeld de scheider P2 is ingeschakeld, zijn de L1-lijnen van het spanningscircuit enerzijds verbonden met de spanningsbussen van het II-bussysteem, via de hulpcontacten van deze scheider, en anderzijds, bescherming en apparaten van deze lijn.

Bij het overzetten van lijn L1 naar het I-bussysteem sluit de scheidingsschakelaar P1 en sluit de scheidingsschakelaar P2. De lijnspanningscircuits L1 worden via hulpcontacten overgedragen aan de voeding van het THI-bussysteem. Op deze manier wordt de voeding van de spanningscircuits niet onderbroken wanneer lijn L1 van het ene bussysteem naar het andere wordt geschakeld. Hetzelfde principe wordt waargenomen bij het operationeel schakelen van L2-lijn en andere verbindingen.

Op lijnen van 35 kV en hoger, aangesloten op een dubbelbussysteem, worden de spanningscircuits geschakeld met behulp van de contacten van de relaisversterkers van de positie van de busscheiders.Bij het overzetten van primaire aansluitingen naar een ander railsysteem worden alle spanningscircuits geschakeld, inclusief de geaarde circuits van de hoofd- en hulpwikkelingen.

Dit sluit de mogelijkheid uit om de aardingscircuits van twee VT's te combineren. Deze omstandigheid is belangrijk. Zoals operationele ervaring heeft geleerd, kan de combinatie van aardingspunten van verschillende VT's leiden tot verstoring van de normale werking van relaisbeveiliging en automatiseringsapparatuur en is daarom onaanvaardbaar.

Rijst. 8. Spanningscircuits van de kast VT KRU 6 kV: 1 — spanningscircuits, beveiligings- en andere apparaten van de back-uptransformator c. nr. 6 kV; 2 — signaalcircuit "Uitschakelen van de automatische stroomonderbreker VT"; 3 — Kast voor spanningstransformator KRU

In afb. 8 toont de spanningsdiagrammen in de schakelkast 6 kV VT-kast s.n. Hier zijn de wikkelingen van twee enkelfasige VT's verbonden in een open driehoek. De spanningstransformator aan de hoogspanningszijde is alleen aangesloten door afneembare contacten en aan de lagere spanningszijde door afneembare contacten en een stroomonderbreker, waarvan de hulpcontacten bedoeld zijn om een ​​signaal naar het bedieningspaneel te sturen om de stroomonderbreker AB.

Tijdens bedrijf is het erg belangrijk om de betrouwbare staat van de afneembare contacten in de distributie- en verdeelkasten en de circuits van de secundaire spanning, bedrijfsstroom, enz.

Bedrijfsstroomcircuits. Bedrijfsstroom is wijdverbreid geworden in elektrische installaties.

De prestaties van de bedrijfsstroomcircuits moeten ook zorgen voor hun bescherming tegen kortsluitstromen.Hiertoe worden de hulpcircuits van elke aansluiting voorzien van bedrijfsstroom via afzonderlijke zekeringen of stroomonderbrekers met hulpcontacten om hun ontkoppeling te signaleren. Stroomonderbrekers hebben de voorkeur boven zekeringen.

De bedrijfsstroom wordt in de regel geleverd aan de relaisbeveiliging en besturingsonderbrekers via afzonderlijke onderbrekers (los van de signalerings- en blokkeercircuits).

Voor kritieke verbindingen (elektriciteitslijnen, TN 220 kV en hoger en SK) zijn ook aparte stroomonderbrekers voor hoofd- en back-upbeveiliging geïnstalleerd.

Hulp-DC-circuits moeten isolatiebewakingsapparaten hebben die een waarschuwingssignaal geven wanneer de isolatieweerstand onder een gespecificeerde waarde daalt. Voor DC-circuits worden aan elke pool isolatieweerstandsmetingen uitgevoerd.

Voor een betrouwbare werking van elektrische apparatuur en hun bescherming, is het noodzakelijk om de beschikbaarheid van voeding voor de werkende stroomcircuits van elke verbinding te regelen. De bewaking wordt bij voorkeur uitgevoerd met relais die een waarschuwingssignaal geven wanneer de hulpspanning wegvalt.