Bronnen en netwerken van wisselende en gelijkgerichte bedrijfsstroom

Om de kosten van elektrische apparatuur te verlagen en de werking ervan op onderstations tot 110 kV te vereenvoudigen, gebruiken ze werkende wisselstroom en gelijkgerichte stroom. Als bronnen van werkende wisselstroom, conventionele of speciale hulptransformatoren met laag vermogen, evenals stroom- en spanningsmeettransformatoren.

De stuur- en signaleringscircuits kunnen worden gevoed vanuit het hulpnetwerk van het onderstation of vanuit speciale laagvermogentransformatoren die zijn aangesloten op de 6 of 10 kV-rails aan de voedingszijde (naast de schakelaars).

Bronnen van wisselstroom en gelijkgerichte stroom, in tegenstelling tot batterijen, zijn ze niet autonoom, omdat hun werking alleen mogelijk is met de aanwezigheid van spanning in het netwerk. Daarom worden speciale eisen gesteld aan de voedingscircuits om de betrouwbaarheid van hun werking te vergroten: de werkcircuits moeten worden gevoed door ten minste twee transformatoren, de spanning in de secundaire circuits moet worden gestabiliseerd, de secundaire circuits moeten worden gescheiden van de circuits. N.

Er moet stroom worden geleverd aan de meest kritieke elektrische ontvangers met werkende automatische back-upvoedingsapparaten (ATS).

In afb. 1 toont het voedingscircuit van de AC-bedrijfscircuits van twee transformatoren TSH1 en TSH2. De meest kritische elektrische ontvangers zijn toegewezen aan speciale SHOP-rails, die worden gevoed door een automatische noodstroomschakelaar (ATS).

Besturingsbussen SHU en signalering SHS worden gevoed vanuit de bussen SHOP via stabilisatoren CT1, CT2, zodat spanningsfluctuaties in de circuits minder invloed hebben op de werking van de besturings- en signaleringscircuits. De elektromagneten voor het inschakelen van de olieschakelaars worden gevoed door de gelijkrichters VU1 en VU2, die op verschillende delen van de printplaat zijn aangesloten.

Rijst. 1. Voedingscircuit voor werkcircuits van wisselstroom: TCH1, TСН2 - transformatoren p.n., AVR - automatische omschakelaar, ST1, ST2 - spanningsstabilisatoren, VU1, VU2 - gelijkrichters, SHU, SHP, SHS - besturings-, stroom- en signaalrails , AO — noodverlichting, TU — TS — afstandsbediening en signalering op afstand, SHOP — banden voor verantwoordelijke consumenten

Aan de gelijkgerichte spanningszijde werken VU1 en VU2 op gemeenschappelijke bussen.Als de installatie schakelaars gebruikt met veeraandrijvingen (PP-67, etc.) die op wisselstroom werken, verandert het circuit dienovereenkomstig: de gelijkrichters worden uitgeschakeld, de schakelende elektromagneten worden gevoed door de ShU-rails, aangezien de schakelende elektromagneten van dergelijke aandrijvingen dat niet doen. geen hoog vermogen nodig, omdat de aangrijping wordt gedaan door de voorgerolde aandrijfveren.

Naast universele stroomtransformatoren worden speciale transformatoren gebruikt om secundaire circuits van stroom te voorzien. Zo worden TM-2/10-transformatoren met een vermogen van 2 kVA, een nominale spanning van 6 of 10 kV aan de bovenzijde en 230 V aan de onderzijde gebruikt om stuurcircuits van onderstations te voeden.

Meetstroomtransformatoren (CT) en spanning (VT) worden ook gebruikt als bronnen van wisselstroom en om wisselstroom te leveren aan de gelijkrichters in gelijkgerichte bedrijfsstroomsystemen.

Op de secundaire wikkeling van de TT kunnen meerdere apparaten en relais in serie worden aangesloten.

De fout van CT's en de waarde van hun secundaire belasting hangen nauw met elkaar samen. Naarmate de belasting toeneemt, neemt de fout van de CT toe, daarom mag de secundaire belasting voor de CT niet hoger zijn dan de toegestane waarde waarbij de overeenkomstige nauwkeurigheidsklasse wordt gegarandeerd.

De eigenaardigheid van de werking van CT's die de werkstroomcircuits door de gelijkrichters voeden, is dat hun belasting in deze modus veel groter is dan wanneer alleen de beveiligings- en meetcircuits worden gevoed. Daarom werken CT-kernen in de verzadigingsmodus, wat de thermische werkingsmodus verslechtert.

De CT-foutcontrole voor een niet-lineaire belasting wordt uitgevoerd, evenals voor een lineaire, volgens de curven van de limietmultipliciteit van de secundaire stroom. Het verschil ligt in het feit dat de curve van de afhankelijkheid van de secundaire stroom van de belasting onder de curve van de toegestane multipliciteit (1) moet liggen in het gehele variatiebereik van de stroom van nul tot de berekende multipliciteit (figuur 2). ).

Rijst. 2. Curven van de toelaatbare fout van de CT met een niet-lineaire belasting: 1 - de curve van de limietmultipliciteit, 2, 3 - de kenmerken van de niet-lineaire belasting, K1, K2 - de verzadigingscoëfficiënt van de stroomtransformatoren

De curven die in deze afbeelding worden weergegeven, laten zien dat de belasting die overeenkomt met curve 2 bij een veelheid K2 de toegestane waarde overschrijdt, en de overeenkomstige curve 3 zorgt er niet voor dat de CT-fout groter wordt dan de toegestane 10%. Daarom kan deze CT alleen worden gebruikt om een ​​karakteristieke 3-belasting te leveren.

In een aantal gevallen worden CT's alleen gebruikt als bedrijfsstroombronnen, bijvoorbeeld bij het voeden van BDC-stroomblokken. In deze gevallen worden geen hoge eisen gesteld aan de nauwkeurigheid van de CT, terwijl het door de transformatoren geleverde vermogen voldoende moet zijn voor de werking van secundaire apparaten die worden gevoed door gelijkgerichte stroom. De afhankelijkheid van het CT-uitgangsvermogen van de primaire stroom wordt getoond in Fig. 3.

De secundaire circuits van de VT moeten zo zijn ontworpen dat de spanningsverliezen van de beveiligingspanelen, automatisering en meetapparatuur in het bereik van 1,5 tot 3% liggen, en voor de berekende meters actieve en reactieve energie - niet meer dan 0,5% . Net als bij stroomtransformatoren hangt de nauwkeurigheidsklasse van VT af van de belasting van de secundaire circuits.

Rijst. 3. Afhankelijkheid van het door de CT geleverde vermogen van de primaire stroom

In afb. 4 toont de afhankelijkheden die aangeven welke belastingen overeenkomen met een of andere klasse van VT-nauwkeurigheid.

VT's kunnen echter werken met grotere belastingen dan opgegeven, maar in dit geval moet de belasting worden beperkt zodat de fout van de VT niet leidt tot een onjuiste werking van de relaisbeveiliging en automatisering. Doorgaans werken VT's die alleen relaisbeveiliging en automatische circuits voeden in nauwkeurigheidsklasse 3.

Verschillende halfgeleidergelijkrichters en speciale voedingen worden gebruikt als bronnen van gelijkgerichte gelijkstroom. Gelijkstroombronnen kunnen worden onderverdeeld in drie hoofdgroepen:

• batterij opladen en oplaadbronnen,

• bronnen van bedrijfsstroom, voedingscircuits voor besturing en signalering,

• bronnen die bedoeld zijn om de elektromagneten aan te drijven voor het inschakelen van olieschakelaars.

Rijst. 4. Afhankelijkheid van de TN-nauwkeurigheidsklasse van de belasting: 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

Voorgeladen condensatoren moeten ook worden geclassificeerd als stroombronnen omdat ze worden opgeladen via gelijkrichters die worden gevoed door wisselstroombronnen.

Gelijkrichters worden gebruikt om batterijen op te laden en op te laden: VAZP, RTAB-4, VAZ, VSS, VSA, VU, enz.

In afb. 5 transmissieblokschema van de regelaar RTAB-4 wordt gebruikt in Mosenergo-substations en is een gelijkrichter halfgeleiderlader waarvan de uitgangsspanning automatisch constant wordt gehouden volgens de gespecificeerde instelling.

Het apparaat is ontworpen om samen te werken met oplaadbare batterijen in oplaadmodus. De RTAB-4-regelaar dekt zowel de DC-belasting van het onderstation als de natuurlijke zelfontlading en zorgt voor stabilisatie van de aangegeven spanningen en stromen.

Het bestaat uit twee spanningsregelaars - primair en secundair, die onafhankelijk van elkaar werken en werken op de primaire en secundaire elementen van de batterij. Regeling van de uitgangsspanning in elk van de regelaars wordt uitgevoerd door zijn eigen stuurcircuit (meetblok IB en stuurblok CU) dat inwerkt op de gelijkrichter van het vermogenscircuit.

Rijst. 5. Blokschema van de regelaar RTAB -4: RNDE - spanningsregelaar van aanvullende elementen, ORN - hoofdspanningsregelaar, DC - tussentransformator, UV-gestuurde gelijkrichter, BU1, BU2 - besturingsblokken, IB1, IB2 - meeteenheden , UVM — Gecontroleerde gelijkrichter, BOTR — Regulatory Current Limiter, BKN — Voltage Control Unit, SEB — Hoofdbatterijcellen, BPA — Extra batterijcellen, Rd — Belastingsweerstand van extra cellen, W — Shunt

Het spanningsniveau in de DC-bussen wordt geregeld door een speciale BKN-unit die een signaal afgeeft wanneer de spanning daalt of stijgt met 10% van de gespecificeerde instelling. De hoofdregelaar is uitgerust met een BOTR-uitgangsstroombegrenzer voor overbelastingsbeveiliging in geval van uitval van het DC-circuit en lage batterijspanning.

De RTAB-4 regelaar werkt met natuurlijke luchtkoeling bij -5– + 30°C, de voedingsspanning is driefasige wisselstroom 220 of 380 V, de nominale gelijkgerichte spanning aan de uitgang van de regelaar is 220 V, de nominale uitgang stroom is -50 A, het bereik van de instelling van de uitgangsstroomlimiet 40-80 A, regelnauwkeurigheid ± 2%.

De spanningsregelaar voor extra elementen wordt geproduceerd in twee versies: voor 20-40 en 40-80 V. De maximale uitgangsstroom in normale modus is 1-3 A. De weerstand Rd wordt gebruikt als een ballastbelasting om extra elementen te ontladen om te voorkomen dat sulfatering.

De bedrijfscircuits worden gevoed door stroomblokken (BPT) en spanningsblokken (BPN).

Blokken BPT (Fig. 6) bestaan ​​​​uit een tussenliggende verzadigde transformator PNT, een gelijkrichter B, evenals hulpelementen: een smoorspoel Dp en een condensator C opgenomen in het uitgangsspanningsstabilisatiecircuit.

Rijst. 6. Schematisch diagram van voedingen BPT-1002 en BPN-1002

BPN-eenheden bestaan ​​uit tussentransformator PT, gelijkrichter B, gelijkrichter SV en enkele andere elementen.

Rijst. 7. Voedingseenheid BPN-1002

BPT-units worden geleverd door TT en BPN door VT of transformatoren enz. BPT- en BPN-units of meerdere BPT- en BPN-units werken gewoonlijk op gemeenschappelijke gelijkgerichte spanningsbussen. Een karakteristiek verschil tussen BPT- en BPN-units is dat BPN-units stroom leveren aan de bedrijfscircuits onder normale bedrijfsomstandigheden, wanneer bekend is dat het onderstation onder spanning staat, en BPT-units - in kortsluitmodus, wanneer BPN-units geen stroom kunnen leveren aan de secundaire apparaten vanwege de grote spanningsval in de primaire circuits.