Kilder og netværk af vekselstrøm og ensrettet driftsstrøm

For at reducere omkostningerne ved elektrisk udstyr og forenkle dets drift ved transformerstationer op til 110 kV, bruger de fungerende vekselstrøm og ensrettet strøm. Som kilder til drift af vekselstrøm, konventionelle eller specielle laveffekt hjælpetransformere samt strøm- og spændingsmåletransformatorer.

Styre- og signalkredsløbene kan forsynes med strøm fra understationens hjælpenetværk eller fra specielle laveffekttransformatorer forbundet til 6 eller 10 kV-skinnerne på forsyningssiden (ved siden af ​​afbryderne).

Kilder til vekselstrøm og ensrettet strøm i modsætning til batterier er de ikke autonome, da deres drift kun er mulig med tilstedeværelsen af ​​spænding i netværket. Derfor stilles der særlige krav til strømforsyningskredsløbene, der har til formål at øge pålideligheden af ​​deres drift: arbejdskredsløbene skal drives af mindst to transformere, spændingen i de sekundære kredsløb skal stabiliseres, de sekundære kredsløb skal adskilles fra kredsløb. n.

Der skal leveres strøm til de mest kritiske elektriske modtagere med enheder med driftsstrøm, automatisk backup-strømforsyning (ATS).

I fig. 1 viser forsyningskredsløbet for AC-driftskredsløbene for to transformere TSH1 og TSH2. De mest kritiske elektriske modtagere er tildelt specielle SHOP-skinner, som får strøm fra en automatisk backup-strømafbryder (ATS).

Styrebusser SHU og signalering SHS forsynes fra busserne SHOP gennem stabilisatorer CT1, CT2, således at spændingsudsving i kredsløbene har mindre indflydelse på driften af ​​styre- og signalkredsløbene. Elektromagneterne til at tænde for oliekontakterne drives af ensretterne VU1 og VU2, som er forbundet til forskellige sektioner af printkortet.

Ris. 1. Strømforsyningskredsløb til arbejdskredsløb med vekselstrøm: TCH1, TСН2 — transformatorer p.n., AVR — automatisk overføringskontakt, ST1, ST2 — spændingsstabilisatorer, VU1, VU2 — ensrettere, SHU, SHP, SHS — styre-, strøm- og signalskinne , AO — nødbelysning, TU — TS — fjernbetjening og fjernsignalering, SHOP — dæk til ansvarlige forbrugere

På den ensrettede spændingsside kører VU1 og VU2 på fælles busser.Hvis installationen anvender kontakter med fjederdrev (PP-67 osv.), der fungerer på vekselstrøm, ændres kredsløbet tilsvarende: ensretterne slukkes, koblingselektromagneterne strømforsynes fra ShU-skinnerne, da koblingselektromagneterne i sådanne drev gør det. kræver ikke høj effekt, da indgrebet sker ved hjælp af de forviklede drivfjedre.

Sammen med krafttransformatorer til generelle formål bruges specielle transformere til at drive sekundære kredsløb. For eksempel bruges TM-2/10-transformere med en effekt på 2 kVA, en nominel spænding på 6 eller 10 kV på oversiden og 230 V på undersiden til at forsyne understationers styrekredsløb.

Målestrømtransformatorer (CT) og spænding (VT) bruges også som kilder til vekselstrøm og til at levere vekselstrøm til ensretterne i ensrettede driftsstrømsystemer.

Flere enheder og relæer kan forbindes i serie til TT'ens sekundære vikling.

Fejlen i CT'er og værdien af ​​deres sekundære belastning er tæt forbundet med hinanden. Efterhånden som belastningen stiger, øges CT-fejlen, derfor bør den sekundære belastning for CT'en ikke overstige den tilladte værdi, ved hvilken den tilsvarende nøjagtighedsklasse er sikret.

Det særegne ved driften af ​​CT'er, der fodrer arbejdsstrømkredsløbene gennem ensretterne, er, at deres belastning i denne tilstand er meget større, end når de kun forsyner beskyttelses- og målekredsløbene. Derfor fungerer CT-kerner i mætningstilstand, hvilket forringer den termiske driftstilstand.

CT-fejlkontrollen for en ikke-lineær belastning udføres, såvel som for en lineær, i henhold til kurverne for den sekundære strøms grænsemultiplicitet. Forskellen ligger i, at kurven for sekundærstrømmens afhængighed af belastningen skal ligge under kurven for den tilladte multiplicitet (1) i hele variationsområdet for strømmen fra nul til den beregnede multiplicitet (fig. 2) ).

Ris. 2. Kurver af den tilladte fejl af CT med en ikke-lineær belastning: 1 — kurven for grænsemultiplicitet, 2, 3 — karakteristika for den ikke-lineære belastning, K1, K2 — mætningskoefficienten for strømtransformatorerne

Kurverne vist i denne figur viser, at belastningen svarende til kurve 2 ved en multiplicitet K2 overstiger det tilladte, og den tilsvarende kurve 3 får ikke CT-fejlen til at stige ud over de tilladte 10%. Derfor kan denne CT kun bruges til at levere en karakteristisk 3 belastning.

I en række tilfælde bruges CT'er kun som kilder til driftsstrøm, for eksempel ved tilførsel af BDC-strømblokke. I disse tilfælde stilles der ikke høje krav til CT'ens nøjagtighed, samtidig skal den strøm, der leveres af transformatorerne, være tilstrækkelig til driften af ​​sekundære enheder, der forsynes af ensrettet strøm. Afhængigheden af ​​CT-udgangseffekten af ​​den primære strøm er vist i fig. 3.

VT'ens sekundære kredsløb skal udformes, så spændingstabene for beskyttelsespaneler, automatisering og måleanordninger er i intervallet 1,5 til 3%, og til de beregnede målere af aktiv og reaktiv energi - ikke mere end 0,5% . Som med strømtransformatorer afhænger nøjagtighedsklassen af ​​VT af belastningen af ​​de sekundære kredsløb.

Ris. 3. Afhængighed af den strøm, der leveres af CT'en, af den primære strøm

I fig. 4 viser afhængighederne, der viser, hvilke belastninger der svarer til en eller anden klasse af VT-nøjagtighed.

VT'er kan dog arbejde med større belastninger end givet, men i dette tilfælde skal belastningen begrænses, så fejlen i VT'en ikke fører til forkert betjening af relæbeskyttelsen og automatiseringen. Typisk fungerer VT'er, der kun fodrer relæbeskyttelse og automatiske kredsløb, i nøjagtighedsklasse 3.

Forskellige halvlederensrettere og specielle strømforsyninger bruges som kilder til ensrettet jævnstrøm. Jævnstrømskilder kan opdeles i tre hovedgrupper:

• batteriopladning og opladningskilder,

• kilder til driftsstrøm, forsyningskredsløb til kontrol og signalering,

• kilder beregnet til at drive elektromagneterne til at tænde oliekontakter.

Ris. 4. Afhængighed af TN-nøjagtighedsklassen på belastningen: 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

Foropladede kondensatorer bør også klassificeres som strømkilder, fordi de oplades gennem ensrettere, der forsynes fra AC-kilder.

Ensrettere bruges til at oplade og genoplade batterier: VAZP, RTAB-4, VAZ, VSS, VSA, VU osv.

I fig. 5 transmissionsblokdiagram af regulatoren RTAB-4 bruges i Mosenergo understationer og er en ensretter halvlederoplader, hvis udgangsspænding automatisk holdes konstant i henhold til den specificerede indstilling.

Enheden er designet til at fungere sammen med genopladelige batterier i opladningstilstand. RTAB-4-regulatoren dækker understationens DC-belastning samt den naturlige selvafladning, mens den giver stabilisering af de angivne spændinger og strømme.

Den består af to spændingsregulatorer - primære og sekundære, der fungerer uafhængigt af hinanden og virker på batteriets primære og sekundære elementer. Regulering af udgangsspændingen i hver af regulatorerne udføres af sit eget styrekredsløb (måleblok IB og styreblok CU), der virker på strømkredsens ensretter.

Ris. 5. Blokdiagram af regulatoren RTAB -4: RNDE — spændingsregulator af ekstra elementer, ORN — hovedspændingsregulator, DC — mellemtransformator, UV-styret ensretter, BU1, BU2 — styreblokke, IB1, IB2 — måleenheder , UVM — Styret ensretter, BOTR — Regulatory Current Limiter, BKN — Spændingskontrolenhed, SEB — Hovedbattericeller, BPA — Yderligere battericeller, Rd — Belastningsmodstand for yderligere celler, W — Shunt

Spændingsniveauet i DC busserne styres af en speciel BKN enhed, der udsender et signal, når spændingen falder eller stiger med 10 % af den specificerede indstilling. Hovedregulatoren er udstyret med en BOTR udgangsstrømbegrænser til overbelastningsbeskyttelse i tilfælde af DC-kredsløbsfejl og lav batteridrift.

RTAB-4-regulatoren arbejder med naturlig luftkøling ved -5– + 30 ° C, forsyningsspændingen er trefaset vekselstrøm 220 eller 380 V, den nominelle ensrettede spænding ved regulatorens udgang er 220 V, den nominelle udgang strømmen er -50 A, rækkevidden af ​​udgangsstrømgrænseindstilling 40-80 A, kontrolnøjagtighed ± 2%.

Spændingsregulatoren til yderligere elementer er produceret i to versioner: til 20-40 og 40-80 V. Dens maksimale udgangsstrøm i normal tilstand er 1-3 A. Modstanden Rd bruges som en ballastbelastning for at aflade yderligere elementer for at undgå sulfatering.

Driftskredsløbene drives af strømblokke (BPT) og spændingsblokke (BPN).

Blokke BPT (fig. 6) består af en mellemliggende mættet transformer PNT, en ensretter B samt hjælpeelementer: en drossel Dp og en kondensator C inkluderet i udgangsspændingsstabiliseringskredsløbet.

Ris. 6. Skematisk diagram af strømforsyninger BPT-1002 og BPN-1002

BPN-enheder består af mellemtransformator PT, ensretter B, ensretter SV og nogle andre elementer.

Ris. 7. Strømforsyningsenhed BPN-1002

BPT-enheder forsynes af TT og BPN af VT eller transformere etc. BPT- og BPN-enheder eller flere BPT- og BPN-enheder fungerer normalt på almindelige ensrettede spændingsbusser. En karakteristisk forskel mellem BPT- og BPN-enheder er, at BPN-enheder leverer strøm til driftskredsløbene under normale driftsforhold, når understationen vides at være strømførende, og BPT-enheder - i kortslutningstilstande, når BPN-enheder ikke kan levere strøm til sekundære enheder på grund af det store spændingsfald i de primære kredsløb.