Організація постійного оперативного струму
Витяг з книги "Основи експлуатації релейного захисту та автоматики. Книга друга. Оперативне обслуговування пристроїв РЗА і вторинних ланцюгів"
Харчування пристроїв РЗА постійним оперативним струмом є досить дорогим, але і найбільш надійним рішенням. Використовується на електростанціях і великих або відповідальних підстанціях. Забезпечує живлення навантаження при будь-яких коротких замикань в прилеглій мережі, а також при повному відключенні об'єкта від системи. Це особливо важливо для пристроїв релейного захисту та автоматики, які повинні надійно працювати в будь-яких, в тому числі найбільш несприятливих умовах.
Схема щита постійного струму і організація розподілу оперативного струму з одного акумуляторною батареєю приведена на малюнку 14-1
а) спрощена схема ЩПТ
б) організація розподілу оперативного струму
Мал. 14-1. Схема щита постійного струму і організація розподілу оперативного струму
АБ - акумуляторна батарея
ЗПУ - зарядно - подзарядное пристрій
УКЗ - вузол контролю заряду акумуляторної батареї
УКН - вузол контролю напруги
УКІ - вузол контролю ізоляції
УМЗ - пристрій миготливого світла
ШП1, ШП2, ШП3 - шинки харчування соленоїдів
ШУ1, ШУ2, ШУ3 - шинки управління
ШС - шинки сигналізації
Більшість пристроїв щита постійного струму підключаються до шин ЩПТ через комутаційні апарати, на схемі не позначені.
Основним джерелом оперативного постійного струму є акумуляторна батарея. Батарея працює в комплекті із зарядними і Підзарядний пристроями. Як Підзарядний пристроїв використовуються, як правило, статичні перетворювачі типу ВАЗП, ВУК або більш сучасні пристрої. Ці ж пристрої використовуються в якості зарядних агрегатів для батарей порівняно невеликої потужності. У тому випадку, якщо потужності статичних Підзарядний пристроїв недостатньо, можуть використовуватися обертові механізми - двигун-генератори.
У нормальному режимі батареї працюють, як правило, в режимі постійної підзарядки. При цьому живлення навантаження і невеликий підзаряд самої батареї виконується від Підзарядний пристроїв.
При включенні масляних вимикачів високої напруги або набиранні іншого навантаження акумуляторна батарея короткочасно видає великий струм. Після зняття навантаження заряд батареї відновлюється за допомогою підзарядного пристрою.
При відключенні підстанції або окремого її вузла, що супроводжується втратою оперативного струму, подзарядні пристрою не працюють. При цьому акумуляторна батарея забезпечує харчування найбільш відповідальних споживачів, включаючи пристрої релейного захисту, до відновлення нормального харчування власних потреб.
Для контролю стану акумуляторної батареї та інших елементів мережі постійного струму використовуються щитові прилади і релейні пристрої.
Крім зазначених пристроїв на щиті постійного струму розміщується пристрій миготливого світла.
Вузол контролю рівня напруги (ПКН)
Оперативний контроль напруги на шинах постійного струму виконується за допомогою шинного вольтметра (рисунок 14-2). Додатково виконується релейний контроль напруги.
Мал. 14-2. Схема шинного вольтметра.
V1 - шинний вольтметр
ПВ - перемикач шинного вольтметра
У тому випадку, коли перемикач ПВ знаходиться в нейтральному положенні, шинний вольтметр показує напругу між полюсами акумуляторної батареї. При повороті ПВ в положення «+» і «-» вольтметр показує напругу відповідного полюса щодо землі, що дозволяє виміряти рівень ізоляції системи постійного струму.
Релейний контроль рівня напруги на шинах виконується за допомогою двох реле, перше з яких спрацьовує при підвищенні, друге - при зниженні напруги. Реле діють на сигнал. Реле мінімальної напруги спрацьовує при зниженні напруги до 180 В, реле максимальної напруги спрацьовує при підвищенні напруги до 245 В. Реле контролю напруги підключаються до шин ЩПТ, як правило, через запобіжники з невеликим номінальним струмом. Оперативний персонал додатково контролює напругу за допомогою шинного вольтметра. Пристрої контролю рівня напруги ЩПТ повинні бути постійно введені в роботу.
Вузол контролю ізоляції (УКІ)
Контроль ізоляції в мережі постійного струму виконується за допомогою шинного вольтметра або пристрої контролю ізоляції та реле контролю ізоляції (рисунок 14-3).
Мал. 14-3. Вузол контролю ізоляції.
Пристрій контролю і вимірювання опору ізоляції мережі постійного струму призначене для сигналізації про зниження рівня ізоляції та визначення величини опору ізоляції. Пристрій контролю опору ізоляції підключається до шин ЩПТ, як правило, через запобіжники з невеликим номінальним струмом.
Пристрій миготливого світла (УМЗ)
Пристрої миготливого світла призначені для організації шинки миготіння, від якої живляться лампи положення вимикачів, положення яких не відповідає останній команді, виконаної ключем управління.
Схеми пристроїв миготливого світла ЩПТ можуть виконуватися виконані за допомогою безконтактних переривників постійного струму або пульс-пари на електромеханічних реле. Схема пристрою миготливого світла на електромеханічних реле наведена на малюнку 14-4.
Мал. 14-4. Схема пристрою миготливого світла на електромеханічних реле
1РМ, 2 РМ - реле пульс-пари
КО - кнопка випробування УМЗ
ЛВ - лампа випробування УМЗ
При замиканні ланцюга через кнопку і лампу випробування або через лампи сигналізації положення вимикача реле 1РМ і 2РМ черзі спрацьовують. Напруга на лампу випробування або лампи положення вимикачів подається від + ШУ прямо або через опір котушки 1РМ. При цьому лампа випробування або лампи положення вимикача по черзі спалахують повним напруженням або вполнакала (блимають).
Останнім часом частіше застосовуються безконтактні переривники. Вони відрізняються від електромеханічної пульс-пари внутрішньою будовою, але зовнішні ланцюга і порядок випробування у них ті ж.
Вузол контролю підзарядки батареї (УКЗ)
Вузол включає в себе два амперметра: грубий і точний.
Грубий амперметр розрахований на протікання максимального струму акумуляторної батареї (десятки і сотні ампер) і вимірює струм постійно. Точний амперметр призначений для вимірювання малих струмів (одиниці або частки ампер) і постійно зашунтірован контактором. Дешунтуванням виконується натисканням кнопки, розташованої поруч з приладами. Схема вузла наведена на малюнку 14-5.