Извори и мреже наизменичне и исправљене радне струје

Да би смањили трошкове електричне опреме и поједноставили њен рад на трафостаницама до 110 кВ, користе радну наизменичну и исправљену струју. Као извори радне наизменичне струје користе се конвенционални или специјални помоћни трансформатори мале снаге, као и струјни и напонски мерни трансформатори.

Управљачка и сигнална кола могу се напајати из помоћне мреже трафостанице или из специјалних енергетских трансформатора мале снаге прикључених на сабирнице 6 или 10 кВ на страни напајања (поред прекидача).

Извори наизменичне и исправљене струје за разлику од батерија, они нису аутономни, јер је њихов рад могућ само уз присуство напона у мрежи. Због тога се постављају посебни захтеви за струјна кола у циљу повећања поузданости њиховог рада: радна кола морају бити напајана са најмање два трансформатора, напон у секундарним колима мора бити стабилизован, секундарна кола морају бити одвојена од кола. н.

Напајање се мора обезбедити најкритичнијим електричним пријемницима са уређајима за аутоматско резервно напајање (АТС) радне струје.

На сл. 1 приказано је коло напајања АЦ радних кола два трансформатора ТСХ1 и ТСХ2. Најкритичнији електрични пријемници су додељени специјалним СХОП сабирницама, које се напајају аутоматским резервним прекидачем за напајање (АТС).

Управљачке сабирнице СХУ и сигналне СХС напајају се из магистрала СХОП преко стабилизатора ЦТ1, ЦТ2, тако да флуктуације напона у колима мање утичу на рад управљачких и сигналних кола. Електромагнети за укључивање уљних прекидача напајају се исправљачима ВУ1 и ВУ2, који су повезани на различите делове плоче.

Пиринач. 1. Коло напајања за радна кола наизменичне струје: ТЦХ1, ТСН2 — трансформатори п.н., АВР — аутоматски преносни прекидач, СТ1, СТ2 — стабилизатори напона, ВУ1, ВУ2 — исправљачи, СХУ, СХП, СХС — управљачке, енергетске и сигналне сабирнице , АО — расвета у случају нужде, ТУ — ТС — даљинско управљање и даљинска сигнализација, ПРОДАВНИЦА — гуме за одговорне потрошаче

На страни исправљеног напона, ВУ1 и ВУ2 раде на заједничким сабирницама.Ако се у инсталацији користе прекидачи са опружним погонима (ПП-67, итд.) који раде на наизменичну струју, коло се у складу с тим мења: исправљачи се искључују, прекидачки електромагнети се напајају са СхУ сабирница, пошто прекидачки електромагнети таквих погона раде. не захтевају велику снагу, јер захватање обављају претходно намотане погонске опруге.

Поред енергетских трансформатора опште намене, за напајање секундарних кола користе се специјални трансформатори. На пример, трансформатори ТМ-2/10 снаге 2 кВА, називног напона 6 или 10 кВ на горњој страни и 230 В на доњој страни користе се за напајање управљачких кола трафостаница.

Мерни струјни трансформатори (ЦТ) и напонски (ВТ) се такође користе као извори наизменичне струје и за снабдевање наизменичном струјом исправљача у системима исправљене радне струје.

Неколико уређаја и релеја може се повезати у серију на секундарни намотај ТТ.

Грешка ЦТ-а и вредност њиховог секундарног оптерећења су уско повезани једни са другима. Како се оптерећење повећава, грешка ЦТ се повећава, стога секундарно оптерећење за ЦТ не би требало да пређе дозвољену вредност на којој је обезбеђена одговарајућа класа тачности.

Посебност рада ЦТ-ова који напајају кола радне струје кроз исправљаче је у томе што је њихово оптерећење у овом режиму много веће него када напајају само заштитна и мерна кола. Стога, ЦТ језгра раде у режиму засићења, што деградира термички начин рада.

Провера ЦТ грешке за нелинеарно оптерећење се врши, као и за линеарно, према криву граничне мултиплицитности секундарне струје. Разлика је у томе што крива зависности секундарне струје од оптерећења мора лежати испод криве дозвољене вишеструкости (1) у целом опсегу варијације струје од нуле до израчунате вишеструкости (сл. 2). ).

Пиринач. 2. Криве дозвољене грешке ЦТ са нелинеарним оптерећењем: 1 — крива граничне вишеструкости, 2, 3 — карактеристике нелинеарног оптерећења, К1, К2 — коефицијент засићења струјних трансформатора.

Криве приказане на овој слици показују да оптерећење које одговара кривој 2 при множини К2 премашује дозвољено, а одговарајућа крива 3 не узрокује повећање ЦТ грешке преко дозвољених 10%. Стога се овај ЦТ може користити само за напајање карактеристичног 3 оптерећења.

У великом броју случајева, ЦТ се користе само као извори радне струје, на пример када се напајају БДЦ струјни блокови. У овим случајевима се не постављају високи захтеви за тачност ЦТ, истовремено, снага коју напајају трансформатори мора бити довољна за рад секундарних уређаја који се напајају исправљеном струјом. Зависност излазне снаге ЦТ од примарне струје приказана је на сл. 3.

Секундарна кола ВТ морају бити пројектована тако да губици напона заштитних панела, аутоматике и мерних уређаја буду у распону од 1,5 до 3%, а на израчунатим бројилима активне и реактивне енергије - не више од 0,5%. Као и код струјних трансформатора, класа тачности ВТ зависи од оптерећења секундарних кола.

Пиринач. 3. Зависност снаге коју даје ЦТ од примарне струје

На сл. 4 приказује зависности које показују која оптерећења одговарају једној или другој класи ВТ тачности.

Међутим, ВТ могу да раде са већим оптерећењима од задатих, али у овом случају оптерећење мора бити ограничено како квар ВТ не би довео до неправилног рада релејне заштите и аутоматике. Типично, ВТ који напајају само релејну заштиту и аутоматска кола раде у класи тачности 3.

Као извори исправљене једносмерне струје користе се различити полупроводнички исправљачи и посебна напајања. Извори једносмерне струје могу се поделити у три главне групе:

• пуњење батерија и извори пуњења,

• извори радне струје, кола напајања за управљање и сигнализацију,

• извори намењени за напајање електромагнета за укључивање уљних прекидача.

Пиринач. 4. Зависност класе тачности ТН од оптерећења: 1-НОМ-6, 2-НОМ-10, НТМИ-6-66, НТМК-б-48, 3-НТМИ-10-66,. НТМК-10, 4-НОМ-35-66, 5-НКФ-330, НКФ-400, НКФ-500, 6-НКФ-110-57, НКФ-220-55, НКФ-110-48

Претходно напуњене кондензаторе такође треба класификовати као изворе струје јер се пуне преко исправљача који се напајају из извора наизменичне струје.

За пуњење и пуњење батерија користе се исправљачи: ВАЗП, РТАБ-4, ВАЗ, ВСС, ВСА, ВУ итд.

На сл. 5 трансмисиона блок шема регулатора РТАБ-4 се користи у Мосенерго трафостаницама и представља исправљачки полупроводнички пуњач чији се излазни напон аутоматски одржава константним према задатој поставци.

Уређај је дизајниран да ради заједно са пуњивим батеријама у режиму пуњења. Регулатор РТАБ-4 покрива једносмерно оптерећење трафостанице као и природно самопражњење док обезбеђује стабилизацију назначених напона и струја.

Састоји се од два регулатора напона — примарног и секундарног, који раде независно један од другог и делују на примарне и секундарне елементе батерије. Регулацију излазног напона у сваком од регулатора врши сопствено управљачко коло (мерни блок ИБ и контролни блок ЦУ) које делује на исправљач струјног кола.

Пиринач. 5. Блок шема регулатора РТАБ -4: РНДЕ — регулатор напона додатних елемената, ОРН — главни регулатор напона, ДЦ — међутрансформатор, УВ-контролисани исправљач, БУ1, БУ2 — управљачки блокови, ИБ1, ИБ2 — мерне јединице , УВМ — Контролисани исправљач, БОТР — Регулаторни струјни лимитатор, БКН — Јединица за контролу напона, СЕБ — Главне батерије батерије, БПА — Додатне батерије батерије, Рд — Отпор оптерећења додатних ћелија, В — Схунт

Ниво напона у ДЦ сабирницама контролише посебна БКН јединица која емитује сигнал када се напон смањи или повећа за 10% од наведеног подешавања. Главни регулатор је опремљен БОТР граничником излазне струје за заштиту од преоптерећења у случају квара једносмерног кола и ниске батерије.

Регулатор РТАБ-4 ради са природним ваздушним хлађењем на -5– + 30 ° Ц, напон напајања је трофазна наизменична струја 220 или 380 В, номинални исправљени напон на излазу регулатора је 220 В, номинални излаз струја је -50 А, опсег подешавања границе излазне струје 40-80 А, тачност контроле ± 2%.

Регулатор напона за додатне елементе се производи у две верзије: за 20-40 и 40-80 В. Његова максимална излазна струја у нормалном режиму је 1-3 А. Отпор Рд се користи као баластно оптерећење за пражњење додатних елемената како би се избегли сулфатирање .

Радна кола се напајају струјним блоковима (БПТ) и напонским блоковима (БПН).

Блокови БПТ (слика 6) састоје се од средњег засићеног трансформатора ПНТ, исправљача Б, као и помоћних елемената: пригушнице Дп и кондензатора Ц укључених у коло стабилизације излазног напона.

Пиринач. 6. Шематски дијаграм напајања БПТ-1002 и БПН-1002

БПН јединице се састоје од међутрансформатора ПТ, исправљача Б, исправљача СВ и неких других елемената.

Пиринач. 7. Јединица за напајање БПН-1002

БПТ јединице се напајају од ТТ и БПН преко ВТ или трансформатора итд. БПТ и БПН јединице или неколико БПТ и БПН јединица обично раде на уобичајеним сабирницама исправљеног напона. Карактеристична разлика између БПТ и БПН јединица је у томе што БПН јединице обезбеђују напајање радним круговима у нормалним условима рада, када се зна да је подстаница под напоном, а БПТ јединице — у режимима кратког споја, када БПН јединице не могу да обезбеде струју за секундарни уређаји због великог пада напона у примарним колима.