Kilder og nettverk av vekselstrøm og likerettet driftsstrøm

For å redusere kostnadene for elektrisk utstyr og forenkle driften ved transformatorstasjoner opp til 110 kV, bruker de fungerende vekselstrøm og likerettet strøm. Som kilder for drift av vekselstrøm, konvensjonelle eller spesielle laveffekts hjelpetransformatorer, samt strøm- og spenningsmåletransformatorer.

Styre- og signalkretsene kan drives fra hjelpenettet til understasjonen eller fra spesielle laveffekttransformatorer koblet til 6 eller 10 kV samleskinnene på forsyningssiden (ved siden av bryterne).

Kilder til vekselstrøm og likerettet strøm i motsetning til batterier, er de ikke autonome, siden deres drift bare er mulig med tilstedeværelse av spenning i nettverket. Derfor stilles det spesielle krav til strømforsyningskretsene med sikte på å øke påliteligheten til driften: arbeidskretsene må drives av minst to transformatorer, spenningen i sekundærkretsene må stabiliseres, sekundærkretsene må skilles fra kretser. n.

Strøm må gis til de mest kritiske elektriske mottakerne med driftsstrømautomatiske reservestrømforsyningsenheter (ATS).

I fig. 1 viser forsyningskretsen til AC-driftskretsene til to transformatorer TSH1 og TSH2. De mest kritiske elektriske mottakerne er allokert til spesielle SHOP samleskinner, som drives av en automatisk reservestrømbryter (ATS).

Styrebusser SHU og signalisering SHS drives fra bussene SHOP gjennom stabilisatorer CT1, CT2, slik at spenningssvingninger i kretsene har mindre innvirkning på driften av kontroll- og signalkretsene. Elektromagnetene for å slå på oljebryterne drives av likeretterne VU1 og VU2, som er koblet til forskjellige deler av kretskortet.

Ris. 1. Strømforsyningskrets for arbeidskretser med vekselstrøm: TCH1, TСН2 — transformatorer p.n., AVR — automatisk overføringsbryter, ST1, ST2 — spenningsstabilisatorer, VU1, VU2 — likerettere, SHU, SHP, SHS — styre-, strøm- og signalskinner , AO — nødlys, TU — TS — fjernkontroll og fjernsignalering, SHOP — dekk for ansvarlige forbrukere

På likerettet spenningssiden opererer VU1 og VU2 på felles busser.Hvis installasjonen bruker brytere med fjærdrev (PP-67, etc.) som opererer på vekselstrøm, endres kretsen tilsvarende: likeretterne er slått av, koblingselektromagnetene får strøm fra ShU-skinnene, siden koblingselektromagnetene til slike stasjoner gjør det krever ikke høy effekt, da inngrepet gjøres av de forhåndskveilede drivfjærene.

Sammen med krafttransformatorer for generell bruk, brukes spesielle transformatorer til å drive sekundærkretser. For eksempel brukes TM-2/10-transformatorer med en effekt på 2 kVA, en nominell spenning på 6 eller 10 kV på oversiden og 230 V på undersiden til å forsyne styrekretser til transformatorstasjoner.

Målestrømtransformatorer (CT) og spenning (VT) brukes også som kilder til vekselstrøm og for å levere vekselstrøm til likeretterne i likerettede driftsstrømsystemer.

Flere enheter og releer kan kobles i serie til sekundærviklingen til TT.

Feilen til CT-er og verdien av deres sekundære belastning er nært knyttet til hverandre. Etter hvert som belastningen øker, øker feilen til CT-en, derfor bør sekundærbelastningen for CT-en ikke overskride den tillatte verdien der den tilsvarende nøyaktighetsklassen er sikret.

Det særegne ved driften av CT-er som mater arbeidsstrømkretsene gjennom likeretterne er at belastningen deres i denne modusen er mye større enn når de bare driver beskyttelses- og målekretsene. Derfor opererer CT-kjerner i metningsmodus, noe som forringer den termiske driftsmodusen.

CT-feilkontrollen for en ikke-lineær belastning utføres, så vel som for en lineær, i henhold til kurvene for grensemultiplikiteten til sekundærstrømmen. Forskjellen ligger i det faktum at kurven for sekundærstrømmens avhengighet av lasten må ligge under kurven for den tillatte multiplisiteten (1) i hele variasjonsområdet for strømmen fra null til den beregnede multiplisiteten (fig. 2) ).

Ris. 2. Kurver for den tillatte feilen til CT med en ikke-lineær belastning: 1 — kurven for grensemultiplikiteten, 2, 3 — egenskapene til den ikke-lineære belastningen, K1, K2 — metningskoeffisienten til strømtransformatorene

Kurvene vist i denne figuren viser at belastningen tilsvarende kurve 2 ved en multiplisitet K2 overstiger tillatt, og tilsvarende kurve 3 fører ikke til at CT-feilen øker utover tillatte 10 %. Derfor kan denne CT kun brukes til å levere en karakteristisk 3-last.

I en rekke tilfeller brukes CT-er kun som kilder til driftsstrøm, for eksempel ved mating av BDC-strømblokker. I disse tilfellene stilles det ikke høye krav til nøyaktigheten til CT-en, samtidig må kraften som leveres av transformatorene være tilstrekkelig for driften av sekundære enheter forsynt med likerettet strøm. Avhengigheten av CT-utgangseffekten av primærstrømmen er vist i fig. 3.

Sekundærkretsene til VT må utformes slik at spenningstapene til beskyttelsespanelene, automatiserings- og måleenhetene er i området 1,5 til 3%, og til de beregnede målerne med aktiv og reaktiv energi - ikke mer enn 0,5% . Som med strømtransformatorer avhenger nøyaktighetsklassen til VT av belastningen til sekundærkretsene.

Ris. 3. Avhengighet av strømmen som leveres av CT på primærstrømmen

I fig. 4 viser avhengighetene som viser hvilke belastninger som tilsvarer en eller annen klasse av VT-nøyaktighet.

VT-er kan imidlertid operere med større belastninger enn gitt, men i dette tilfellet må belastningen begrenses slik at feilen til VT ikke fører til feildrift av relévernet og automatiseringen. Vanligvis opererer VT-er som kun mater relébeskyttelse og automatiske kretser i nøyaktighetsklasse 3.

Ulike halvlederlikerettere og spesielle strømforsyninger brukes som kilder til likerettet likestrøm. Likestrømskilder kan deles inn i tre hovedgrupper:

• batterilading og ladekilder,

• kilder til driftsstrøm, forsyningskretser for kontroll og signalering,

• kilder beregnet på å drive elektromagnetene for å slå på oljebrytere.

Ris. 4. Avhengighet av TN-nøyaktighetsklassen på lasten: 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

Forhåndsladede kondensatorer bør også klassifiseres som strømkilder fordi de lades gjennom likerettere matet fra AC-kilder.

Likerettere brukes til å lade og lade batterier: VAZP, RTAB-4, VAZ, VSS, VSA, VU, etc.

I fig. 5 overføringsblokkdiagram av regulatoren RTAB-4 brukes i Mosenergo understasjoner og er en likeretter halvlederlader hvis utgangsspenning automatisk holdes konstant i henhold til spesifisert innstilling.

Enheten er designet for å fungere sammen med oppladbare batterier i lademodus. RTAB-4-regulatoren dekker likestrømsbelastningen til transformatorstasjonen samt den naturlige selvutladingen samtidig som den gir stabilisering av de angitte spenningene og strømmene.

Den består av to spenningsregulatorer - primære og sekundære, som fungerer uavhengig av hverandre og virker på de primære og sekundære elementene i batteriet. Regulering av utgangsspenningen i hver av regulatorene utføres av sin egen kontrollkrets (måleblokk IB og kontrollblokk CU) som virker på likeretteren til strømkretsen.

Ris. 5. Blokkskjema av regulatoren RTAB -4: RNDE — spenningsregulator av tilleggselementer, ORN — hovedspenningsregulator, DC — mellomtransformator, UV-styrt likeretter, BU1, BU2 — kontrollblokker, IB1, IB2 — måleenheter , UVM — Kontrollert likeretter, BOTR — Regulatory Current Limiter, BKN — Spenningskontrollenhet, SEB — Hovedbattericeller, BPA — Ekstra battericeller, Rd — Lastmotstand for tilleggsceller, W — Shunt

Spenningsnivået i DC-bussene styres av en spesiell BKN-enhet som sender ut et signal når spenningen synker eller øker med 10 % av spesifisert innstilling. Hovedregulatoren er utstyrt med en BOTR utgangsstrømbegrenser for overbelastningsbeskyttelse ved DC-kretsfeil og lav batteridrift.

RTAB-4-regulatoren opererer med naturlig luftkjøling ved -5– + 30 ° C, forsyningsspenningen er trefaset vekselstrøm 220 eller 380 V, den nominelle likerettede spenningen ved utgangen til regulatoren er 220 V, den nominelle utgangen strømmen er -50 A, grenseinnstillingen for utgangsstrøm er 40-80 A, kontrollnøyaktighet ± 2%.

Spenningsregulatoren for tilleggselementer er produsert i to versjoner: for 20-40 og 40-80 V. Dens maksimale utgangsstrøm i normal modus er 1-3 A. Resistansen Rd brukes som en ballastlast for å utlade tilleggselementer for å unngå sulfatering.

Driftskretsene drives av strømblokker (BPT) og spenningsblokker (BPN).

Blokker BPT (fig. 6) består av en mellomliggende mettet transformator PNT, en likeretter B, samt hjelpeelementer: en choke Dp og en kondensator C inkludert i utgangsspenningsstabiliseringskretsen.

Ris. 6. Skjematisk diagram over strømforsyningene BPT-1002 og BPN-1002

BPN-enheter består av mellomtransformator PT, likeretter B, likeretter SV og noen andre elementer.

Ris. 7. Strømforsyningsenhet BPN-1002

BPT-enheter forsynes av TT og BPN av VT eller transformatorer etc. BPT- og BPN-enheter eller flere BPT- og BPN-enheter opererer vanligvis på vanlige likerettede spenningsbusser. En karakteristisk forskjell mellom BPT- og BPN-enheter er at BPN-enheter gir strøm til driftskretsene under normale driftsforhold, når transformatorstasjonen er kjent for å være strømførende, og BPT-enheter - i kortslutningsmodus, når BPN-enheter ikke kan levere strøm til sekundære enheter på grunn av det store spenningsfallet i primærkretsene.