Обслуживание РЗиА и вторичных цепей - Способы питания оперативных цепей переменным током

Устройства РЗА и вторичные цепи с использованием переменного оперативного тока выполняют во многих случаях проще и дешевле, чем на постоянном оперативном токе. Поэтому переменный оперативный ток нашел широкое применение на подстанциях 6—35 кВ, а также на некоторых подстанциях 110 и 220 кВ без выключателей на стороне высокого напряжения. Применяют три способа питания оперативных цепей переменным током:
включение реле устройств РЗА во вторичные цепи ТТ и ТН (вместо ТН иногда используют трансформаторы собственных нужд), а также электромагнитов отключения выключателей—во вторичные цепи ТТ;
питание устройств РЗА и электромагнитов управления выключателей выпрямленным током от специальных выпрямительных устройств, получающих питание от ТТ, ТН и трансформатора ТСН;

Рис. 11. Схема комбинированного блока питания оперативных цепей устройств РЗА
использование в качестве источника питания тока разряда предварительно заряженных конденсаторов.

Рис. 10. Схема максимальной токовой зашиты с реле РТ-85
Первый способ питания оперативных цепей, как правило, применяется для сравнительно простых схем РЗА и выключателей с пружинными или грузовыми приводами, электромагнит отключения которых потребляет мощность не более 50 В-А. При этом релейную защиту с питанием оперативных цепей от ТТ выполняют двумя способами:
вторичный ток ТТ воздействует на реле прямого действия, встраиваемые в приводы выключателей и непосредственно воздействующие на привод выключателя;
выходное реле защиты, работающей на переменном токе от ТТ, после срабатывания дешунтирует своими контактами электромагнит отключения выключателя, обеспечивая прохождение вторичного тока к. з. через обмотку электромагнита отключения. На рис. 10 приведена схема защиты, выполненная по этому способу. Переключающий контакт реле типа РТ-85 сделан таким образом, что при срабатывании реле под действием тока к. з. замыкающие контакты реле замыкаются раньше, чем размыкаются размыкающие контакты. Этим обеспечивается переключение без разрыва вторичной цепи ТТ.
Через дешунтированную при этом обмотку электромагнита отключения пройдет вторичный ток ТТ, что приведет к отключению выключателя.
При нарушениях нормального режима, не сопровождающихся возрастанием тока, для питания оперативных цепей РЗА используют ТН и трансформаторы собственных нужд.
Второй способ питания оперативных цепей (выпрямленным током) применяют для питания электромагнитов включения выключателей и электромагнитов отключения выключателей с тяжелым приводом, а также для питания цепей сложных схем устройств РЗА.
Источником выпрямленного тока, пригодным для питания защит, действующих как при к. з., так и при нарушениях нормального режима, не сопровождающихся увеличением тока, может служить комбинированный блок питания (рис. 11). Напряжение от ТН подводится к промежуточному трансформатору напряжения ПТН, а ток от ТТ— к промежуточному насыщающемуся трансформатору ПНТ. Вторичные напряжения ПТН и ПНТ выпрямляются выпрямителями В1 и В2, суммируются и питают оперативные цепи защит. Насыщающийся трансформатор ПНТ установлен для ограничения вторичного напряжения при больших значениях токов к. з. в первичной цепи (магнитопровод ПНТ насыщается при больших значениях тока). Конденсатор С, подключенный к вторичной обмотке ПНТ, используется для сглаживания пиков вторичного напряжения, возникающих при насыщении ПНТ.
Со стороны выпрямленного напряжения устанавливают вольтметр, дающий возможность проверять исправность блока питания. В местной инструкции по обслуживанию блоков питания оперативных цепей должно быть указано допустимое колебание нижнего значения выпрямленного напряжения.
Упрощенная схема защиты с использованием третьего способа питания оперативных цепей (разряд предварительно заряженного конденсатора) приведена на рис. 12. Конденсатор С через выпрямитель заряжается от вторичной цепи ТН или трансформатора собственных нужд (ТСН) подстанции. Преимущество этого способа питания оперативных цепей — простота выполнения и возможность его применения для цепей электромагнитов отключения выключателей с «тяжелыми» приводами и для устройств РЗА, которые должны действовать при снижении или исчезновении напряжения на подстанции.
Недостатки этого способа состоят в том, что в момент включения подстанции под напряжение этот источник питания оперативных цепей не готов к действию (конденсатор не успел зарядиться) и это может при включении на к. з. привести к отказу защиты (для устранения этого дефекта используют другой источник питания или комбинацию этого источника питания с другим), а кратковременность процесса разряда конденсатора может привести к отказу в действии привода при его механическом затирании. Такой способ питания недопустим для схем устройств РЗА, где один и тот же источник оперативного тока используется как для питания электромагнита отключения, так, например, и для создания выдержки времени действия устройства.
Одним из недостатков применения оперативного переменного тока является невозможность использования его для подачи оперативной команды или сигнала при полном исчезновении напряжения переменного тока. Иногда для ликвидации этого недостатка используют аккумуляторную батарею небольшой мощности, которую устанавливают на подстанции для нужд связи; если подстанция оборудована устройствами телесигнализации, предусматривают передачу телесигнала об обесточении подстанции.