5.3. Переменный оперативный ток

Наиболее экономичным решением для большего числа распределительных подстанций является использование пе­ременного или выпрямленного оперативного тока [1, 22]. Если не считать схем релейной защиты с реле прямого дей­ствия, не требующих никакого оперативного тока, устрой­ства защиты без применения аккумуляторных батарей в ка­честве источника оперативного тока могут быть выполнены на следующих принципах:

1. Схемы релейной защиты на переменном токе, к которым относятся схемы с дешунтированием электромагнитов уп­равления выключателей и короткозамыкателей.

2. Схемы с использованием конденсаторных батарей, заря­жаемых в нормальном режиме и отдающих энергию при работе релейной защиты.

3. Схемы релейной защиты на выпрямленном оперативном токе, выполняемые с помощью выпрямительных блоков пи­тания, включаемых на ТТ, ТН или ТСН.

Возможен вариант применения переменного оперативно­го тока на отдельных присоединениях подстанций, оборудо­ванных аккумуляторной батареей, если этот вариант приве­дет к существенному сокращению сети постоянного опера­тивного тока и как следствие к повышению ее надежности.

5.3.1. Схемы с дешунтированием электромагнитов управления

Схемы с дешунтированием могут применяться при выполнении токовых защит, если включение электромагнитов управления (электромагниты включения и отключения выключателя) не приво­дит к недопустимым погрешностям трансформаторов тока ТА, а максимальный ток КЗ не превышает предельный ток,

который могут коммути­ровать контакты реле. Трансформаторы тока используются в качестве источников оперативного переменного тока в схемах с дешунтированием электромагнитов отключения YAT. Принцип действия схемы с дешунтированием заключается в том, что в нормальном режиме электромагнит отключения YAT зашунтирован контактами специального реле КА и через него не проходит ток, а при КЗ после срабатывания реле КА этот электромагнит дешунтируется, через него проходит ток и он срабатывает (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Схема с дешунтированием электромагнита отключения выключателя

Наиболее простая схема с дешунтированием электро­магнита отключения может быть выпол­нена при использовании токовых реле серии РТ-80, в которых совмещаются все функции, характеризующие устройство защиты [7].

В нормальном режиме по защищаемому элементу сети проходит рабочий ток I_РАБ (рис. 5.3,а). Реле КА не работает, замкнут контакт 1, через который проходит вторичный ток I_2РАБ, питающий обмотку реле КА. Цепь электромагнита отключения YAT ра­зомкнута кон­тактом 2.

Рис. 5.3. Принцип действия схемы с дешунтированием

электромагнита отключения YAT

При возникновении КЗ на защищаемом элементе реле КА срабатывает и переключает свои контак­ты 1 и 2 (рис. 5.3,б). При переключе­нии сначала замыкается контакт 2, а затем размыкается контакт 1 для того, чтобы не создавался даже кратковременно опасный режим работы трансформатора тока ТА с разомкнутой вторичной обмоткой. При замыкании контакта 2 и размыкании контакта 1 электромагнит YAT дешунтируется и по нему прохо­дит тот же вторичный ток КЗ I_2К, что и по реле КА.

Примечание. Возникновение термина «дешунтирование». В нормальном режиме размыкающий контакт 1 шунтирует YAT и ток по нему не протекает. При возникновении КЗ после замыкания контакта 2 и размыкания контакта 1 электромагнит YAT дешунтируется и по нему проходит вторичный ток КЗ I_2К.

Для схем с дешунтированием электромагнитов управления применяются следующие типы реле и устройств [7, 23, 24]:

– РТ-85, РТ-95 – индукционные реле косвенного действия, по­зволяющие осуществить токовую отсечку и максимальную токо­вую защиту с обратно зависимой от тока характеристикой вы­держки времени, т.е. двухступенчатую токовую защиту. Эти реле имеют специальные переключающие контакты, спо­собные переключать ток I_2К ≤ 150 А при сопротивлении дешунтируемых электромагнитов отключения YAT не более 4,5 Ом;

– РП-341 – специальные промежуточные реле со встроенным маломощным выпрямительным устройством, которые выполняют роль исполнительного органа и помогают осуществить некоторые логические операции в схемах дифференциальной защиты и максимальной токовой защиты с независимой от тока выдерж­кой времени;

– токовое реле времени.