5.3.2. Предварительно заряженные конденсаторы и зарядные устройства

Предварительно заряженный конденсатор является незави­симым (автономным) источником оперативного тока, т.е. он обеспечивает питание устройства защиты или электромагнита управления в любых аварийных ситуациях, в том числе при пол­ном кратковременном исчезновении напряжения и отсутствии тока КЗ на защи­щаемом объекте [7].

Энергия предварительно заряженных конденсаторов исполь­зуется для срабатывания промежуточных реле, отключения выключателей 6–35 кВ, имеющих пружинные, грузовые или иные приводы с малым потреблением элек­трической энергии. При этом на каждую логическую операцию требуется самостоятельный блок конденсаторов БК.

На рис. 5.4,а показана часть принципиальной схемы релей­ной защиты трансформатора, где в качестве источника оператив­ного тока использованы предварительно заряженные блоки кон­денсаторов БК1-БК3. Заряд конденсаторов осуществляется спе­циальным зарядным устройством УЗ в течение всего периода нормаль-

Рис. 5.4. Питание цепей релейной защиты от предварительно

заряженных конденсаторов

ной работы подстанции. При повреждении трансформа­тора срабатывает реле защиты КА (дифференци­альной, максимальной токовой, газовой). При замыкании контактов КА1 создается замкнутая цепь разряда конденсаторов БК1 на катушку промежуточного реле KL, которое срабатывает за счет энергии, запасенной в этих конденсаторах. При срабатывании реле KL замыкаются контакты KL1 и KL2, создавая самостоятельные цепи разряда конденсаторов БК2 и БК3 на электромагниты отключения YAT1 и YAT2 выключателей Q1 и Q2 (рис. 5.4,б).

Схема за­щиты с предварительно заряженными конденсаторами полу­чается довольно громоздкой, поскольку на каждую операцию требуется отдельный блок конденсаторов. Но главным недостат­ком является быстрый разряд конденсаторов при исчезновении напряжения питания зарядного устройства. Особенно это опасно для однотрансформаторных упрощенных подстанций, теряющих напряжение при отключении в ремонт питающей линии 35–110 кВ. Поскольку ремонт линии происходит в течение несколь­ких часов, а разряд конденсаторов до недопустимого уровня может произойти в течение нескольких минут, то к моменту включе­ния линии и подстанции под напряжение защита трансформатора оказывается лишенной оперативного тока. Если на выводах или на шинах НН трансформа­тора при его включении произойдет короткое замыкание, то защита не сможет сработать. Зарядное устройство УЗ, получающее питание от ТСН (рис. 5.4,б), в условиях, например, трехфазного КЗ не будет заряжать разряженные конденсаторы.

Для устранения этого недостатка было предложено [22] применять (рис. 5.5): – устройства зарядные, получающие питание от трансформатора собственных нужд ТСН (УЗН); – устройства зарядные, получающие питание от трансформаторов тока ТА1 и ТА2, установленных для защиты транс­форматора (УЗТ). При трехфазном или двухфазном КЗ между фазами В и С, на которые включено У3Н, напряжение на входе этого устройства равно нулю и оно не может осуществлять заряд конденсаторов БК. Но при этом через силовой трансформатор Т и трансформаторы тока ТА1 и ТА2 идет ток КЗ, который трансформируется и проходит через устройство УЗТ, осуществляющее заряд кон­денсаторов БК в этом аварийном режиме.

Рис. 5.5. Обеспечение заряда БК зарядными устройствами, получающими питание от трансформатора собственных нужд УЗН и трансформаторов тока УЗТ