Обслуживание источников оперативного тока
6.1. Источники оперативного тока на подстанциях
Оперативным током питаются цепи управления коммутационных аппаратов, релейной защиты, автоматики и сигнализации. Основным требованием, которое предъявляется к источникам оперативного тока, является готовность их к действию в любых условиях, в том числе и во время к.з., когда напряжение на шинах подстанции может снизиться до нуля. Применяются два вида оперативного тока: переменный — на подстанциях с упрощенными схемами и постоянный - на подстанциях, имеющих стационарные аккумуляторные установки.
Переменный оперативный ток. В качестве источника применяют трансформаторы тока и напряжения, трансформаторы собственных нужд.
Трансформаторы тока обеспечивают достаточно надежное питание оперативных цепей во время к.з., когда резко возрастает ток и напряжение на их зажимах. На рис. 6.1 представлена схема включения реле максимальной токовой защиты РТ и электромагнита отключения выключателя ЭО с дешунтированием катушки отключения. В нормальном режиме катушка электромагнита отключения зашунтирована, и трансформаторы тока ТТ нагружены небольшим сопротивлением реле РТ. При к.з. реле РГ срабатывает и подключает к своей катушке последовательно катушку электромагнита отключения ЭО и выключатель отключается.
Для оперативного управления в нормальных рабочих режимах трансформаторы тока не применяются, так как от них нельзя получить необходимой в этих случаях мощности.
Трансформаторы напряжения и собственных нужд, наоборот, не пригодны для питания оперативных цепей при к.з., так как при этом снижается напряжение в питающей сети, но они могут использоваться для управления аппаратами в режимах работы, близких к номинальным. Таким образом, каждый из рассмотренных источников переменного тока имеет ограниченную область применения и используется в качестве источника индивидуального децентрализованного питания.
Универсальными являются источникикомбинированного питания от трансформаторов тока ТТ и напряжения ТН одновременно (рис. 6.2). Выпускаемые заводами блоки питания типов БПТ и БПН подключаются к трансформаторам тока и напряжения (иногда к трансформаторам с. н.) соответственно. Установленные в блоках выпрямители питают оперативные цепи суммируемым оперативным током. Комбинированное питание по указанной схеме хотя и универсально, но имеет ограничение но мощности. Оно пригодно для питания оперативных цепей защит, автоматики и управления легкими приводами (пружинными, грузовыми).
Помимо непосредственного отбора мощности от трансформаторов тока и напряжения на подстанциях широко применяются конденсаторные устройства, позволяющие использовать предварительно запасенную в них электрическую энергию для питания реле, приводов отделителей и выключателей. Используются комплекты конденсаторов емкостью 40. ХО и 200 мкФ. Для их заряда применяются зарядные устройства (например, типа УЗ-401), получающие питание от трансформаторов напряжения или собственных нужд в условиях нормального режима работы подстанции. Схема включения конденсаторов показана на рис. 6.3. При замыкании контактов К1 или К2 реле или ключа управления к конденсаторам подключаются обмотки реле или катушек электромагнитов управления Э01 и Э02, через которые проходит ток разряда и электромагниты срабатывают. Диоды Д1 и Д2 обеспечивают разряд на каждую катушку только своего конденсатора.
Время заряда конденсаторов зависит от их емкости и схемы зарядного устройства. Минимальное время определяется зависимостью t = 0,6С/80, где С — емкость заряжаемых конденсаторов, мкФ; t — время заряда, с. С этим обстоятельством считаются при выборе продолжительности бестоковой паузы АПВ: она не может быть выбрана меньше времени заряда конденсаторов.
Для обеспечения надежной работы очень важно, чтобы конденсаторы постоянно находились в заряженном состоянии. Для этого необходимо следить за исправным состоянием, как самих конденсаторов, так и изоляции подключенных цепей. Опасна потеря питания установки со стороны переменного тока, так как при этом происходит разряд конденсаторов: через 1,5 - 2 мин они уже не в состоянии обеспечить действие подключенных к ним электромагнитов приводов и реле. При снижении выходного выпрямленного напряжения зарядного устройства срабатывает специальное реле, которое подает сигнал персоналу подстанции.
Если на подстанции установлены электромагнитные приводы, то питание их электромагнитов включения осуществляется централизованно от специальных выпрямительных установок, питаемых от сети с. н.
Постоянный оперативный ток. Основным источником являются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи с зарядными устройствами напряжением 110 или 220 В, а на небольших подстанциях — 24 или 48 В. Они обеспечивают питание оперативных цепей реле защит, автоматики, электромагнитов отключения и включения коммутационных аппаратов, а также цепей сигнализации. От аккумуляторных батарей питаются устройства связи, аварийное освещение, резервные маслонасосы компенсаторов. На мощных подстанциях устанавливают по две независимо работающих аккумуляторных батареи и более.