Källor och nätverk av växelström och likriktad driftström

För att minska kostnaderna för elektrisk utrustning och förenkla dess drift vid transformatorstationer upp till 110 kV, använder de fungerande växelström och likriktad ström. Som källor för drift av växelström, konventionella eller speciella hjälptransformatorer med låg effekt, samt ström- och spänningsmättransformatorer.

Styr- och signalkretsarna kan matas från transformatorstationens hjälpnätverk eller från speciella lågeffekttransformatorer anslutna till 6 eller 10 kV samlingsskenorna på matningssidan (bredvid omkopplarna).

Källor till växelström och likriktad ström till skillnad från batterier är de inte autonoma, eftersom deras drift endast är möjlig med närvaro av spänning i nätverket. Därför ställs särskilda krav på strömförsörjningskretsarna som syftar till att öka tillförlitligheten av deras drift: arbetskretsarna måste drivas av minst två transformatorer, spänningen i sekundärkretsarna måste stabiliseras, sekundärkretsarna måste separeras från kretsar. n.

Strömförsörjning måste tillhandahållas till de mest kritiska elektriska mottagarna med ATS-enheter (automatic backup power supply).

I fig. 1 visar matningskretsen för AC-driftkretsarna för två transformatorer TSH1 och TSH2. De mest kritiska elektriska mottagarna är allokerade till speciella SHOP-skenor, som drivs av en automatisk reservströmbrytare (ATS).

Styrbussar SHU och signalering SHS matas från bussarna SHOP genom stabilisatorerna CT1, CT2, så att spänningsfluktuationer i kretsarna har mindre inverkan på styr- och signalkretsarnas funktion. Elektromagneterna för att slå på oljebrytarna drivs av likriktarna VU1 och VU2, som är anslutna till olika sektioner av kretskortet.

Ris. 1. Strömförsörjningskrets för arbetskretsar med växelström: TCH1, TСН2 — transformatorer p.n., AVR — automatisk överföringsomkopplare, ST1, ST2 — spänningsstabilisatorer, VU1, VU2 — likriktare, SHU, SHP, SHS — styr-, kraft- och signalsamlingsskenor , AO — nödbelysning, TU — TS — fjärrkontroll och fjärrsignalering, SHOP — däck för ansvarsfulla konsumenter

På den likriktade spänningssidan fungerar VU1 och VU2 på vanliga bussar.Om installationen använder omkopplare med fjäderdrivningar (PP-67, etc.) som arbetar på växelström, ändras kretsen i enlighet med detta: likriktarna stängs av, omkopplingselektromagneterna strömförsörjs från ShU-skenorna, eftersom omkopplingselektromagneterna för sådana drivenheter gör det. kräver inte hög effekt, eftersom ingreppet görs av de förlindade drivfjädrarna.

Tillsammans med krafttransformatorer för allmänna ändamål används speciella transformatorer för att driva sekundära kretsar. Till exempel används TM-2/10-transformatorer med en effekt på 2 kVA, en nominell spänning på 6 eller 10 kV på översidan och 230 V på undersidan för att försörja styrkretsar för transformatorstationer.

Mätströmtransformatorer (CT) och spänning (VT) används också som växelströmskällor och för att leverera växelström till likriktarna i likriktade driftströmsystem.

Flera enheter och reläer kan kopplas i serie till sekundärlindningen på TT.

Felet hos CT och värdet på deras sekundära belastning är nära relaterade till varandra. När belastningen ökar, ökar CT-felet, därför bör sekundärbelastningen för CT inte överstiga det tillåtna värdet vid vilket motsvarande noggrannhetsklass säkerställs.

Det speciella med driften av CT: er som matar arbetsströmkretsarna genom likriktarna är att deras belastning i detta läge är mycket större än när man bara driver skydds- och mätkretsarna. Därför arbetar CT-kärnor i mättnadsläge, vilket försämrar det termiska driftläget.

CT-felkontrollen för en icke-linjär belastning utförs, såväl som för en linjär, enligt kurvorna för gränsmångfalden för sekundärströmmen. Skillnaden ligger i det faktum att kurvan för sekundärströmmens beroende av belastningen måste ligga under kurvan för den tillåtna multipliciteten (1) i hela variationsområdet för strömmen från noll till den beräknade multipliciteten (fig. 2) ).

Ris. 2. Kurvor för det tillåtna felet för CT med en icke-linjär belastning: 1 — kurvan för gränsmångfalden, 2, 3 — egenskaperna för den icke-linjära belastningen, K1, K2 — mättnadskoefficienten för strömtransformatorerna

Kurvorna som visas i denna figur visar att belastningen som motsvarar kurva 2 vid en multiplicitet K2 överstiger det tillåtna, och motsvarande kurva 3 får inte CT-felet att öka utöver de tillåtna 10 %. Därför kan denna CT endast användas för att leverera en karakteristisk 3-last.

I ett antal fall används CT:er endast som källor för driftström, till exempel vid matning av BDC-strömblock. I dessa fall ställs inte höga krav på CT:ns noggrannhet, samtidigt måste kraften från transformatorerna vara tillräcklig för driften av sekundära enheter som matas med likriktad ström. Beroendet av CT-utgångseffekten på primärströmmen visas i fig. 3.

VT:ens sekundära kretsar måste utformas så att spänningsförlusterna för skyddspanelerna, automations- och mätanordningarna ligger i intervallet 1,5 till 3%, och till de beräknade mätarna av aktiv och reaktiv energi - inte mer än 0,5% . Precis som med strömtransformatorer beror noggrannhetsklassen för VT på belastningen av sekundärkretsarna.

Ris. 3. Beroende av den ström som levereras av CT på primärströmmen

I fig. 4 visar beroenden som visar vilka laster som motsvarar en eller annan klass av VT-noggrannhet.

VT kan dock arbeta med större belastningar än vad som anges, men i detta fall måste belastningen begränsas så att felet på VT inte leder till felaktig funktion av reläskyddet och automatiseringen. Vanligtvis fungerar VT:er som endast matar reläskydd och automatiska kretsar i noggrannhetsklass 3.

Olika halvledarlikriktare och speciella strömförsörjningar används som källor för likriktad likström. Likströmskällor kan delas in i tre huvudgrupper:

• batteriladdning och laddningskällor,

• källor för driftström, matningskretsar för styrning och signalering,

• källor avsedda att driva elektromagneterna för att slå på oljebrytare.

Ris. 4. Beroende av TN-noggrannhetsklassen 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

Förladdade kondensatorer bör också klassificeras som strömkällor eftersom de laddas genom likriktare som matas från AC-källor.

Likriktare används för att ladda och ladda batterier: VAZP, RTAB-4, VAZ, VSS, VSA, VU, etc.

I fig. 5 transmissionsblockschema över regulatorn RTAB-4 används i Mosenergo transformatorstationer och är en likriktarhalvledarladdare vars utspänning automatiskt hålls konstant enligt den specificerade inställningen.

Enheten är designad för att fungera tillsammans med uppladdningsbara batterier i laddningsläge. RTAB-4-regulatorn täcker transformatorstationens DC-belastning samt den naturliga självurladdningen samtidigt som den ger stabilisering av de angivna spänningarna och strömmarna.

Den består av två spänningsregulatorer - primära och sekundära, som fungerar oberoende av varandra och verkar på batteriets primära och sekundära element. Reglering av utspänningen i var och en av regulatorerna utförs av dess egen styrkrets (mätblock IB och kontrollblock CU) som verkar på likriktaren till effektkretsen.

Ris. 5. Blockschema för regulatorn RTAB -4: RNDE — spänningsregulator för ytterligare element, ORN — huvudspänningsregulator, DC — mellantransformator, UV-styrd likriktare, BU1, BU2 — styrblock, IB1, IB2 — mätenheter , UVM — Styrd likriktare, BOTR — Regulatory Current Limiter, BKN — Voltage Control Unit, SEB — Huvudbattericeller, BPA — Extra battericeller, Rd — Lastmotstånd för ytterligare celler, W — Shunt

Spänningsnivån i DC-bussarna styrs av en speciell BKN-enhet som avger en signal när spänningen minskar eller ökar med 10 % av den angivna inställningen. Huvudregulatorn är utrustad med en BOTR-utgångsströmbegränsare för överbelastningsskydd vid likströmsfel och låg batteridrift.

RTAB-4-regulatorn arbetar med naturlig luftkylning vid -5– + 30 °C, matningsspänningen är trefas växelström 220 eller 380 V, den nominella likriktade spänningen vid regulatorns utgång är 220 V, den nominella utgången strömmen är -50 A, området för utgångsströmgränsinställning 40-80 A, kontrollnoggrannhet ± 2%.

Spänningsregulatorn för extra element tillverkas i två versioner: för 20-40 och 40-80 V. Dess maximala utström i normalt läge är 1-3 A. Resistansen Rd används som en ballastlast för att ladda ur ytterligare element för att undvika sulfatering.

Driftskretsarna drivs av strömblock (BPT) och spänningsblock (BPN).

Block BPT (Fig. 6) består av en mellanliggande mättad transformator PNT, en likriktare B, samt hjälpelement: en drossel Dp och en kondensator C som ingår i utspänningsstabiliseringskretsen.

Ris. 6. Schematiskt diagram över nätaggregat BPT-1002 och BPN-1002

BPN-enheter består av mellantransformator PT, likriktare B, likriktare SV och några andra element.

Ris. 7. Strömförsörjningsenhet BPN-1002

BPT-enheter försörjs av TT och BPN av VT eller transformatorer etc. BPT- och BPN-enheter eller flera BPT- och BPN-enheter arbetar vanligtvis på vanliga likriktade spänningsbussar. En karakteristisk skillnad mellan BPT- och BPN-enheter är att BPN-enheter ger ström till driftskretsarna under normala driftsförhållanden, när man vet att transformatorstationen är strömsatt, och BPT-enheter – i kortslutningslägen, när BPN-enheter inte kan ge ström till sekundära enheter på grund av det stora spänningsfallet i primärkretsarna.