Выдержка из книги "Основы эксплуатации релейной защиты и автоматики. Книга вторая. Оперативное обслуживание устройств РЗА и вторичных цепей"
Питание устройств РЗА постоянным оперативным током является достаточно дорогим, но и наиболее надежным решением. Используется на электростанциях и крупных или ответственных подстанциях. Обеспечивает питание нагрузки при любых коротких замыканиях в прилегающей сети, а также при полном отключении объекта от системы. Это особенно важно для устройств релейной защиты и автоматики, которые должны надежно работать в любых, в том числе наиболее неблагоприятных условиях.
Схема щита постоянного тока и организация распределения оперативного тока с одной аккумуляторной батареей приведена на рисунке 14-1
а) упрощенная схема ЩПТ
б) организация распределения оперативного тока
Рис. 14-1. Схема щита постоянного тока и организация распределения оперативного тока
АБ – аккумуляторная батарея
ЗПУ – зарядно – подзарядное устройство
УКЗ – узел контроля заряда аккумуляторной батареи
УКН – узел контроля напряжения
УКИ – узел контроля изоляции
УМС – устройство мигающего света
ШП1, ШП2, ШП3 – шинки питания соленоидов
ШУ1, ШУ2, ШУ3 – шинки управления
ШС – шинки сигнализации
Большинство устройств щита постоянного тока подключаются к шинам ЩПТ через коммутационные аппараты, на схеме не обозначенные.
Основным источником оперативного постоянного тока является аккумуляторная батарея. Батарея работает в комплекте с зарядными и подзарядными устройствами. В качестве подзарядных устройств используются, как правило, статические преобразователи типа ВАЗП, ВУК или более современные устройства. Эти же устройства используются в качестве зарядных агрегатов для батарей сравнительно небольшой мощности. В том случае, если мощности статических подзарядных устройств недостаточно, могут использоваться вращающиеся механизмы – двигатель-генераторы.
В нормальном режиме батареи работают, как правило, в режиме постоянного подзаряда. При этом питание нагрузки и небольшой подзаряд самой батареи выполняется от подзарядных устройств.
При включении масляных выключателей высокого напряжения или набросе другой нагрузки аккумуляторная батарея кратковременно выдает большой ток. После снятия нагрузки заряд батареи восстанавливается при помощи подзарядного устройства.
При отключении подстанции или отдельного её узла, сопровождающемся потерей оперативного тока, подзарядные устройства не работают. При этом аккумуляторная батарея обеспечивает питание наиболее ответственных потребителей, включая устройства релейной защиты, до восстановления нормального питания собственных нужд.
Для контроля состояния аккумуляторной батареи и других элементов сети постоянного тока используются щитовые приборы и релейные устройства.
Кроме указанных устройств на щите постоянного тока размещается устройство мигающего света.
Узел контроля уровня напряжения (УКН)
Оперативный контроль напряжения на шинах постоянного тока выполняется при помощи шинного вольтметра (рисунок 14-2). Дополнительно выполняется релейный контроль напряжения.
Рис. 14-2. Схема шинного вольтметра.
V1 - шинный вольтметр
ПВ - переключатель шинного вольтметра
В том случае, когда переключатель ПВ находится в нейтральном положении, шинный вольтметр показывает напряжение между полюсами аккумуляторной батареи. При повороте ПВ в положение «+» и «-» вольтметр показывает напряжение соответствующего полюса относительно земли, что позволяет измерить уровень изоляции системы постоянного тока.
Релейный контроль уровня напряжения на шинах выполняется при помощи двух реле, первое из которых срабатывает при повышении, второе – при понижении напряжения. Реле действуют на сигнал. Реле минимального напряжения срабатывает при снижении напряжения до 180 В, реле максимального напряжения срабатывает при повышении напряжения до 245 В. Реле контроля напряжения подключаются к шинам ЩПТ, как правило, через предохранители с небольшим номинальным током. Оперативный персонал дополнительно контролирует напряжение при помощи шинного вольтметра. Устройства контроля уровня напряжения ЩПТ должны быть постоянно введены в работу.
Узел контроля изоляции (УКИ)
Контроль изоляции в сети постоянного тока выполняется при помощи шинного вольтметра или устройства контроля изоляции и реле контроля изоляции (рисунок 14-3).
Рис. 14-3. Узел контроля изоляции.
Устройство контроля и измерения сопротивления изоляции сети постоянного тока предназначено для сигнализации о снижении уровня изоляции и определения величины сопротивления изоляции. Устройство контроля сопротивления изоляции подключается к шинам ЩПТ, как правило, через предохранители с небольшим номинальным током.
Устройство мигающего света (УМС)
Устройства мигающего света предназначены для организации шинки мигания, от которой питаются лампы положения выключателей, положение которых не соответствует последней команде, выполненной ключом управления.
Схемы устройств мигающего света ЩПТ могут выполняться выполнены при помощи бесконтактных прерывателей постоянного тока или пульс-пары на электромеханических реле. Схема устройства мигающего света на электромеханических реле приведена на рисунке 14-4.
Рис. 14-4. Схема устройства мигающего света на электромеханических реле
1РМ, 2 РМ - реле пульс-пары
КО - кнопка опробования УМС
ЛО - лампа опробования УМС
При замыкании цепи через кнопку и лампу опробования или через лампы сигнализации положения выключателя реле 1РМ и 2РМ поочередно срабатывают. Напряжение на лампу опробования или лампы положения выключателей подается от +ШУ прямиком или через сопротивление катушки 1РМ. При этом лампа опробования или лампы положения выключателя поочередно загораются полным накалом или вполнакала (мигают).
Последнее время чаще применяются бесконтактные прерыватели. Они отличаются от электромеханической пульс-пары внутренним устройством, но внешние цепи и порядок опробования у них те же.
Узел контроля подзаряда батареи (УКЗ)
Узел включает в себя два амперметра: грубый и точный.
Грубый амперметр рассчитан на протекание максимального тока аккумуляторной батареи (десятки и сотни ампер) и измеряет ток постоянно. Точный амперметр предназначен для измерения малых токов (единицы или доли ампер) и постоянно зашунтирован контактором. Дешунтирование выполняется нажатием кнопки, расположенной рядом с приборами. Схема узла приведена на рисунке 14-5.