Fonts i xarxes de corrent de funcionament altern i rectificat

Per reduir el cost dels equips elèctrics i simplificar el seu funcionament en subestacions de fins a 110 kV, utilitzen corrent altern i rectificat de treball. Com a fonts de funcionament de corrent altern, transformadors auxiliars convencionals o especials de baixa potència, així com transformadors de mesura de corrent i tensió.

Els circuits de control i senyalització es poden alimentar des de la xarxa auxiliar de la subestació o des de transformadors especials de baixa potència connectats a les barres de 6 o 10 kV del costat d'alimentació (al costat dels interruptors).

Fonts de corrent altern i rectificat, a diferència de les bateries, no són autònomes, ja que el seu funcionament només és possible amb la presència de tensió a la xarxa. Per tant, s'imposen requisits especials als circuits d'alimentació per augmentar la fiabilitat del seu funcionament: els circuits de treball han d'estar alimentats per almenys dos transformadors, la tensió als circuits secundaris s'ha d'estabilitzar, els circuits secundaris s'han de separar del circuits. n.

S'ha de proporcionar energia als receptors elèctrics més crítics amb dispositius d'alimentació automàtica de seguretat (ATS) actuals en funcionament.

A la fig. La figura 1 mostra el circuit d'alimentació dels circuits de funcionament de CA de dos transformadors TSH1 i TSH2. Els receptors elèctrics més crítics s'assignen a barres especials SHOP, que s'alimenten mitjançant un interruptor automàtic d'alimentació de seguretat (ATS).

Els busos de control SHU i de senyalització SHS s'alimenten des dels busos SHOP mitjançant estabilitzadors CT1, CT2, de manera que les fluctuacions de tensió en els circuits tenen menys impacte en el funcionament dels circuits de control i senyalització. Els electroimants per encendre els interruptors d'oli són alimentats pels rectificadors VU1 i VU2, que estan connectats a diferents seccions de la placa de circuit.

Arròs. 1. Circuit d'alimentació per a circuits de treball de corrent altern: TCH1, TСН2 — transformadors p.n., AVR — interruptor de transferència automàtica, ST1, ST2 — estabilitzadors de tensió, VU1, VU2 — rectificadors, SHU, SHP, SHS — barres de control, potència i senyal , AO — enllumenat d'emergència, TU — TS — comandament a distància i senyalització remota, BOTIGA — pneumàtics per a consumidors responsables

Pel costat de la tensió rectificada, VU1 i VU2 funcionen en autobusos comuns.Si la instal·lació utilitza interruptors amb accionaments de molla (PP-67, etc.) que funcionen amb corrent altern, el circuit canvia en conseqüència: els rectificadors estan apagats, els electroimants de commutació s'alimenten des de les barres Shu, ja que els electroimants de commutació d'aquests accionaments ho fan. no requereix una gran potència, ja que l'enganxament es fa mitjançant les molles d'accionament preenrotllades.

Juntament amb els transformadors de potència d'ús general, s'utilitzen transformadors especials per alimentar circuits secundaris. Per exemple, els transformadors TM-2/10 amb una potència de 2 kVA, una tensió nominal de 6 o 10 kV a la part superior i 230 V a la part inferior s'utilitzen per alimentar els circuits de control de les subestacions.

Els transformadors de mesura de corrent (TC) i la tensió (VT) també s'utilitzen com a fonts de corrent altern i per subministrar corrent altern als rectificadors en sistemes de corrent de funcionament rectificat.

Es poden connectar en sèrie diversos dispositius i relés al bobinatge secundari del TT.

L'error dels TC i el valor de la seva càrrega secundària estan estretament relacionats entre si. A mesura que augmenta la càrrega, augmenta l'error del TC, per tant, la càrrega secundària del TC no ha de superar el valor admissible al qual s'assegura la classe de precisió corresponent.

La peculiaritat del funcionament dels TC que alimenten els circuits de corrent de treball a través dels rectificadors és que la seva càrrega en aquest mode és molt més gran que quan s'alimenten només els circuits de protecció i mesura. Per tant, els nuclis CT funcionen en mode de saturació, cosa que degrada el mode de funcionament tèrmic.

Es realitza la comprovació d'errors del TC per a una càrrega no lineal, així com per a una de lineal, segons les corbes de la multiplicitat límit del corrent secundari. La diferència rau en el fet que la corba de la dependència del corrent secundari de la càrrega ha d'estar per sota de la corba de la multiplicitat admissible (1) en tot el rang de variació del corrent des de zero fins a la multiplicitat calculada (Fig. 2). ).

Arròs. 2. Corbes de l'error admissible del TC amb una càrrega no lineal: 1 — la corba de la multiplicitat límit, 2, 3 — les característiques de la càrrega no lineal, K1, K2 — el coeficient de saturació dels transformadors de corrent

Les corbes que es mostren en aquesta figura mostren que la càrrega corresponent a la corba 2 a una multiplicitat K2 supera l'admissible, i la corba corresponent 3 no fa que l'error CT augmenti més enllà del 10%. Per tant, aquest TC només es pot utilitzar per subministrar una càrrega característica 3.

En alguns casos, els TC només s'utilitzen com a fonts de corrent de funcionament, per exemple quan s'alimenten blocs de corrent BDC. En aquests casos, no s'imposen exigències elevades a la precisió del TC, al mateix temps, la potència subministrada pels transformadors ha de ser suficient per al funcionament dels dispositius secundaris subministrats per corrent rectificat. La dependència de la potència de sortida del CT del corrent primari es mostra a la Fig. 3.

Els circuits secundaris del VT s'han de dissenyar de manera que les pèrdues de tensió dels panells de protecció, els dispositius d'automatització i de mesura estiguin en el rang de l'1,5 al 3%, i als comptadors calculats d'energia activa i reactiva - no més del 0,5%. Igual que amb els transformadors de corrent, la classe de precisió de VT depèn de la càrrega dels circuits secundaris.

Arròs. 3. Dependència de la potència subministrada pel TC del corrent primari

A la fig. La figura 4 mostra les dependències que mostren quines càrregues corresponen a una o altra classe de precisió VT.

Tanmateix, els VT poden funcionar amb càrregues superiors a les indicades, però en aquest cas s'ha de limitar la càrrega perquè l'avaria del TV no comporti un funcionament incorrecte de la protecció i automatització del relé. Normalment, els VT que alimenten només la protecció de relés i els circuits automàtics funcionen amb la classe de precisió 3.

Com a fonts de corrent continu rectificat s'utilitzen diversos rectificadors de semiconductors i fonts d'alimentació especials. Les fonts de corrent continu es poden dividir en tres grups principals:

• fonts de càrrega i càrrega de bateries,

• fonts de corrent de funcionament, circuits d'alimentació de control i senyalització,

• fonts destinades a alimentar els electroimants per encendre interruptors d'oli.

Arròs. 4. Dependència de la classe de precisió TN de la càrrega: 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

Els condensadors precarregats també s'han de classificar com a fonts de corrent perquè es carreguen mitjançant rectificadors alimentats per fonts de corrent altern.

Per carregar i recarregar bateries s'utilitzen rectificadors: VAZP, RTAB-4, VAZ, VSS, VSA, VU, etc.

A la fig. El diagrama de blocs de transmissió 5 del regulador RTAB-4 s'utilitza a les subestacions de Mosenergo i és un carregador de semiconductors rectificador la tensió de sortida del qual es manté automàticament constant segons la configuració especificada.

El dispositiu està dissenyat per funcionar juntament amb bateries recarregables en mode de càrrega. El regulador RTAB-4 cobreix la càrrega de CC de la subestació així com l'autodescàrrega natural alhora que proporciona estabilització de les tensions i corrents indicades.

Consta de dos reguladors de tensió: primari i secundari, que funcionen independentment l'un de l'altre i que actuen sobre els elements primaris i secundaris de la bateria. La regulació de la tensió de sortida en cadascun dels reguladors es realitza mitjançant el seu propi circuit de control (bloc de mesura IB i bloc de control CU) actuant sobre el rectificador del circuit de potència.

Arròs. 5. Esquema de blocs del regulador RTAB -4: RNDE — regulador de tensió d'elements addicionals, ORN — regulador de tensió principal, DC — transformador intermedi, rectificador controlat per UV, BU1, BU2 — blocs de control, IB1, IB2 — unitats de mesura, UVM — Rectificador controlat, BOTR — Limitador de corrent regulador, BKN — Unitat de control de tensió, SEB — Cèl·lules principals de la bateria, BPA — Cèl·lules de la bateria addicionals, Rd — Resistència de càrrega de cèl·lules addicionals, W — Shunt

El nivell de tensió dels busos de corrent continu està controlat per una unitat especial BKN que emet un senyal quan la tensió disminueix o augmenta un 10% de la configuració especificada. El regulador principal està equipat amb un limitador de corrent de sortida BOTR per a protecció contra sobrecàrregues en cas de fallada del circuit de CC i funcionament de la bateria baixa.

El regulador RTAB-4 funciona amb refrigeració d'aire natural a -5– + 30 ° C, la tensió d'alimentació és de corrent altern trifàsic 220 o 380 V, la tensió rectificada nominal a la sortida del regulador és de 220 V, la sortida nominal El corrent és de -50 A, el rang de configuració del límit de corrent de sortida 40-80 A, la precisió del control ± 2%.

El regulador de tensió per a elements addicionals es produeix en dues versions: per a 20-40 i 40-80 V. El seu corrent màxim de sortida en mode normal és d'1-3 A. La resistència Rd s'utilitza com a càrrega de llast per descarregar elements addicionals per evitar sulfatació.

Els circuits operatius estan alimentats per blocs de corrent (BPT) i blocs de tensió (BPN).

Els blocs BPT (Fig. 6) consisteixen en un transformador saturat intermedi PNT, un rectificador B, així com elements auxiliars: una bobina Dp i un condensador C inclòs en el circuit d'estabilització de la tensió de sortida.

Arròs. 6. Esquema de fonts d'alimentació BPT-1002 i BPN-1002

Les unitats BPN consisteixen en un transformador intermedi PT, un rectificador B, un rectificador SV i alguns altres elements.

Arròs. 7. Unitat d'alimentació BPN-1002

Les unitats BPT són subministrades per TT i BPN per VT o transformadors, etc. Les unitats BPT i BPN o diverses unitats BPT i BPN solen funcionar en busos comuns de tensió rectificada. Una diferència característica entre les unitats BPT i BPN és que les unitats BPN proporcionen energia als circuits operatius en condicions normals de funcionament, quan se sap que la subestació està alimentada, i les unitats BPT, en modes de curtcircuit, quan les unitats BPN no poden proporcionar energia a la dispositius secundaris a causa de la gran caiguda de tensió en els circuits primaris.