Podpora za sekundarni tokokrog AC in DC

Vrste in namen sekundarnih vezij

Sekundarni tokokrogi so električni tokokrogi, preko katerih se upravljajo in krmilijo primarni tokokrogi (napajalni, to je tokokrogi glavnih porabnikov električne energije). Sekundarna vezja vključujejo krmilna vezja, vključno z avtomatskimi vezji, signalnimi vezji, meritvami.

Sekundarni tokokrogi z enosmernim in izmeničnim tokom z napetostjo do 1000 V se uporabljajo za napajanje in medsebojno povezovanje naprav in naprav za krmiljenje, zaščito, signalizacijo, blokado, merjenje. Obstajajo naslednje glavne vrste sekundarnih vezij:

• tokovni tokokrogi in napetostni tokokrogi, v katerih so nameščene merilne naprave, ki merijo električne parametre (tok, napetost, moč itd.), ter releji in druge naprave;

• delovna vezja, ki služijo za napajanje izvršnih organov z enosmernim ali izmeničnim tokom. Sem spadajo stikalne in stikalne naprave, nameščene v sekundarnih tokokrogih (elektromagneti, kontaktorji, odklopniki, odklopniki, stikala, varovalke, testni bloki, stikala in gumbi itd.).

Tokovna vezja merilnih tokov se uporabljajo predvsem za napajanje:

• merilne naprave (prikazovanje in zapisovanje): ampermetri, vatmetri in varmetri, merilniki delovne in jalove energije, telemetrične naprave, osciloskopi ipd.;

• relejna zaščita: tokovni organi maksimalne, diferenčne, distančne, ozemljitvene zaščite, rezervne naprave za odpoved odklopnika (CBRO) itd.;

• avtomatske zapiralne naprave, avtomatske zapiralne naprave sinhronskih kompenzatorjev, naprave za regulacijo pretoka moči, sistemi za nadzor v sili itd.;

• nekatere naprave za blokiranje, alarmi itd.

Poleg tega se tokovna vezja uporabljajo za napajanje naprav AC-to-DC, ki se uporabljajo kot pomožni viri toka.

Pri gradnji tokovnih vezij je treba upoštevati določena pravila.

Vse naprave s tokovnim krogom, odvisno od njihovega števila, dolžine, porabe energije in zahtevane natančnosti, lahko priključimo na enega ali več tokovnih virov.

Pri tokovnih transformatorjih z več navitji se vsako sekundarno navitje šteje za neodvisen vir toka.

Sekundarni deli, povezani z enofaznim CT, so zaporedno povezani z njegovim sekundarnim navitjem in morajo s povezovalnimi vezji tvoriti zaprto zanko. Odpiranje vezja sekundarnega navitja CT v prisotnosti toka v primarnem vezju je nesprejemljivo; zato odklopnikov, odklopnikov in varovalk ne smete namestiti v sekundarne tokovne tokokroge.

Za zaščito osebja v primeru okvare CT (ko se izolacija med primarnim in sekundarnim navitjem prekriva) je treba zagotoviti zaščitno ozemljitev v sekundarnih tokokrogih CT na eni točki: na priključku, ki je najbližji CT, ali na sponkah CT .

Za zaščito, ki združuje več sklopov CT, so vezja tudi ozemljena na eni točki; v tem primeru je dovoljena ozemljitev prek varovalke z razgradno napetostjo, ki ne presega 1000 V, in ranžirni upor 100 Ohm za odstranitev statičnega naboja.

Slika 1 prikazuje povezavo tokovnih tokokrogov z merilnimi napravami in napravami za zaščito in avtomatizacijo ter njihovo razporeditev po CT za tokokrog s tremi stikali za dva priključka. Upoštevana je značilnost prve zanke, ki sestoji iz možnosti napajanja vsake od dveh linij iz dveh vodilnih sistemov. Zato se seštejejo sekundarni tokovi iz CT-jev (npr. CT5, CT6 itd.), ki se napajajo v releje in naprave na istem primarnem elementu (razen za diferencialno zaščito zbiralke in zaščito pred izpadom odklopnika).

Opozoriti je treba, da so poenostavljene zaščitne naprave, prikazane na slikah, OAPV itd., Dejansko sestavljene iz več relejev in naprav, povezanih z električnimi vezji. Na primer, na črti, prikazani na sl. 2, kjer lahko tokovi moči spreminjajo svojo smer, sta z vtiči za merjenje delovne energije povezana dva števca, od katerih eden Wh1 šteje oddano energijo samo v eni smeri, drugi Wh2 - v nasprotni smeri. Nato potekajo sekundarni tokovni tokokrogi skozi tri ampermetre, tokovne tuljave vatmetra W in varmetra Var, naprave za nadzor v sili 1, osciloskop in telemetrično opremo 2.

Na nevtralno žico je priključen pritrdilni ampermeter FA, s pomočjo katerega se določi mesto napake vzdolž črte. Slika 3 prikazuje tokovna vezja diferencialne zaščite vodila. Sekundarni tokovni tokokrogi prehajajo skozi svoje testne bloke, nato pa se skupni tok vseh povezav vodilnih sistemov I ali II (v normalnem načinu je vsota sekundarnih tokov enaka nič) skozi testni blok BI1 napaja na diferencialni zaščitni rele montaža.

V primeru, da nobena povezava ni v uporabi (v popravilu itd.), se delovni pokrovi odstranijo iz ustreznih preskusnih blokov, zaradi česar so sekundarni tokokrogi CT kratko povezani in ozemljeni, tokokrogi, ki vodijo do zaščitnega releja, pa so zlomljen ….

riž. 1. Shema porazdelitve zaščit, avtomatizacije in merilnih naprav za jedra TT za dve liniji 330 ali 500 kV na transformatorski postaji s povezovalnim diagramom "ena in pol": 1 - rezervna naprava za odpoved odklopnikov in avtomatizacija za nadzor v sili črt; 2 — zaščita diferencialnih vodil; 3 - števci; 4 - merilne naprave (ampermetri, vatmetri, varmetri); 5 — avtomatizacija za nadzor v sili; 6 - telemetrija; 7 — rezervna zaščita in avtomatizacija v sili; 8 — osnovna zaščita nadzemnih vodov; 9 — enofazno avtomatsko zapiranje (OAPV)

Kar zadeva preskusno napravo VI1, so v primeru deaktivacije diferencialne zaščite vodila — z odstranjenim delovnim pokrovom — vsa tokovna vezja, povezana s tem sistemom zbiralk, zaprta, hkrati pa so delovna DC vezja dezaščitena (slednja niso prikazano na diagramu).

riž. 2. Shema vezja za vod 330 500 kV, ki ga napajata dva sistema vodil: 1 — osciloskop; 2 — telemetrična oprema

riž. 3.Shema vezja diferencialne zaščite vodil 330 ali 500 kV

Diferencialna zaščitna shema zagotavlja mA miliampermeter, povezan z nevtralno žico CT, s pomočjo katerega ob pritisku na gumb K operativno osebje občasno preverja tok neuravnoteženosti zaščite, kar je zelo pomembno za preprečevanje njegovega napačnega delovanja.

riž. 4. Organizacija sekundarnih napetostnih tokokrogov v odprtih stikalnih napravah 330 ali 500 kV, izdelanih po shemi in pol: 1 - za zaščito, merilne naprave in druge naprave avtotransformatorja; 2 — za zaščito, merilne naprave in druge naprave iz linije L2; 3 — za zaščito, merilne naprave in druge naprave iz sistema vodil II; 4 - na RU 110 ali 220 kV; 5 — na stran rezervnega transformatorja 6 ali 10 kV; PR1, PR2 — napetostna stikala; 6 — avtobusi z napetostjo sistema vodil II

Napetostni tokokrogi, ki prihajajo iz merilnih napetostnih transformatorjev (VT), se uporabljajo predvsem za napajanje:

• merilne naprave (prikazovanje in zapisovanje) - voltmetri, frekvencemeri, vatmetri, varmetri,

• merilniki delovne in jalove energije, osciloskopi, telemetrične naprave itd.

• relejna zaščita — razdalja, smer, povečanje ali zmanjšanje napetosti itd.;

• avtomatske naprave — AR, AVR, ARV, avtomatizacija v sili, avtomatska frekvenčna razbremenitev (AFR), naprave za regulacijo frekvence, energijski tokovi, blokirne naprave itd.;

• organi za spremljanje prisotnosti napetosti. Poleg tega se uporabljajo za napajanje usmernikov, ki se uporabljajo kot viri konstantnega delovnega toka.

Če želite dobiti predstavo o tem, kako se oblikujejo sekundarna napetostna vezja, glejte sl. 4.Na sliki sta prikazana dva tokokroga enega in pol tokokroga električnih povezav 500 kV stikalne naprave: na eno sta priključena dva avtotransformatorja T za komunikacijo s 500 kV stikalno napravo, na drugo pa dva nadzemna voda L1 in L2 500 kV. Iz slike je razvidno, da so v shemi "ena in pol" VT nameščeni na vseh linijskih povezavah in avtotransformatorji na obeh vodilnih sistemih. Vsak VT ima dva sekundarna navitja - primarno in pomožno. Imajo različna električna vezja.

Primarna navitja so povezana v zvezdo in se uporabljajo za napajanje zaščitnih in merilnih tokokrogov. Dodatna navitja so povezana v obliki odprtega trikotnika. Uporabljajo se predvsem za napajanje tokokrogov za zaščito pred ozemljitvijo (zaradi prisotnosti napetosti ničelnega zaporedja 3U0 na sponkah navitja).

Tokokrogi iz sekundarnih navitij VT se izpeljejo tudi na vodila kolektorja napetosti, na katere so priključeni tokokrogi navitij VT, kot tudi napetostna vezja različnih sekundarjev.

Najbolj razvejana vodila in tokokrogi sekundarne napetosti so ustvarjeni pri VT 500 kV vodil. Iz teh vodil 6, z uporabo stikal PR1 in PR2, rezervno napajanje zaščitnih vezij (v primeru okvare linije VT), števcev in izračunanih števcev, nameščenih na teh linijah (v drugem primeru z uporabo RF blokirnega releja ) , je bilo dostavljeno.

Da bi ohranili točnost njihovih odčitkov, napajanje izračunanih števcev na vodi zagotavljajo lastni krmilni kabli, posebej zasnovani za ta namen.Naprava RKN je povezana s sponkama n in b ter s sekundarnim navitjem odprtega trikotnika za nadzor celovitosti vezja ničelnega zaporedja 3U0. V normalnih pogojih osebje s tipko K občasno preverja prisotnost neuravnotežene napetosti in delovanje navitja odprtega trikotnika VT in njegovih tokokrogov z uporabo mA miliampermetra.

Nadzor napetosti v glavnih tokokrogih navitij se izvaja tudi z uporabo releja RKN (na sliki 4 je priključen na tokokroga a in c TN5). Izvedba napetostnih tokokrogov ima nekaj splošnih pravil. Na primer, VT morajo biti zaščiteni pred vsemi vrstami kratkih stikov v sekundarnih tokokrogih z avtomatskimi stikali s pomožnimi kontakti za signalizacijo napak. Če so sekundarni tokokrogi neznatno razvejani in je verjetnost okvare v njih majhna, se odklopniki ne smejo namestiti, na primer v tokokrogu 3U0 VT na zbiralkah RU 6-10 kV in 6-10 kV GRU.

V omrežjih z velikim ozemljitvenim tokom v sekundarnih tokokrogih navitij VT, povezanih v odprtem trikotniku, tudi odklopniki niso predvideni. V primeru okvare v takšnih omrežjih se okvarjeni odseki hitro izklopijo z ustreznimi omrežnimi zaščitami in posledično napetost 3U0 hitro pade. Zato v tokokrogih, na primer iz sponk n in bn linije TN in zbiralk 500 kV, ni odklopnikov. V omrežjih z nizkim zemeljskim tokom pri VT med sponkama n in bp lahko 3U0 obstaja dolgo časa s kratkim stikom v sekundarnih tokokrogih VT, lahko se poškoduje. Zato je treba tukaj namestiti odklopnike.

Na voljo so ločeni odklopniki za zaščito napetostnih tokokrogov, položenih z oglišči neodprtega trikotnika (u, f).Poleg tega je načrtovana namestitev nožnih stikal v vseh sekundarnih tokokrogih VT, da se v njih ustvari vidna vrzel, ki je potrebna za zagotovitev varnega izvajanja popravil na VT (razen dovoda napetosti v sekundarna navitja ) VT iz zunanjega vira). V kompletni stikalni napravi v tokokrogu VT na zbiralkah RU s.n. ločilniki 6-10 kV niso nameščeni, saj je zagotovljena vidna reža, ko se voziček VT povzpne iz stikalne omare.

Sekundarna navitja in sekundarna vezja VT morajo imeti zaščitno ozemljitev, ki se izvede s priključitvijo ene od faznih žic ali nevtralne točke sekundarnih navitij na ozemljitveno napravo. Ozemljitev sekundarnih navitij VT se izvede na priključnem vozlišču, ki je najbližje VT, ali na sponkah samega VT.

Stikala, odklopniki in druge naprave niso nameščene v žicah ozemljene faze med sekundarnim navitjem VT in ozemljitveno točko odklopnika. Ozemljitvene sponke tuljav VT niso združene, žice krmilnega kabla, ki so priključene nanje, pa so položene do cilja, na primer do njihovih vodil. Ozemljitvene sponke različnih VT niso združene.

Med delovanjem lahko pride do okvare ali odpoklica za popravilo VT, katerih sekundarna vezja so povezana z zaščito, merjenjem, avtomatizacijo, merilnimi napravami itd. Da bi preprečili motnje njihovega delovanja, se uporablja redundanca.

riž. 5.Shema ročnega preklopa sekundarnih tokokrogov VT v zunanji stikalni napravi, izdelana po diagramu polovice: 1-napajanje napetostnih vodil iz VT linije (na primer L1 ); 2 - na rele za nadzor napetosti; 3 — tokokrogi za zaščito, avtomatsko zapiranje in avtomatizacijo za nadzor v sili; 4 — telemetrična oprema; 5 - osciloskop; 6 - na napetosti sistema vodil I; 7 — do napetostnih polov sistema vodil II

V enoinpol shemi (slika 5) v primeru izhoda VT iz linij redundanco izvajajo VT, nameščeni na vodilih, z uporabo stikala PR1 za vezja, ki prihajajo iz glavnega navitja, priključenega na zvezda in stikalo PR2 za vezja z odprtim trikotnikom. S pomočjo stikal PR1 in PR2 so vodila sekundarne napetosti voda povezana z lastnim VT (delovno vezje) ali z VT prvega ali drugega sistema vodil (rezervno vezje). V slednjem primeru se to preklapljanje izvaja preko stikal PRZ in PR4.

Metoda redundantnega napajanja enovodnih napetostnih vezij, na primer L1 na sl. 4 (pri izvleku VT za popravilo) iz druge linije, na primer L2, se ne sme uporabljati, saj so v primeru kratkega stika in prekinitve linije L2 napetostna zaščitna vezja linije L1 prikrajšana moči.

riž. 6. Shema ročnega preklopa sekundarnih tokokrogov VT v razdelilnih napravah z dvema vodilnima sistemoma: 1 - do števcev in drugih naprav I vodilnega sistema v glavnem nadzoru; 2 - na merilne naprave in druge naprave sistema vodil II v glavnem nadzoru

V shemah z dvojnim vodilnim sistemom morajo biti napetostni transformatorji medsebojno podprti (ko je eden od VT izklopljen) s stikali PR1-PR4 (slika 6). Za to mora biti pri preklopu stikala za povezavo z vodilom vklopljeno stikalo SHSV. V tokokrogih z dvema vodilnima sistemoma je pri preklopu povezav z enega vodilnega sistema na drugega predviden ustrezen avtomatski preklop napetostnih tokokrogov.

riž. 7. Shema avtomatskega preklopa z uporabo pomožnih kontaktov ločilnikov sekundarnih tokokrogov napetostnih transformatorjev vodila v stikalnih napravah za notranjo napetost 6-10 kV

V notranjih stikalnih napravah 6-10 kV se preklapljanje izvaja prek pomožnih kontaktov odklopnikov vodila (slika 7). Na primer, ko je ločilnik P2 vklopljen, so linije L1 napetostnega tokokroga povezane na eni strani z napetostnimi vodili sistema vodil II prek pomožnih kontaktov tega ločilnika, na drugi strani pa na zaščito in naprave te linije.

Pri prenosu linije L1 na sistem I vodila se ločilnik P1 zapre in ločilnik P2 zapre. Napetostna vezja L1 se prek pomožnih kontaktov prenesejo na napajanje iz sistema vodil THI. Na ta način se napajanje napetostnih tokokrogov ne prekine, ko se linija L1 preklopi z enega sistema vodil na drugega. Enako načelo velja za operativno preklapljanje linije L2 in drugih povezav.

Na progah 35 kV in več, priključenih na sistem z dvojnim vodilom, se napetostna vezja preklapljajo s kontakti relejskih repetitorjev položaja odklopnikov vodila.Pri prenosu primarnih povezav na drug sistem zbiralk se preklopijo vsi napetostni tokokrogi, vključno z ozemljenimi tokokrogi glavnega in pomožnega navitja.

To izključuje možnost kombiniranja ozemljitvenih vezij dveh VT. Ta okoliščina je pomembna. Kot so pokazale operativne izkušnje, lahko kombinacija ozemljitvenih točk različnih VT povzroči motnje normalnega delovanja naprav za relejno zaščito in avtomatizacijo, zato je nesprejemljiva.

riž. 8. Napetostna vezja omare VT KRU 6 kV: 1 - napetostna vezja, zaščitne in druge naprave rezervnega transformatorja c. n. 6 kV; 2 — signalno vezje "Izklop avtomatskega odklopnika VT"; 3 — Omara za napetostni transformator KRU

Na sl. 8 prikazuje napetostne diagrame v stikalni napravi 6 kV VT omari sn Tukaj sta navitja dveh enofaznih VT povezana v odprtem trikotniku. Napetostni transformator na visokonapetostni strani je povezan samo z ločljivimi kontakti, na nižji napetostni strani pa s ločljivimi kontakti in odklopnikom, s pomožnih kontaktov katerega naj bi posredoval centrali signal za izklop odklopnik AB.

Med delovanjem je zelo pomembno skrbno spremljati zanesljivo stanje snemljivih kontaktov v razdelilnih in razdelilnih omaricah ter tokokrogih sekundarne napetosti, delovnega toka itd.

Tokokrogi delovnega toka. Delovni tok je postal zelo razširjen v električnih inštalacijah.

Zmogljivost tokokrogov obratovalnega toka mora zagotavljati tudi njihovo zaščito pred tokovi kratkega stika.V ta namen se pomožna vezja vsake povezave napajajo z delovnim tokom prek ločenih varovalk ali odklopnikov s pomožnimi kontakti, ki signalizirajo njihov odklop. Odklopniki so boljši od varovalk.

Delovni tok se napaja v relejne zaščitne in krmilne odklopnike praviloma prek ločenih odklopnikov (ločeno od signalnih in blokirnih vezij).

Za kritične povezave (električni vodi, TN 220 kV in več in SK) so nameščeni tudi ločeni odklopniki za glavno in rezervno zaščito.

Pomožni enosmerni tokokrogi morajo imeti naprave za nadzor izolacije, ki dajo opozorilni signal, ko izolacijska upornost pade pod določeno vrednost. Pri enosmernih tokokrogih so meritve izolacijskega upora zagotovljene na vsakem polu.

Za zanesljivo delovanje električne opreme in njihovo zaščito je potrebno nadzorovati razpoložljivost napajanja za tokokroge delovnega toka vsake povezave. Priporočljivo je, da se nadzoruje z uporabo relejev, ki omogočajo dajanje opozorilnega signala, ko pomožna napetost izgine.