Pomožni napajalniki za napajanje relejnih zaščitnih naprav

Za vse relejne zaščitne naprave je poleg direktno delujočega releja potreben pomožni vir toka. Viri obratovalnega toka so razdeljeni na:

• DC napajalniki.

• AC napajalniki.

Pomožni enosmerni napajalniki

Akumulatorske baterije so samostojen vir obratovalnega toka.

Prednosti enosmernih napajalnikov:

• Zagotovljeno je napajanje vseh tokokrogov priključenih naprav v vsakem trenutku z zahtevano napetostjo in tokom, ne glede na stanje glavnega omrežja.

• Enostavnost in zanesljivost relejnih zaščitnih vezij.

Slabosti:

• Visoki stroški (ekonomsko upravičeni za uporabo virov enosmernega toka na transformatorskih postajah 110 kV in več z več nadzemnimi vodi);

• Potreba po ogrevanem in prezračevanem prostoru;

• Potreba po uporabi polnilnika;

• Težave pri delu.

Za večjo zanesljivost je pomožno električno omrežje razdeljeno tako, da izklop enega ali več odsekov ne povzroči poškodb najbolj kritičnih porabnikov obratovalnega toka, kamor sodijo relejne zaščite, avtomatika in krmilne naprave.

riž. 1. Shema povezave vira enosmernega toka (akumulatorske baterije) v stikalni napravi

Akumulatorska baterija deluje na vodilih DC, iz katerih vodi napajajo pomožne tokovne odseke za vsako skupino uporabnikov. ХУ — napajalna vodila za relejno zaščito, avtomatsko in krmilno napravo (običajno ločeno vodilo za vsak del vodila), ШС — signalna vodila in ŠВ — napajalna vodila elektromagnetov za vklop stikal. Baterija je tudi vir zasilne razsvetljave za transformatorsko postajo.

Akumulator je običajno izdelan iz svinčenih baterij, ki imajo dovolj visoko vzdržljivost, učinkovitost in prenesejo kratkotrajne preobremenitve, na primer pri napajanju elektromagnetov za vklop močnih stikal (elektromagnetni tok lahko doseže več sto amperov).

Prostor za akumulator mora biti ogrevan in prezračen, da se odstranijo hlapi žveplove kisline. Da bi zagotovili dolgo življenjsko dobo baterije, je treba upoštevati optimalen način polnjenja, polnjenja in praznjenja. V ta namen se uporabljajo avtomatsko regulirani usmerniki (polnilniki).

Zaščita enosmernega omrežja je dosežena z varovalkami in odklopniki, ki zagotavljajo selektivnost in občutljivost. Najpogostejša vrsta napake je kratek stik enega od polov na maso.

To ne povzroči uničenja, vendar lahko pojav drugega kratkega stika povzroči lažno delovanje zaščitne naprave ali zapiranje elektromagnetov. Zato se uporablja nadzor izolacije, na primer z vgradnjo dveh voltmetrov. Če ni kratkega stika, je napetost med vodilom in zemljo enaka, sicer se odčitki voltmetra razlikujejo.

Viri izmeničnega toka

Viri izmeničnega obratovalnega toka - izkoriščajo energijo varovanega objekta.Pri izvajanju izmeničnega pomožnega napajanja so viri tokovni transformatorji in napetostni transformatorji.

Prednosti virov izmeničnega toka:

• Nižja cena.

• Pomanjkanje razvejanega delovnega tokovnega omrežja.

Slabosti:

• Nihanja izhodne napetosti so večja kot pri enosmernih virih, predvsem pri kratkostičnem toku... Pri elektromehanskih relejih to ni bistveno, pri analognih in mikroelektronskih relejih pa lahko povzroči nepravilno delovanje.

• Močno zmanjšanje pomožne napetosti, ko je stikalo vklopljeno v bližini kratkega stika.

Obstajajo različne možnosti za izvedbo relejnih zaščitnih naprav z izmeničnim tokom. Najenostavnejše sheme, ki uporabljajo namestitveni tok.

1) Shema z odlaganjem izklopljenega elektromagneta.

YAT — sprožilna tuljava odklopnika. V normalnem načinu je zapiralna tuljava premoščena s kontaktom tokovnega releja PT. Ko pride do kratkega stika, se sproži RT, se kontakt odpre in sekundarni tokovni transformator napaja YAT, kar povzroči odpiranje odklopnika.

Vezje se uporablja za zaščito pred prevelikim tokom, če vključitev sprožilnih elektromagnetov ne povzroči nesprejemljivih napak v tokovnih transformatorjih in največji tok kratkega stika ne presega tokovne meje, ki jo lahko preklopijo kontakti releja.

2) Popravljena vezja delovnega toka.

Priporočljivo je uporabljati sheme, ki temeljijo na popravljenem delovnem toku, na povezavah, opremljenih s stikali z elektromagnetnimi ali pnevmatskimi pogoni, katerih elektromagneti imajo visoko porabo energije, pa tudi v prisotnosti kompleksnih zaščitnih naprav.

V normalnem načinu usmerjena izhodna napetost zagotavlja bnapetost loc (BPN), v kratkem stiku pa bodisi tokovni napajalni blok (BPT) bodisi oba bloka skupaj.

3) Vezja, ki uporabljajo kondenzatorske baterije.

V normalnem načinu je kontakt PT releja odprt in kondenzator C se polni skozi diodo z napetostjo iz VT. Ko pride do kratkega stika, se aktivira tokovni rele PT, njegov kontakt se zapre in prednapolnjen kondenzator C se začne prazniti v odklopnik YAT, kar povzroči odklop odklopnika.

Ta shema se uporablja, če je moč, dobavljena tokovnemu transformatorju, nezadostna za uporabo prejšnjih dveh shem.