✋Доброго времени суток, уважаемые коллеги!
❗Оперативным током называется ток, питающий цепи дистанционного управления выключателями, оперативные цепи релейной защиты, автоматики, телемеханики и различные виды сигнализации.
📌Питание оперативных цепей и особенно тех ее элементов, от которых зависит отключение поврежденных линий и оборудования, должно отличаться особой надежностью. Поэтому главное требование, которому должен отвечать источник оперативного тока, состоит в том, чтобы во время к.з. и при ненормальных режимах в сети напряжение источника оперативного тока и его мощность имели достаточную величину, как для действия реле защит и автоматики, так и для надежного отключения и включения соответствующих выключателей.
📌Для питания оперативных цепей применяются источники постоянного и переменного тока.
✅Питание релейной защиты (далее - терминал) от оперативного постоянного (выпрямленного) тока является наиболее надежным видом электроснабжения. Питается терминал оперативным постоянным током от системы оперативного постоянного тока (СОПТ), а она в свою очередь получает питание от шин собственных нужд через зарядно-выпрямительную установку (рисунок 2). Данная система включает в себя, как правило: зарядно-выпарительные установки, шины постоянного тока и подключенную параллельно шинам аккумуляторную батарею. То есть, в случае, если у нас пропадёт напряжение на шинах собственных нужд, питание шин постоянного тока будет осуществляться не через зарядно-выпрямительную установку, а через аккумуляторную батарею. А к шинам постоянного тока как раз и подключен терминал РЗА. Как мы можем видеть, всё очень надежно и, самое главное, автономно от внешних возможных неприятных факторов, которые могут случиться в электрической сети.
📌Но в использовании оперативного постоянного тока есть большой минус – это цена самого СОПТа. При постройке подстанций напряжением 6-35 кВ процент затрат на установку СОПТа от общей суммы затрат очень велик, поэтому используют оперативный переменный ток.
✅Для питания оперативных цепей переменным током используется ток или напряжение сети. При этом в качестве источников переменного оперативного тока служат: трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд.
📌Однако трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд непригодны для питания оперативных цепей защит при близких к.з, т.к. при к.з. напряжение в сети резко снижается и может в неблагоприятных случаях становиться равным нулю. В то же время при повреждениях и ненормальных режимах, не сопровождающихся глубокими понижениями напряжения в сети, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд могут использоваться для питания таких защит, как, например, защиты от перегрузки, от замыканий на землю, повышения напряжения и др.
📌Трансформаторы тока являются весьма надежным источником питания оперативных цепей. При к.з. ток и напряжение на зажимах трансформаторов тока увеличиваются, мощность возрастает, что и обеспечивает надежное питание оперативных цепей.
📌Однако трансформаторы тока не обеспечивают необходимой мощности при повреждениях и ненормальных режимах, не сопровождающихся увеличением тока на защищаемом присоединении. Поэтому их нельзя использовать для питания защит от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, защит от витковых замыканий в трансформаторах и генераторах или защит от таких ненормальных режимов, как повышение/понижение напряжения и понижение частоты.
📌Питание терминала от оперативного переменного тока является менее надежным видом электроснабжения. Правда и тут уже научились выходить из многих неприятных ситуаций. Выходом из таких ситуаций, которые могут произойти при КЗ, является использование питания терминала РЗА одновременно от трансформаторов тока и от трансформаторов собственных нужд через специальный блок питания (существуют и другие схемы).
📌Допустим, если подключить терминал только к шинам собственных нужд, то в случае близких КЗ к шинам подстанции или на шинах собственных нужд происходит просадка напряжения до нуля как раз в тот момент, когда наша защита должна вступить в действие. Соответственно наша защита просто не сработает без напряжения, а если даже и сработает, не получится отключить выключатель.
📌Если же подключить терминал только к трансформатору тока и в момент близкого КЗ использовать энергию короткого замыкания, то в принципе все получится. Только как отключать удаленные короткие замыкания? Вот это уже другой вопрос. Ведь никто не отменял дальнее резервирование.
📌Поэтому сегодня используют специальные блоки питания, к которым приходит питание и от ТТ, и от ШСН. При удаленных КЗ или при работе в нормальных режимах питание терминала осуществляется от ШСН через блок питания, а при КЗ, вызвавших исчезновение напряжения на входе блока питания, энергоснабжение осуществляется от ТТ.
📌Самое интересное, что внутри таких блоков имеются конденсаторы, которые подзаряжаются и в случае исчезновения энергии и от ТТ, и от ШСН осуществляют питание терминалов определенное расчётное время (рисунок 1). Также в блоках питания (БПК-5-Т) имеются конденсаторы для питания электромагнитов отключения выключателей, т.е. если не хватает мощности отключить электромагнит от шин собственных нужд, всегда будет возможность отключить выключатель при помощи энергии второго конденсатора.
☝️Из курса "Базовые знания по релейной защите для каждого электроэнергетика"👇