交流和整流工作电流的来源和网络
为了降低电气设备的成本并简化其在高达 110 kV 的变电站的操作,他们使用工作交流和整流电流。作为操作交流电的来源,常规或特殊的小功率辅助变压器,以及电流和电压测量变压器。
控制和信号电路可以由变电站的辅助网络或连接到供电侧(开关旁边)6 或 10 kV 母线的特殊低功率电力变压器供电。
交流和整流电流源与电池不同,它们不是自主的,因为它们只有在网络中存在电压的情况下才能运行。因此,对供电电路提出了特殊要求,以提高其运行的可靠性:工作电路必须至少由两个变压器供电,二次电路必须稳定电压,二次电路必须与电源隔离。电路。名词
必须使用工作电流自动备用电源 (ATS) 设备为最关键的电子接收器供电。
在图。图1所示为两台变压器TSH1和TSH2交流工作电路的供电电路。最关键的电力接收器分配给特殊的 SHOP 母线,这些母线由自动备用电源开关 (ATS) 供电。
控制母线SHU和信号SHS由母线SHOP通过稳压器CT1、CT2供电,电路中的电压波动对控制和信号电路的工作影响较小。用于打开油开关的电磁铁由整流器VU1和VU2供电,它们连接到电路板的不同部分。
米。 1、交流电工作电路的供电电路:TCH1、TСН2——变压器p.n.,AVR——自动转换开关,ST1、ST2——稳压器,VU1、VU2——整流器,SHU、SHP、SHS——控制、电源和信号母线,AO——应急照明,TU——TS—— 遥控和遥信, SHOP — 负责任消费者的轮胎
在整流电压侧,VU1 和 VU2 工作在公共总线上。如果安装使用带弹簧驱动器的开关(PP-67 等)以交流电运行,则电路会相应改变:整流器关闭,开关电磁铁由 ShU 母线供电,因为此类驱动器的开关电磁铁不不需要高功率,因为接合是由预卷驱动弹簧完成的。
除了通用电源变压器外,还使用专用变压器为次级电路供电。例如,功率为2kVA、上侧标称电压为6或10kV、下侧为230V的TM-2/10变压器用于为变电站的控制电路供电。
测量电流互感器 (CT) 和电压 (VT) 也用作交流电源,并向整流操作电流系统中的整流器提供交流电。
多个设备和继电器可以串联连接到 TT 的次级绕组。
CT的误差与其二次负荷的取值密切相关。随着负载的增加,CT的误差也会增加,因此CT的二次负载不应超过保证相应精度等级的允许值。
通过整流器为工作电流电路供电的 CT 运行的特殊性在于,它们在这种模式下的负载远大于仅为保护和测量电路供电时的负载。因此,CT 磁芯在饱和模式下运行,这会降低热运行模式。
根据二次电流的极限倍数曲线,对非线性负载和线性负载进行 CT 误差检查。不同之处在于次级电流对负载的依赖性曲线必须在电流从零到计算的多重性的整个变化范围内位于允许多重性 (1) 的曲线下方(图 2) ).
米。 2、CT带非线性负载的允许误差曲线: 1——极限倍数曲线,2、3——非线性负载特性,K1、K2——电流互感器饱和系数
从图中曲线可以看出,曲线2对应的负载在重数K2处超出允许范围,而对应的曲线3并没有导致CT误差增加超过允许范围的10%。因此,该 CT 只能用于供给特性 3 负载。
在许多情况下,CT 仅用作工作电流源,例如为 BDC 电流块供电时。在这些情况下,对CT的精度要求不高,同时,变压器提供的功率必须足以使整流电流供电的二次装置工作。 CT 输出功率对初级电流的依赖关系如图 1 所示。 3.
VT 的二次电路必须设计成保护面板、自动化和测量装置的电压损失在 1.5 到 3% 的范围内,并且对于计算的有功和无功电能表 - 不超过 0.5%。与电流互感器一样,VT 的精度等级取决于二次电路的负载。
米。 3. CT供电对一次电流的依赖性
在图。图 4 显示了显示哪些负载对应于一个或另一类 VT 精度的依赖关系。
然而,VT 可以在比给定的负载更大的负载下运行,但在这种情况下必须限制负载,以使 VT 的故障不会导致继电保护和自动化的错误操作。通常,仅为继电保护和自动电路供电的 VT 以 3 级精度运行。
各种半导体整流器和专用电源被用作整流直流电源。直流电源可分为三大类:
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电池充电和充电源,
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工作电流源,用于控制和信号的电源电路,
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用于为电磁铁供电以打开油开关的电源。
米。 4. TN 精度等级对负载的依赖性: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
预充电电容器也应归类为电流源,因为它们通过交流电源馈电的整流器充电。
整流器用于给电池充电和充电:VAZP、RTAB-4、VAZ、VSS、VSA、VU等。
在图。图5 稳压器传输框图 RTAB-4用于Mosenergo变电站,是一种整流半导体充电器,其输出电压按规定的设定值自动保持恒定。
该设备设计用于在充电模式下与可充电电池一起工作。 RTAB-4 稳压器涵盖变电站的直流负载以及自然自放电,同时提供指示电压和电流的稳定性。
它由两个电压调节器组成 - 初级和次级,彼此独立运行并作用于电池的初级和次级元件。每个稳压器中的输出电压的调节由其自身的控制电路(测量块 IB 和控制块 CU)执行,该控制电路作用于电源电路的整流器。
米。 5. 稳压器 RTAB -4 框图:RNDE — 附加元件的稳压器,ORN — 主稳压器,DC — 中间变压器,UV 可控整流器,BU1、BU2 — 控制块,IB1、IB2 — 测量单元,UVM — 可控整流器,BOTR — 调节电流限制器,BKN — 电压控制单元,SEB — 主电池单元,BPA — 附加电池单元,Rd — 附加电池单元的负载电阻,W — 分流器
直流总线中的电压水平由一个特殊的 BKN 单元控制,当电压降低或升高指定设置的 10% 时,该单元会发出信号。主调节器配备了 BOTR 输出电流限制器,用于在直流电路故障和电池电量不足时提供过载保护。
RTAB-4 稳压器在 -5–+ 30°C 下以自然风冷运行,电源电压为三相交流电 220 或 380 V,稳压器输出端的标称整流电压为 220 V,标称输出电流-50A,输出限流设置范围40-80A,控制精度±2%。
用于附加元件的电压调节器有两个版本:20-40 和 40-80 V。其在正常模式下的最大输出电流为 1-3 A。电阻 Rd 用作镇流器负载以对附加元件放电,以避免硫酸化。
工作电路由电流模块 (BPT) 和电压模块 (BPN) 供电。
BPT 模块(图 6)由一个中间饱和变压器 PNT、一个整流器 B 以及辅助元件组成:一个扼流圈 Dp 和一个包含在输出稳压电路中的电容器 C。
米。 6、电源BPT-1002和BPN-1002原理图
BPN单元由中间变压器PT、整流器B、整流器SV等元件组成。
米。 7.电源供应器BPN-1002
BPT 单元由 TT 和 BPN 通过 VT 或变压器等供电。BPT 和 BPN 单元或多个 BPT 和 BPN 单元通常在公共整流电压总线上运行。 BPT 和 BPN 单元之间的一个特性差异是 BPN 单元在正常运行条件下为运行电路供电,此时已知变电站已通电,而 BPT 单元——在短路模式下,当 BPN 单元无法为变电站供电时次级设备由于初级电路中的大电压降。
