Sumber dan jaringan arus operasi bolak-balik dan diperbaiki

Untuk mengurangi biaya peralatan listrik dan menyederhanakan operasinya di gardu induk hingga 110 kV, mereka menggunakan arus bolak-balik dan arus yang diperbaiki. Sebagai sumber operasi arus bolak-balik, trafo bantu daya rendah konvensional atau khusus, serta trafo pengukur arus dan tegangan.

Sirkuit kontrol dan pensinyalan dapat diberi daya dari jaringan tambahan gardu induk atau dari transformator daya daya rendah khusus yang terhubung ke busbar 6 atau 10 kV di sisi suplai (di sebelah sakelar).

Sumber arus bolak-balik dan diperbaiki tidak seperti baterai, mereka tidak otonom, karena operasinya hanya mungkin dengan adanya tegangan di jaringan. Oleh karena itu, persyaratan khusus dikenakan pada sirkuit catu daya yang bertujuan untuk meningkatkan keandalan operasinya: sirkuit kerja harus ditenagai oleh setidaknya dua transformator, tegangan di sirkuit sekunder harus distabilkan, sirkuit sekunder harus dipisahkan dari sirkuit. N.

Daya harus disediakan untuk penerima listrik paling kritis dengan pengoperasian perangkat catu daya cadangan otomatis (ATS) saat ini.

Dalam gambar. Gambar 1 menunjukkan rangkaian suplai rangkaian operasi AC dari dua transformator TSH1 dan TSH2. Penerima listrik paling kritis dialokasikan ke busbar SHOP khusus, yang ditenagai oleh sakelar daya cadangan otomatis (ATS).

Bus kontrol SHU dan SHS pensinyalan diberi daya dari bus SHOP melalui stabilisator CT1, CT2, sehingga fluktuasi tegangan di sirkuit memiliki dampak yang lebih kecil pada pengoperasian sirkuit kontrol dan pensinyalan. Elektromagnet untuk menyalakan sakelar oli ditenagai oleh penyearah VU1 dan VU2, yang terhubung ke berbagai bagian papan sirkuit.

Beras. 1. Sirkuit catu daya untuk sirkuit kerja arus bolak-balik: TCH1, TСН2 — transformator p.n., AVR — sakelar transfer otomatis, ST1, ST2 — penstabil tegangan, VU1, VU2 — penyearah, SHU, SHP, SHS — busbar kontrol , daya dan sinyal , AO — penerangan darurat, TU — TS — remote control dan pensinyalan jarak jauh, SHOP — ban untuk konsumen yang bertanggung jawab

Di sisi tegangan yang diperbaiki, VU1 dan VU2 beroperasi pada bus umum.Jika instalasi menggunakan sakelar dengan penggerak pegas (PP-67, dll.) yang beroperasi pada arus bolak-balik, sirkuit berubah sesuai: penyearah dimatikan, elektromagnet sakelar diberi daya dari busbar ShU, karena elektromagnet sakelar dari penggerak tersebut melakukan tidak memerlukan daya tinggi, karena pengikatan dilakukan oleh pegas penggerak yang telah digulung sebelumnya.

Seiring dengan transformator daya untuk keperluan umum, transformator khusus digunakan untuk memberi daya pada sirkuit sekunder. Misalnya, trafo TM-2/10 dengan daya 2 kVA, tegangan nominal 6 atau 10 kV di sisi atas dan 230 V di sisi bawah digunakan untuk memasok sirkuit kontrol gardu induk.

Mengukur transformator arus (CT) dan tegangan (VT) juga digunakan sebagai sumber arus bolak-balik dan untuk memasok arus bolak-balik ke penyearah dalam sistem arus operasi yang diperbaiki.

Beberapa perangkat dan relai dapat dihubungkan secara seri ke belitan sekunder TT.

Kesalahan CT dan nilai beban sekundernya terkait erat satu sama lain. Saat beban meningkat, kesalahan CT meningkat, oleh karena itu beban sekunder untuk CT tidak boleh melebihi nilai yang diizinkan untuk memastikan kelas akurasi yang sesuai.

Keunikan pengoperasian CT yang memberi makan sirkuit arus kerja melalui penyearah adalah bahwa bebannya dalam mode ini jauh lebih besar daripada saat hanya memberi daya pada sirkuit pelindung dan pengukur. Oleh karena itu, inti CT beroperasi dalam mode saturasi, yang menurunkan mode operasi termal.

Pemeriksaan kesalahan CT untuk beban non-linier dilakukan, serta untuk beban linier, sesuai dengan kurva multiplisitas batas arus sekunder. Perbedaannya terletak pada kenyataan bahwa kurva ketergantungan arus sekunder pada beban harus terletak di bawah kurva multiplisitas yang diizinkan (1) di seluruh rentang variasi arus dari nol hingga multiplisitas yang dihitung (Gbr. 2 ).

Beras. 2. Kurva kesalahan yang diijinkan dari CT dengan beban non-linear: 1 — kurva multiplisitas batas, 2, 3 — karakteristik beban non-linear, K1, K2 — koefisien saturasi transformator arus

Kurva yang ditunjukkan pada gambar ini menunjukkan bahwa beban yang sesuai dengan kurva 2 pada multiplisitas K2 melebihi yang diijinkan, dan kurva yang sesuai 3 tidak menyebabkan kesalahan CT meningkat melebihi 10% yang diijinkan. Oleh karena itu, CT ini hanya dapat digunakan untuk mensuplai 3 beban karakteristik.

Dalam sejumlah kasus, CT hanya digunakan sebagai sumber arus operasi, misalnya saat mengumpankan blok arus BDC. Dalam kasus ini, persyaratan tinggi tidak dikenakan pada keakuratan CT, pada saat yang sama, daya yang disuplai oleh transformator harus cukup untuk pengoperasian perangkat sekunder yang dipasok oleh arus yang diperbaiki. Ketergantungan daya keluaran CT pada arus primer ditunjukkan pada Gambar. 3.

Sirkuit sekunder VT harus dirancang sedemikian rupa sehingga kehilangan tegangan panel pelindung, otomasi dan alat pengukur berada dalam kisaran 1,5 hingga 3%, dan untuk pengukur energi aktif dan reaktif yang dihitung - tidak lebih dari 0,5% . Seperti transformator arus, kelas akurasi VT bergantung pada beban sirkuit sekunder.

Beras. 3. Ketergantungan daya yang disuplai oleh CT pada arus primer

Dalam gambar. 4 menunjukkan dependensi yang menunjukkan beban mana yang sesuai dengan satu atau beberapa kelas akurasi VT.

Namun, VT dapat beroperasi dengan beban yang lebih besar dari yang diberikan, tetapi dalam hal ini beban harus dibatasi agar kesalahan VT tidak menyebabkan operasi perlindungan dan otomatisasi relai yang salah. Biasanya, VT hanya memberi makan perlindungan relai dan sirkuit otomatis beroperasi di kelas akurasi 3.

Berbagai penyearah semikonduktor dan catu daya khusus digunakan sebagai sumber arus searah yang diperbaiki. Sumber arus searah dapat dibagi menjadi tiga kelompok utama:

• pengisian baterai dan sumber pengisian daya,

• sumber arus operasi, suplai sirkuit untuk kontrol dan pensinyalan,

• sumber yang dimaksudkan untuk memberi daya pada elektromagnet untuk menghidupkan sakelar oli.

Beras. 4. Ketergantungan kelas akurasi TN pada beban: 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

Kapasitor yang diisi sebelumnya juga harus diklasifikasikan sebagai sumber arus karena diisi melalui penyearah yang diumpankan dari sumber AC.

Penyearah digunakan untuk mengisi dan mengisi ulang baterai: VAZP, RTAB-4, VAZ, VSS, VSA, VU, dll.

Dalam gambar. 5 diagram blok transmisi regulator RTAB-4 digunakan di Gardu Induk Mosenergo dan merupakan pengisi daya semikonduktor penyearah yang tegangan outputnya dijaga konstan secara otomatis sesuai dengan pengaturan yang ditentukan.

Perangkat ini dirancang untuk bekerja bersama dengan baterai yang dapat diisi ulang dalam mode pengisian daya. Regulator RTAB-4 mencakup beban DC gardu induk serta pelepasan sendiri alami sambil memberikan stabilisasi tegangan dan arus yang ditunjukkan.

Ini terdiri dari dua pengatur tegangan - primer dan sekunder, beroperasi secara independen satu sama lain dan bekerja pada elemen baterai primer dan sekunder. Pengaturan tegangan keluaran di masing-masing regulator dilakukan oleh rangkaian kontrolnya sendiri (blok pengukur IB dan blok kontrol CU) yang bekerja pada penyearah rangkaian daya.

Beras. 5. Diagram blok regulator RTAB -4: RNDE — regulator tegangan elemen tambahan, ORN — regulator tegangan utama, DC — trafo perantara, penyearah yang dikendalikan UV, BU1, BU2 — blok kontrol, IB1, IB2 — unit pengukur , UVM — Penyearah Terkendali, BOTR — Pembatas Arus Regulasi, BKN — Unit Kontrol Tegangan, SEB — Sel Baterai Utama, BPA — Sel Baterai Tambahan, Rd — Ketahanan Beban Sel Tambahan, W — Shunt

Level voltase di bus DC dikendalikan oleh unit BKN khusus yang memancarkan sinyal ketika voltase turun atau naik 10% dari pengaturan yang ditentukan. Regulator utama dilengkapi dengan pembatas arus keluaran BOTR untuk perlindungan kelebihan beban jika terjadi kegagalan sirkuit DC dan pengoperasian baterai rendah.

Regulator RTAB-4 beroperasi dengan pendinginan udara alami pada -5– + 30 ° C, tegangan suplai adalah arus bolak-balik tiga fase 220 atau 380 V, tegangan nominal yang diperbaiki pada output regulator adalah 220 V, output nominal arus -50 A, kisaran pengaturan batas arus keluaran 40-80 A, akurasi kontrol ± 2%.

Pengatur tegangan untuk elemen tambahan diproduksi dalam dua versi: untuk 20-40 dan 40-80 V. Arus keluaran maksimumnya dalam mode normal adalah 1-3 A. Resistansi Rd digunakan sebagai beban pemberat untuk melepaskan elemen tambahan untuk menghindari sulfasi.

Sirkuit operasi ditenagai oleh blok arus (BPT) dan blok tegangan (BPN).

Blok BPT (Gbr. 6) terdiri dari PNT transformator jenuh perantara, penyearah B, serta elemen tambahan: choke Dp dan kapasitor C yang termasuk dalam rangkaian stabilisasi tegangan keluaran.

Beras. 6. Diagram skema catu daya BPT-1002 dan BPN-1002

Unit BPN terdiri dari trafo perantara PT, penyearah B, penyearah SV dan beberapa elemen lainnya.

Beras. 7. Unit catu daya BPN-1002

Unit BPT disuplai oleh TT dan BPN oleh VT atau trafo dll. Unit BPT dan BPN atau beberapa unit BPT dan BPN biasanya beroperasi pada bus tegangan umum yang diperbaiki. Perbedaan karakteristik antara unit BPT dan BPN adalah bahwa unit BPN memberikan daya ke sirkuit operasi dalam kondisi operasi normal, ketika gardu diketahui diberi energi, dan unit BPT — dalam mode hubung singkat, ketika unit BPN tidak dapat memberikan daya ke perangkat sekunder karena penurunan tegangan yang besar di sirkuit primer.