Nguồn và mạng của dòng điện hoạt động xoay chiều và chỉnh lưu

Để giảm chi phí thiết bị điện và đơn giản hóa hoạt động của nó tại các trạm biến áp lên đến 110 kV, họ sử dụng dòng điện xoay chiều và chỉnh lưu đang hoạt động. Là nguồn vận hành dòng điện xoay chiều, máy biến áp phụ công suất thấp thông thường hoặc đặc biệt, cũng như máy biến áp đo dòng điện và điện áp.

Các mạch điều khiển và tín hiệu có thể được cấp nguồn từ mạng phụ của trạm biến áp hoặc từ các máy biến áp công suất thấp đặc biệt được kết nối với thanh cái 6 hoặc 10 kV ở phía cung cấp (bên cạnh các công tắc).

Các nguồn của dòng điện xoay chiều và chỉnh lưu không giống như pin, chúng không tự chủ, vì hoạt động của chúng chỉ có thể thực hiện được khi có điện áp trong mạng. Do đó, các yêu cầu đặc biệt được đặt ra đối với các mạch cung cấp điện nhằm tăng độ tin cậy cho hoạt động của chúng: mạch làm việc phải được cấp nguồn bởi ít nhất hai máy biến áp, điện áp trong mạch thứ cấp phải được ổn định, mạch thứ cấp phải được tách ra khỏi mạch thứ cấp. Chu trình. N.

Nguồn điện phải được cung cấp cho các máy thu điện quan trọng nhất với các thiết bị cung cấp điện dự phòng tự động (ATS) hiện tại đang hoạt động.

Trong bộ lễ phục. Hình 1 cho thấy mạch cung cấp của các mạch vận hành xoay chiều của hai máy biến áp TSH1 và TSH2. Các máy thu điện quan trọng nhất được phân bổ cho các thanh cái SHOP đặc biệt, được cấp nguồn bởi công tắc nguồn dự phòng tự động (ATS).

Các bus điều khiển SHU và SHS báo hiệu được cấp nguồn từ các bus SHOP thông qua các ổn áp CT1, CT2 nên dao động điện áp trong mạch ít ảnh hưởng đến hoạt động của các mạch điều khiển và tín hiệu. Các nam châm điện để bật công tắc dầu được cung cấp bởi các bộ chỉnh lưu VU1 và VU2, được kết nối với các phần khác nhau của bảng mạch.

Cơm. 1. Mạch cấp nguồn cho các mạch làm việc của dòng điện xoay chiều: TCH1, TСН2 — máy biến áp p.n., AVR — công tắc chuyển đổi tự động, ST1, ST2 — ổn áp, VU1, VU2 — bộ chỉnh lưu, SHU, SHP, SHS — điều khiển , thanh cái nguồn và tín hiệu , AO — chiếu sáng khẩn cấp, TU — TS — điều khiển từ xa và tín hiệu từ xa, SHOP — lốp xe vì người tiêu dùng có trách nhiệm

Về phía điện áp được chỉnh lưu, VU1 và VU2 hoạt động trên các bus chung.Nếu quá trình cài đặt sử dụng các công tắc có ổ lò xo (PP-67, v.v.) hoạt động trên dòng điện xoay chiều, thì mạch sẽ thay đổi tương ứng: tắt bộ chỉnh lưu, nam châm điện chuyển mạch được cấp nguồn từ thanh cái ShU, vì nam châm điện chuyển mạch của các ổ đó làm không yêu cầu công suất cao, vì sự ăn khớp được thực hiện bởi các lò xo dẫn động được cuộn trước.

Cùng với các máy biến áp đa năng, các máy biến áp đặc biệt được sử dụng để cấp nguồn cho các mạch thứ cấp. Ví dụ, máy biến áp TM-2/10 có công suất 2 kVA, điện áp danh định 6 hoặc 10 kV ở phía trên và 230 V ở phía dưới được sử dụng để cung cấp cho mạch điều khiển của các trạm biến áp.

Máy biến dòng đo lường (CT) và điện áp (VT) cũng được sử dụng làm nguồn dòng điện xoay chiều và để cung cấp dòng điện xoay chiều cho bộ chỉnh lưu trong các hệ thống vận hành dòng điện được chỉnh lưu.

Một số thiết bị và rơle có thể được kết nối nối tiếp với cuộn dây thứ cấp của TT.

Sai số của các CT và trị số phụ tải của chúng có quan hệ mật thiết với nhau. Khi tải tăng lên, sai số của CT tăng lên, do đó, tải thứ cấp cho CT không được vượt quá giá trị cho phép mà tại đó cấp độ chính xác tương ứng được đảm bảo.

Điểm đặc biệt của hoạt động của các CT cung cấp các mạch dòng điện làm việc thông qua các bộ chỉnh lưu là tải của chúng ở chế độ này lớn hơn nhiều so với khi chỉ cấp nguồn cho các mạch bảo vệ và đo lường. Do đó, các lõi CT hoạt động ở chế độ bão hòa, làm suy giảm chế độ hoạt động nhiệt.

Việc kiểm tra lỗi CT đối với tải phi tuyến tính được thực hiện, cũng như đối với tải tuyến tính, theo các đường cong của bội số giới hạn của dòng điện thứ cấp. Sự khác biệt nằm ở chỗ, đường cong phụ thuộc của dòng điện thứ cấp vào tải phải nằm dưới đường cong bội số cho phép (1) trong toàn bộ phạm vi biến thiên của dòng điện từ 0 đến bội số tính toán (Hình 2). ).

Cơm. 2. Các đường cong sai số cho phép của CT với tải phi tuyến tính: 1 — đường cong bội số giới hạn, 2, 3 — đặc tính của tải phi tuyến tính, K1, K2 — hệ số bão hòa của máy biến dòng

Các đường cong trong hình này cho thấy tải tương ứng với đường cong 2 ở bội số K2 vượt quá mức cho phép và đường cong tương ứng 3 không làm sai số CT tăng vượt quá 10% cho phép. Do đó, CT này chỉ có thể được sử dụng để cung cấp cho tải đặc tính 3.

Trong một số trường hợp, CT chỉ được sử dụng làm nguồn dòng điện hoạt động, ví dụ như khi cấp nguồn cho các khối dòng điện BDC. Trong những trường hợp này, không có yêu cầu cao về độ chính xác của CT, đồng thời, nguồn điện do máy biến áp cung cấp phải đủ cho hoạt động của các thiết bị thứ cấp được cung cấp bởi dòng điện chỉnh lưu. Sự phụ thuộc của công suất đầu ra CT vào dòng điện sơ cấp được thể hiện trong Hình. 3.

Các mạch thứ cấp của VT phải được thiết kế sao cho tổn thất điện áp của các bảng bảo vệ, thiết bị tự động hóa và đo lường nằm trong khoảng từ 1,5 đến 3%, và đối với các đồng hồ tính toán năng lượng hoạt động và phản kháng - không quá 0,5%. Cũng như máy biến dòng, cấp chính xác của VT phụ thuộc vào tải của mạch thứ cấp.

Cơm. 3. Sự phụ thuộc của nguồn do CT cung cấp vào dòng điện sơ cấp

Trong bộ lễ phục. Hình 4 hiển thị các phụ thuộc cho biết tải nào tương ứng với một hoặc một loại độ chính xác VT khác.

Tuy nhiên, VT có thể hoạt động với tải lớn hơn mức cho phép, nhưng trong trường hợp này, tải phải được giới hạn để sự cố của VT không dẫn đến hoạt động sai của rơle bảo vệ và tự động hóa. Thông thường, VT chỉ cấp nguồn cho rơle bảo vệ và các mạch tự động hoạt động ở độ chính xác cấp 3.

Các bộ chỉnh lưu bán dẫn khác nhau và nguồn điện đặc biệt được sử dụng làm nguồn dòng điện một chiều được chỉnh lưu. Các nguồn điện một chiều có thể được chia thành ba nhóm chính:

• sạc pin và nguồn sạc,

• nguồn dòng điện hoạt động, mạch cung cấp cho điều khiển và tín hiệu,

• các nguồn nhằm cung cấp năng lượng cho nam châm điện để bật công tắc dầu.

Cơm. 4. Sự phụ thuộc của cấp độ chính xác TN vào tải trọng: 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

Tụ điện nạp sẵn cũng nên được phân loại là nguồn hiện tại vì chúng được sạc thông qua bộ chỉnh lưu được cấp từ nguồn AC.

Bộ chỉnh lưu được sử dụng để sạc và sạc lại pin: VAZP, RTAB-4, VAZ, VSS, VSA, VU, v.v.

Trong bộ lễ phục. 5 sơ đồ khối truyền dẫn của bộ điều chỉnh RTAB-4 được sử dụng trong các trạm biến áp Mosenergo và là bộ sạc bán dẫn chỉnh lưu có điện áp đầu ra được tự động giữ cố định theo cài đặt đã chỉ định.

Thiết bị được thiết kế để hoạt động cùng với pin sạc ở chế độ sạc. Bộ điều chỉnh RTAB-4 đảm nhận tải DC của trạm biến áp cũng như tự phóng điện tự nhiên đồng thời cung cấp sự ổn định của điện áp và dòng điện được chỉ định.

Nó bao gồm hai bộ điều chỉnh điện áp — sơ cấp và thứ cấp, hoạt động độc lập với nhau và hoạt động trên các phần tử sơ cấp và thứ cấp của pin. Việc điều chỉnh điện áp đầu ra trong mỗi bộ điều chỉnh được thực hiện bởi mạch điều khiển riêng (khối đo IB và khối điều khiển CU) tác động lên bộ chỉnh lưu của mạch nguồn.

Cơm. 5. Sơ đồ khối của bộ điều chỉnh RTAB -4: RNDE — bộ điều chỉnh điện áp của các phần tử bổ sung, ORN — bộ điều chỉnh điện áp chính, DC — biến áp trung gian, bộ chỉnh lưu điều khiển bằng tia cực tím, BU1, BU2 — khối điều khiển, IB1, IB2 — bộ đo , UVM — Bộ chỉnh lưu có kiểm soát, BOTR — Bộ giới hạn dòng điện theo quy định, BKN — Bộ điều khiển điện áp, SEB — Các ô pin chính, BPA — Các ô pin bổ sung, Rd — Khả năng chịu tải của các ô bổ sung, W — Shunt

Mức điện áp trong các bus DC được điều khiển bởi một bộ BKN đặc biệt phát ra tín hiệu khi điện áp giảm hoặc tăng 10% so với cài đặt đã chỉ định. Bộ điều chỉnh chính được trang bị bộ giới hạn dòng điện đầu ra BOTR để bảo vệ quá tải trong trường hợp lỗi mạch DC và hoạt động của pin yếu.

Bộ điều chỉnh RTAB-4 hoạt động với làm mát không khí tự nhiên ở -5– + 30 ° C, điện áp cung cấp là dòng điện xoay chiều ba pha 220 hoặc 380 V, điện áp chỉnh lưu danh định ở đầu ra của bộ điều chỉnh là 220 V, đầu ra danh định dòng điện là -50 A, phạm vi cài đặt giới hạn dòng điện đầu ra 40-80 A, độ chính xác điều khiển ± 2%.

Bộ điều chỉnh điện áp cho các phần tử bổ sung được sản xuất theo hai phiên bản: cho 20-40 và 40-80 V. Dòng điện đầu ra tối đa của nó ở chế độ bình thường là 1-3 A. Điện trở Rd được sử dụng làm tải chấn lưu để xả các phần tử bổ sung để tránh sunfat hóa .

Các mạch vận hành được cung cấp bởi các khối dòng điện (BPT) và các khối điện áp (BPN).

Các khối BPT (Hình 6) bao gồm một máy biến áp bão hòa trung gian PNT, một bộ chỉnh lưu B, cũng như các phần tử phụ trợ: một cuộn cảm Dp và một tụ điện C được bao gồm trong mạch ổn định điện áp đầu ra.

Cơm. 6. Sơ đồ nguyên lý bộ nguồn BPT-1002 và BPN-1002

Bộ BPN bao gồm máy biến áp trung gian PT, bộ chỉnh lưu B, bộ chỉnh lưu SV và một số phần tử khác.

Cơm. 7. Bộ nguồn BPN-1002

Các đơn vị BPT được cung cấp bởi TT và BPN bởi VT hoặc máy biến áp, v.v. Các đơn vị BPT và BPN hoặc một số đơn vị BPT và BPN thường hoạt động trên các bus điện áp được chỉnh lưu chung. Một điểm khác biệt đặc trưng giữa các đơn vị BPT và BPN là các đơn vị BPN cung cấp điện cho các mạch vận hành trong điều kiện vận hành bình thường, khi trạm biến áp được biết là đã được cấp điện, và các đơn vị BPT — ở chế độ ngắn mạch, khi các đơn vị BPN không thể cung cấp điện cho các đơn vị BPN. thiết bị thứ cấp do điện áp rơi lớn trong mạch sơ cấp.