Lekcija_No_1

оборудуются устройствами контроля изоляции, осуществляющими непрерывный контроль состояния изоляции сети постоянного тока относительно земли.

Схема простейшего устройства контроля изоляции приведена на рис. 1-12 и состоит из 2х вольтметров включенных между каждым полюсом и землёй.

Рис.1. тока с

В нормальных условиях, когда сопротивления изоляции каждого полюса относительно земли R(+) и R(-) одинаковы, т.е. R(+)=R(-), напряжение каждого полюса относительно земли равно половине напряжения между полюсами, т.е. U(+)=U(-)= 0,5U.

Если один из полюсов, например (+), замкнётся на землю, т.е. R(+)=0, то соответственно U(+) также станет равным нулю, а напряжение U(-) возрастёт до полного напряжения между полюсами, т.е. U(+)=0 и U(-)=U. Следовательно, при снижении сопротивления изоляции на одном из полюсов напряжение этого полюса относительно земли, равное в нормальном режиме 0,5U, понижается, а напряжение другого полюса относительно земли увеличивается на ту же величину.

Для обеспечения достаточной чувствительности схемы внутреннее сопротивление вольтметров должно быть соизмеримо с сопротивлением изоляции сети постоянного тока (обычно RВ вольтметров 50-100 КОм).

При помощи кнопок К(+) и К(-) и вольтметров можно определить величину изоляции сети относительно земли (поочерёдно размыкаются кнопки К(+) и К(-) и записываются показания вольтметров U(-) и U(+). Сопротивление изоляции сети относительно земли определяют по формулам:

контроля изоляции, в том числе и автоматически действующие на предупредительный сигнал при снижении изоляции сети до определенного значения.

Аккумуляторные батареи являются независимыми наиболее надёжными источниками оперативного тока и поэтому они нашли широкое применение на электростанциях и подстанциях для питания оперативных цепей релейной защиты, автоматики и управления выключателями.

Однако аккумуляторные батареи имеют высокую стоимость, требуют специальное помещение и наличие зарядного устройства; а обслуживать их должен специально обученный квалифицированный персонал. Кроме того, выполнение распределительной сети постоянного тока требует большого количества контрольного кабеля.

В России питание оперативных цепей от источников постоянного оперативного тока получило распространение на электростанциях и на подстанциях напряжением 110 кВ и выше.

Переменный оперативный 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.

Трансформаторы тока являются надёжным источником питания оперативных цепей защит от к.з. При к.з. ток и напряжение на зажимах трансформатора тока увеличиваются и следовательно возрастает мощность трансформаторов тока чем обеспечивается надёжное питание оперативных цепей.

Однако трансформаторы тока не обеспечивают необходимой мощности при повреждениях и ненормальных режимах, не сопровождающихся увеличением тока (их нельзя использовать для питания устройств релейной защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью, защит от витковых замыканий электрических машин и для защит от ненормальных режимов электроустановок таких как повышение или понижение напряжения и понижение частоты). В этих случаях в качестве источников оперативного тока должны использоваться трансформаторы напряжения или трансформаторы собственных нужд.

Однако, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд непригодны для питания оперативных цепей защит от к.з. т.к. при к.з. напряжение сети резко снижается, и они могут использоваться для таких защит как, например, защиты от перегрузки, от замыканий на землю, повышения напряжения и др.

Помимо непосредственного использования мощности трансформаторов тока и напряжения можно использовать энергию,

накопленную в предварительно заряженных конденсаторах. Заряд конденсатора обычно осуществляется в нормальном режиме от напряжения сети. При исчезновении напряжения на электроустановке запасённая конденсатором энергия сохраняется и её можно использовать для питания защит, которые должны работать при исчезновении напряжения.

На рис. 1-13 показана схема питания оперативных цепей защиты переменным оперативным током непосредственно от трансформаторов тока. В нормальном режиме катушка отключения выключателя 2 зашунтирована контактами реле 1 и ток в ней

отсутствует. При к.з. реле 1 срабатывает, его контакты размыкаются, и ток от трансформаторов тока поступает в катушку отключения 2, приводя её в действие.

Рис.1 13. Схема питания оперативных цепей защиты переменным

током непосредственно от трансформаторов тока.

На рис. 1-14 приведена схема питания оперативным током от трансформатора напряжения (а) и от трансформатора собственных нужд (б). Схема (а) применяется для питания оперативных цепей защит, а для питания цепей управления выключателями обычно используется схема (б), где для питания цепей управления используется выпрямленный ток.

Рис.1 14. Схема питания оперативных цепей

а) от трансформатора напряжения

Схема с питанием от заряженного конденсатора изображена на рис. 1-15. Конденсатор 1 питается от трансформатора напряжения через выпрямитель 2. В нормальном режиме конденсатор заряжен. При действии защиты он замыкается на катушку отключения, питая её током разряда.

Рис.1 15. Схема питания оперативных цепей защиты переменным током с использованием энергии заряженного

В России питание оперативных цепей от источников переменного тока получило широкое распространение в электрических сетях напряжением 6-35 кВ.

Выводы:

1.Для питания цепей управления выключателями, цепей релейной защиты и автоматики в электроустановках используются постоянный или переменный оперативный ток.

2.Источниками постоянного оперативного тока являются аккумуляторные батареи. В качестве источников переменного оперативного тока используются трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд.