Щиты постоянного тока и их техническое обслуживание

Щит постоянного тока (ЩПТ) предназначен для подключения

источников питания аккумуляторной батареи и зарядного устройства (АБ и ЗУ) и распределения электроэнергии по группамэлектроприемников СОПТ.

Количество ЩПТ на ПС должно быть равно числу АБ.В пределах каждого ЩПТ должно обеспечиваться размещениекоммутационных и защитных аппаратов, устройств контроля изоляции,устройств мониторинга, устройств защиты от перенапряжений, устройстврегистрации аварийных событий, местной сигнализации, рядов клемм для присоединения кабельных линий ЩПТ должен иметь секции шин или сборки с отдельными цепямиввода питания для кабельных линий, питающих микропроцессорныетерминалы и цепи, не выходящие за пределы ОПУ, релейного щита и секциишин или сборки с отдельными цепями ввода питания для кабельных линий,

выходящих за пределы здания или питающих приводы высоковольтных

выключателей.ЩПТ может иметь устройство «мигающего плюса». В ЩПТ должно быть предусмотрено место для хранения запасных плавких вставок предохранителей. Шкафы ЩПТ должны запираться на ключ. На дверцах шкафов ЩПТ могут размещаться измерительные приборы и устройства световой сигнализации. Органы управления и коммутации должны размещаться внутри шкафов. Размещение аппаратуры и рядов клемм в шкафах ЩПТ должно обеспечивать возможность свободного доступа к любому из них для замены, выполнения ремонтных работ и работ по техническому обслуживанию. Запрещается установка секционирующих рубильников между секциями или сборками питания устройств РЗА в пределах одного ЩПТ.

На рисунках 6, 7, 8, 9, 10 представлены виды щитов и панелей оперативного постоянного тока.

Рис.6Щит постоянного тока (ЩПТ) серии ШНЭ 8700 предназначен для ввода и распределения электрической энергии постоянного тока в системах оперативного постоянного тока собственных нужд электростанций и подстанций

 

Рис. 7 Внешний вид ЩПТ

 

Рис. 8 Графическая панель управления

 

Рис.10 Панель ввода с разъединителями и встроенными предохранителями

Рис.9 Панель ввода с автоматическими

выключателями и защитами ЗППТ-02

Шкафы распределения оперативного постоянного тока

Кабели от разных АБ и ЩПТ должны прокладываться по разным трассам. Минимальное расстояние между трассами в местах сближения должно быть не менее 3 метров. Запрещается использование в цепях ввода бронированных и экранированных кабелей, а также металлических распорок и стягивающих хомутов. Шкафы распределения оперативного тока (ШРОТ) предназначены для распределения электроэнергии по цепям питания конечных электроприёмников, размещения коммутационных и защитных отключающих аппаратов. ШРОТ с отключающими защитными аппаратами нижнего уровня должны быть установлены в непосредственной близости от электроприемников. ШРОТ должны иметь вводы питания от разных секций одного ЩПТили от ЩПТ разных АБ. Каждый ввод должен подключаться черезкоммутационный аппарат для обеспечения проведения ремонтных работ.Для автоматического включения резервного питания устройств РЗА

сборки ШРОТ допускается подключать к секциям ЩПТ через разделительныедиоды, устанавливаемые в одном полюсе.Запрещается объединение на одной сборке цепей питания электроприемников, чувствительных к перенапряжениям и высокочастотнымпомехам (микропроцессорные устройства, устройства связи и т.п.), и цепей,

выходящих за пределы помещения, в котором размещён ШРОТ.

Пример распределения оперативного тока на подстанции

На Рис.8 представлена возможная схема распределения постоянного тока на подстанциях 110 кВ и выше. Из схемы видно, что управление электрооборудованием осуществляется главным образом с главного щита управления ГЩУ и часто с местных щитов управления (например, из помещения вспомогательных устройств, с панелей КРУ). В ряде случаев щиты постоянного и переменного тока размещают вблизи аккумуляторных батарей и их зарядных агрегатов. Оперативные цепи, будучи взаимосвязанными, практически охватывают собою все основные производственные звенья подстанции. Источником питания электроприемников постоянного тока, показанных на Рис.8, является аккумуляторная батарея, подключённая к главным силовым шинам щита постоянного тока ЩПТ. От этих шин подаётся постоянный ток в КРУ, на шинки питания + ШП и – ШП электромагнитов включения выключателей 6-10 кВ.

Рис. 8. Схема распределения постоянного тока на подстанциях 110 кВ и выше.

На щите постоянного тока создаётся секционированная система оперативных шинок. От этих шинок питаются шинки управления +ШУ, – ШУ, +ШУ (через переключатель) и (+) ШМ — мигающий плюс, шинки сигнализации + ШС, —ШС, (+) ШМ щита управления. Шинки разделены рубильниками на две секции, нормально находящиеся под напряжением, одна из них в работе, другая в резерве. При исчезновении напряжения на одной из них персонал вручную производит переключение. Шинки управления служат для питания цепей управления, автоматики и защиты всех элементов подстанции, управляемых со щита управления. Отшинок управления постоянный оперативный ток через автоматические выключатели поступает в цепи управления и защиты отдельных присоединений. Отшинок сигнализации через автоматические выключатели питаются общие цепи центральной сигнализации и участковые шинки сигнализации. Питание ламп сигнализации положения выключателей, управляемых с ЩУ и непосредственно из КРУ 6 (10) кВ, осуществляется от мигающего плюса + ШСIV. Взаимное расположение полюсов в пределах помещения ЩПТ должно быть одинаковым. Шины положительного полюса (+) красятся красным цветом, отрицательного (—) — синим, нулевая – голубым. Цветное обозначение должно быть выполнено по всей длине шин. Все металлические части ЩПТ и вспомогательного оборудования должны быть выкрашены или иметь другое антикоррозионное покрытие. Оборудование ЩПТ должно иметь чёткие надписи, которые указывают назначения отдельных цепей и панелей. Надписи должны выполняться на лицевой стороне устройств, а в случае обслуживания с двух сторон — также на задней стороне устройства. Во всех цепях, отходящих от шин ЩПТ, устанавливаются автоматы (предохранители). В цепях АБ, зарядных агрегатов аварийного освещения, аварийных маслонасосов устанавливаются выключатели (автоматы). Для нормальной работы защит должна быть обеспечена селективность работы максимальнойтоковой защиты вводов питания ЩПТ с защитами, выполненными расцепителями максимального тока автоматических выключателей и предохранителями, которые установлены на присоединениях, отходящих от ЩПТ.

Защиты, мониторинг, система поиска «земли», регистрация аварийных процессов в СОПТ.

Защита от сверхтоков

Для защиты от коротких замыканий и перегрузок должна использоваться трёх- или двухуровневая система отключающих защитных аппаратов.

На верхних уровнях должны применяться комбинированные коммутационно-защитные аппараты с плавкими предохранителями, на нижнем уровне допускается применение автоматических выключателей.Номинальные напряжения защитных аппаратов должны соответствовать наибольшему рабочему напряжению в режимах уравнительного и ускоренного зарядов аккумуляторной батареи.На верхних уровнях защиты от коротких замыканий и перегрузок должны быть установлены плавкие предохранители, сертифицированные для применения в электроустановках постоянного тока соответствующего напряжения и категории применения. Отключающая способность, время срабатывания и чувствительность отключающих защитных аппаратов переменного тока, при использовании их в электроустановках постоянного тока, должны быть подтверждены производителем аппаратов. Плавкие вставки должны иметь датчики состояния, а сигналы с датчиков должны отображаться в системе местной индикации и передаваться в АСУ ТП. Комбинированные коммутационно-защитные аппараты с плавкими вставками должны иметь датчики положения «включено/отключено», а сигналы с датчиков должны передаваться в АСУ ТП. Конструкция защитных устройств верхних уровней должна обеспечивать их безопасное обслуживание и замену плавких вставок под напряжением. В качестве защитных аппаратов нижнего уровня следует использовать автоматические выключатели или комбинированные аппараты

«предохранитель-выключатель-разъединитель», сертифицированные для

применения в электроустановках постоянного тока. Параметры срабатывания отключающих защитных аппаратов нижнего уровня следует проверять по условиям отстройки от пусковых токов нагрузки и от токов заряда и перезаряда ёмкости кабельной сети. Отключающие защитные аппараты всех уровней должны обеспечивать селективное отключение сверхтоков. Количество запасных плавких вставок должно быть не менее удвоенного количества вставок, установленных в СОПТ, номинальные параметры запасных вставок должны соответствовать установленным в СОПТ. При срабатывании плавкого предохранителя, замене подлежат плавкие вставки в обоих полюсах. Отключающие защитные аппараты должны быть чувствительными к дуговым коротким замыканиям.

Защита от перенапряжений

СОПТ должна иметь устройства защиты от импульсных

перенапряжений, обусловленных работой молниезащиты, коммутационных

аппаратов, короткими замыканиями в высоковольтных распределительных

устройствах подстанцииВ ЩПТ для защиты от перенапряжений рекомендуется использовать кремниевые диоды, подключаемые через плавкие предохранители между полюсами сборок и землёй. Диоды должны иметь номинальный ток не менее 160 А. Величина тока утечки устройства в течение срока эксплуатации объекта не должна превышать допустимое значение по сопротивлению полюсов сети относительно земли. Необходимо обеспечить контроль исправности устройства защиты от перенапряжений.

Мониторинг СОПТ

Мониторинг СОПТ должен обеспечивать автоматический

контроль и регистрацию параметров режима СОПТ, оповещение дежурного

персонала об отклонениях параметров режима от допустимых значений. Должен быть обеспечен контроль с автоматической регистрацией

и сообщениями о недопустимых отклонениях следующих параметров:

- тока заряда АБ;

- пульсаций тока заряда АБ;

- напряжений между выводами АБ (напряжений групп аккумуляторов);

- напряжений на сборках ЩПТ;

- пульсаций напряжения на выходе ЗУ;

- сопротивлений изоляции полюсов распределительной сети относительно «земли».

Должен быть обеспечен контроль с автоматической регистрацией и

сообщениями об изменениях:

- целостности цепи АБ (обрыв);

- симметрии напряжений групп аккумуляторов АБ;

- исправности ЗУ;

- положения коммутационных аппаратов цепи ввода АБ и ЩПТ.

На ЩПТ должны быть устройства отображения параметров режима СОПТ и состояния защитных аппаратов. Отображению на ЩПТ подлежат следующие параметры:

- напряжения на сборках;

- сопротивления изоляции полюсов сети относительно "земли";

- состояния плавких вставок предохранителей;

- целостности цепи АБ и исправности ЗУ;

- ток в цепи АБ;

- напряжения групп аккумуляторов АБ;

- напряжений между полюсами ввода АБ и «землёй».

В ШРОТ, при необходимости, могут быть установлены устройства

отображения:

- напряжения на сборках;

- состояния плавких вставок предохранителей.

Следует предусматривать постоянный мониторинг обесточенных цепей аварийного освещения, с целью контроля их целостности, своевременного выявления коротких замыканий и замыканий на землю. Устройство контроля изоляции должно выполнять автоматическое измерение сопротивления изоляции полюсов сети СОПТ относительно земли и выдавать сигнал в АСУ ТП, при снижении сопротивления одного или одновременно двух полюсов ниже 135 кОм. На каждом ЩПТ должны регистрироваться средствами АСУ ТП сигналы о положении коммутационных аппаратов и состоянии плавких предохранителей, сигналы неисправностей и аналоговые сигналы

контролируемых параметров.

Система поиска «земли»

СОПТ должна иметь систему поиска «земли», состоящую из двух основных частей:

- стационарной для автоматического выявления секции шин или сборок

ЩПТ, на присоединениях которых произошло снижение сопротивления

изоляции относительно земли;

- переносной, в виде специализированного прибора для ручного поиска

местоположения дефекта изоляции.

Устройства поиска «земли» должны сохранять работоспособность при изменениях ёмкости распределительной сети комплекта СОПТ относительно земли, обусловленных изменением коммутационного состояния цепей взаиморезервирования компонентов СОПТ.

Устройства контроля изоляции и поиска земли не должны производить помехоэмиссию в распределительную сеть СОПТ сигналов, способных вызывать ложные срабатывания РЗА. Инжектируемый в сеть ток не должен превышать 1,8 мА.

Системы поиска «земли» должны иметь аттестационные заключения ОАО «ФСК ЕЭС».

Регистрация аварийных процессов и событий СОПТ

Регистрация аварийных процессов и событий в СОПТ должна

выполняться средствами АСУ ТП.

Рекомендуемый состав регистрируемых аналоговых параметров:

- межполюсное напряжение на вводной сборке ЩПТ;

- токи в цепях АБ и ЗУ;

- напряжения полюсов вводной сборки ЩПТ относительно «земли».