Измерительные преобразователи тока и напряжения

ЛЕКЦИЯ 2

Источники оперативного тока

Каналы связи устройств РЗА

В релейной защите традиционно используются проводные каналы связи. Сигналы тока и напряжения (от трансформаторов тока и напряжения), сигналы о состояниях выключателя, реле и др. передаются по специальном контрольному кабелю.

В 30-е годы прошлого столетия стали использовать высоковольтные провода ЛЭП в качестве каналов связи РЗА и других технологических сигналов, модулируемых частотой – 3…500 кГц. По таким высокочастотным каналам организована телефонная диспетчерская связь.

В 80-е годы прошлого столетия в высоковольтные провода ЛЭП стали включать оптические волокна. В настоящий момент использование оптоволоконных каналов ― это одно из самых перспективных направлений, так как стоимость оптического волокна невысока.

Попытки использования радиоэфира делались также в начале 20-х годов прошлого столетия, однако применяться этот канал связи стал в конце столетия. Широкое применение радиоканал пока не нашел, вероятно, из-за низкой надежности и дополнительных затрат на оплату выделенной частоты.

Оперативный ток – питание катушек управления коммутационных аппаратов, устройств РЗА и сигнализации.

Оперативный постоянный ток используется на всех крупных электрических станциях и межсистемных подстанциях. Его источником являются регулярно заряжаемые аккумуляторные батареи напряжением 110 или 220 В (на небольших подстанциях используется 24 и 48 В).

Оперативный переменный ток используется в основном на небольших подстанциях. Источником служат трансформатор собственных нужд, трансформаторы напряжения и тока. Надежность переменного тока ниже, чем аккумуляторных батарей, поэтому обычно используются комбинированные источники питания. Напряжения источников оперативного переменного тока: 100 В (вторичные цепи трансформаторов напряжения), 110, 127 или 220 В. Для повышения надежности используют также энергию предварительно заряженного конденсатора.

Вопросы для самопроверки

1. Каково назначение релейной защиты?

2. Какие требования предъявляют к релейной защите?

3. Классификация устройств релейной защиты.

4. Какова структура устройств релейной защиты?

5. Какие каналы связи используются в релейной защите?

6. Что используется в качестве источников питания для устройств релейной защиты?

Для получения информации о токе и напряжении в качестве датчиков в электроэнергетике широко используются измерительные трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН).

Основное назначение ТТ (ТН): 1) привести к стандартной величине ток – 5 А, 1 А (напряжение – 100 В, 100/Ö3 В); 2) обеспечить гальваническую развязку между первичной и вторичной цепью.

Классификация измерительных преобразователей тока по принципам действия:

― традиционные (электромагнитные) трансформаторы тока – одноступенчатые и каскадные;

― трансреакторы – электромагнитные преобразователи тока в напряжение;

― дискретные трансформаторы тока;

‑ активные (на операционных усилителях) трансформаторы тока;

― оптикоэлектронные трансформаторы тока;

― герконы;

― преобразователи Холла;

― магнитодиоды, магнитотранзисторы, магниторезисторы;

― шунты, парраллельные резисторы;

― катушка Роговского;

― встроенные индукционные преобразователи (воздушные трансформаторы тока).

Классификация измерительных преобразователей напряжения по принципам действия:

― традиционные (электромагнитные) трансформаторы напряжения ‑ одноступенчатые и каскадные;

― емкостные делители напряжения;

― резистивные делители напряжения;

― комбинированные схемы делителей напряжения и электромагнитных трансформаторов;

― активные (на операционных усилителях) трансформаторы напряжения;

― дискретные трансформаторы напряжения;

― антенные датчики электрического поля.

В электроэнергетике для получения информации о параметрах тока и напряжения обычно используются традиционные измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Необходимо помнить, что ТТ ― это источник тока, внутреннее сопротивление идеального ТТ равно бесконечности; а ТН ― источник напряжения, внутреннее сопротивление идеального ТН равно нулю.