Источники переменного оперативного тока

Источники постоянного оперативного тока обладают высокой надежностью, однако крупным их недостатком является большая стоимость как самих аккумуляторных батарей, так и сети оперативного тока, которая при централизованном распределении неизбежно получается очень сложной и сильно разветвленной.

Аккумуляторные батареи требуют отдельного, специально оборудованного, отапливаемого помещения, изолированного от других служебных и производственных помещений и снабженного надежной и эффективной приточно-вытяжной вентиляцией. Эксплуатация аккумуляторных батарей достаточно сложна: необходима высокая квалификация обслуживающего персонала. Все это делает нецелесообразным применение оперативного постоянного тока на небольших электроустановках, напряжением 110 кВ и ниже, где возможно применение аппаратов на переменном оперативном токе.

Источниками переменного оперативного тока являются трансформаторы собственных нужд и измерительные трансформаторы тока и напряжения, осуществляющие питание вторичных устройств непосредственно или через промежуточные звенья — конденсаторные устройства, блоки питания или специальные выпрямительные агрегаты.

Переменный оперативный ток распределяется централизованно, и, следовательно, при его использовании не требуется сложной и дорогой распределительной сети. Однако зависимость питания вторичного оборудования от наличия напряжения в основной сети, необходимость в специальных аппаратах и приборах с мощной контактной системой, а также недостаточная во многих случаях мощность самих источников (трансформаторов тока и напряжения) ограничивают область использования оперативного переменного тока относительно малыми установками небольшого напряжения (не выше 110 кВ).

Другим недостатком оперативного переменного тока является отсутствие универсальности источников, каждый из которых имеет свою область применения.

Оперативный переменный ток с успехом используется на упрощённых подстанциях всех напряжений, не имеющих выключателей на стороне высшего напряжения.

Трансформаторы тока служат надежными источниками для питания защит от коротких замыканий (ток и мощность при КЗ возрастают). Однако в случаях, когда повреждения в сети или в оборудовании не сопровождаются увеличением тока, трансформаторы тока не могут обеспечить действие соответствующих защит (от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, от витковых замыканий, от повышения и понижения напряжения, от понижения частоты).

Трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд могут служить источниками оперативного тока для защит от повреждений и ненормальных режимов, не сопровождающихся глубокими понижениями напряжения, например от перегрузки, замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью, повышения напряжения.

Так как напряжение в сети при КЗ заметно снижается, иногда до нуля, трансформаторы напряжения и трансформаторы СН не могут использоваться для питания оперативных цепей защит от КЗ.

Рис. 6.9. Схема комбинированного блока питания с трансформаторами напряжения и тока

ПНТ — промежуточный и насыщающийся трансформатор тока; ПТН — промежуточный трансформатор напряжения; С — конденсатор; БПН — блок напряжения; БПТ — блок тока; Д — селеновый выпрямитель; ТИ — трансформатор напряжения; ТТ — трансформатор тока; U_бл — напряжение на выходе блока