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.