Отыскание «земли в сети постоянного оперативного тока подстанции

Состав СОПТ

В общем случае система оперативного постоянного тока имеет в своем составе следующие компоненты:

• Аккумуляторные батареи (АБ) — основной элемент СОПТ с напряжением 110 или 220 В, состоящие из аккумуляторов — химических источников энергии, допускающий многократный заряд и разряд.
• Зарядное устройство (ЗУ).
• Щит постоянного тока (ЩПТ) – комплектное низковольтное распределительное устройство шкафного исполнения, предназначенное для подключения источников питания (АБ и ЗУ) и распределения электроэнергии постоянного тока по группам электроприемников.
• Шкафы распределения оперативного тока (ШРОТ) — предназначены для распределения электроэнергии по цепям питания конечныхэлектроприемников, размещения коммутационных и защитных отключающих аппаратов. ШРОТ должны иметь вводы питания от разных секций одного ЩПТ.

Система оперативного постоянного тока может иметь централизованную или децентрализованную структуру. В децентрализованной СОПТ применяется два и более гальванически развязанных комплектами источников постоянного тока, обеспечивающих питание отдельных групп электроприемников, в централизованной – один.

Типы систем оперативного тока

Различают следующие системы оперативного тока на подстанциях:

1) постоянный оперативный ток — в качестве источника питания применяется аккумуляторная батарея (АБ) с зарядными устройствами (ЗУ);

2) переменный оперативный ток — в качестве источников питания используются измерительные трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, трансформаторы собственных нужд, предварительно заряженные конденсаторы;

3) выпрямленный оперативный ток – источники — блоки питания и выпрямительные силовые устройства, предварительно заряженные конденсаторы;

4) смешанная система оперативного тока –используется комбинация вышеперечисленных систем.

Эксплуатация трансформаторов

Эксплуатация ТСН отличается следующими особенностями, учитываемыми изначально при проектировании агрегатов:

• прибор не может применяться для подачи напряжения сторонним потребителям;
• подача напряжения на два трансформатора осуществляется раздельно;
• при эксплуатации устройства со стороны подачи напряжения должно быть разделение с автоматическим вводом резерва;
• предусмотрены параметры по напряжению в пределах 220 или 380 В, с заземлённой нейтралью;
• для оперативного электротока ТСН используются стабилизирующие устройства напряжением 220 В.

Чтобы повысить надёжность подачи энергии, для подключения трансформаторов используют изолированную или заземлённую нейтраль. При подключении заземлённой применяется катушка индуктивности, компенсирующая токовые характеристики в случае замыкания одного из фазных проводов на землю.

Также читайте: Самонесущий изолированный провод — СИП кабель

Должны регулярно проводиться осмотры ТСН техническим персоналом и ответственными лицами, с контролем:

• уровня масла в расширительном баке;
• температуры агрегата – о перегреве может свидетельствовать подтаявший снег вокруг устройства в зимнее время года, летом указанный показатель проверяется с использованием тепловизора;
• состояния шин;
• герметичности масляной системы.

Зимой масло в расширительном баке не должно нагреваться выше 45°С.

Энергодиспетчер

Продолжим разборы основных оперативных ошибок. Рассмотрим случай поиска однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) на секции подстанции. При появлении сигнала с подстанции : «замыкание на землю в сети 10 кВ секция №1» бригада ОВБ выезжает на подстанцию, и если отсутствуют специальные устройства поиска ОЗЗ , например УЗГ, то бригада по командам диспетчера сетей начинает искать ОЗЗ путем последовательного отключения ( и включения) выключателей отходящих линий. При этом один член бригады производит переключения, а второй смотрит на показания вольтметров контроля изоляции секции. При отключении выключателя линии на которой находится ОЗЗ контроль изоляции приходить в норму.

Какие могут встретиться нюансы на этом этапе и какие могут быть ошибки?

1. При определении последовательности отключения выключателей, диспетчеру необходимо определить эту последовательность в зависимости от категорийности потребителей ( в первую очередь бытовые, затем неответсвенные предприятия, затем объекты инфраструктуры, и затем только больницы и ответсвенные потребители, которых нужно предупреждать.)

2

Особое внимание следует уделять выключателям линий которые питают РП (распредпункты) с АВР ( автоматическим вводом резерва). Тут многие оперативные руководители совершают ошибку

Ошибка следующая. Отключение/включение выключателя такой линии нужно делать так быстро чтобы не успел проработать АВР на РП, потому что ОЗЗ может «перебросится» на другую секцию РП. Почему? Да очень просто:

Если взглянуть на пример, то при отключении выключателя ф404 на ПС Южная, и при срабатывании АВР-10 на РП-304 отключится выключатель в сторону ф404 и включится СВ-10 кВ, при этом ОЗЗ появится на секции ПС «Северная». А это снятие проблемы с больной головы на здоровую. Так делать нельзя.

3. Вариант второй: в сети 1 секции РП-304 ОЗЗ нет , а ОВБ отключила включатель ф404 так , что на РП-304 сработал АВР ( ну промедлили монтеры немного, или привод «стромозил»). Тогда ни в коем случае НЕ НУЖНО включать выключатель ф404 ,потому что, если в РП-304 схема АВР собрана с восстановкой нормального режима (ВНР, а это довольно распространено), то эта схема включит СВ-10 и соберет в параллель ф 404 и ф112 , что НЕДОПУСТИМО при ОЗЗ!

Работайте и не допускайте ошибок!)

P.S. Теперь немного о деревообработке. Те кто работает в данной сфере, наверняка знают как много значит хороший деревообрабатывающий станок

Если задумывались о приобретении такового, то обратите внимание на корвет 320 который способен выпонлнять операции поперечнго и продольнго пиления с регулировкой вылета пильного диска, а также строгания с направляющей, сверление отверстий, и даже операции которые связанны с фрезеровкой

Что такое емкостный ток

Емкостный ток возникает как правило на линиях с большой протяженностью. В этом случае земля и проводники работают аналогично обкладкам конденсатора, способствуя появлению определенной емкости. Поскольку напряжение в ЛЭП обладает переменными характеристиками, это может послужить толчком к его появлению. В кабельных линиях, напряжением 6-10 киловольт, его значение может составить 8-10 ампер на 1 км протяженности.

В случае отключения линии, находящейся в ненагруженном состоянии, величина емкостного тока может достигнуть нескольких десятков и даже сотен ампер. В процессе отключения, когда наступает момент перехода тока через нулевое значение, напряжение на расходящихся контактах будет отсутствовать. Однако, в следующий момент вполне возможно образование электрической дуги.

Если значение емкостного тока не превышает 30 ампер, это не приводит к каким-либо серьезным повреждениям оборудования в зоне опасных перенапряжений и замыканий на землю. Электрическая дуга, появляющаяся на месте повреждения, достаточно быстро гаснет с одновременным появлением устойчивого замыкания на землю. Все изменения емкостного тока происходят вдоль электрической линии, в направлении от конца к началу. Величина этих изменений будет пропорциональна длине линии.

Основные характеристики ДГР

Дугогасящий реактор (ДГР) – это электрический аппарат, предназначенный для компенсации емкостных токов в электрических сетях с изолированной нейтралью, возникающих при однофазных замыканиях на землю (ОЗЗ). Главным нормативным документом регламентирующим работу, установку и надстройку ДГР является Р 34.20.179.

Дугогасящие реакторы должны подключаться к нейтралям трансформаторов, генераторов или синхронных компенсаторов через разъединители. В цепи заземления реакторов должен быть установлен трансформатор тока. Рекомендуемые схемы подключения ДГР представлены на рис. 4.

Рисунок 4 – Схема подключения ДГР: а) подключение ДГР к трансформаторам СН; б) подключение ДГР к нейтрале силового трансформатора

Индуктивность ДГР подбирается из условия равенства емкостной проводимости сети и индуктивной проводимости реактора. Таким образом, происходит компенсация ёмкостного тока. Ёмкостный ток суммируется в месте замыкания равным ему и противоположным по фазе индуктивным, в результате остается только активная часть, обычно очень малая, это утечки через изоляцию кабельных линий и активные потери в ДГР (как правило, не превышают 5 А), которой недостаточно для возникновения электрической дуги и шагового напряжения. Токоведущие цепи остаются неповреждёнными, потребители продолжают снабжаться электроэнергией.

Современные ДГР имеют различные конструктивные особенности и производятся для огромного диапазона мощностей. В таблице 2 приведен ряд параметров дугогасящих реакторов разных производителей.

Таблица 2 – Параметры ДГР

Тип реактора	РДМР	РЗДПОМ	РУОМ	ASR, ZTC	TRENCH
Охлаждение	Масляное	Масляное	Масляное	Масляное	Масляное, сухое
Исполнение	Одинарное	Одинарное	Одинарное	Одинарное, комб-ное	Одинарное, комб-ное
Класс напряжения, кВ	6, 10	6, 10, 20, 35	6, 10	6, 10, 20, 35	6, 10, 20, 35
Кратность регулирования	8–25	5	10	10	10
Диапазон мощностей, кВА	300–820 (1520)	120–1520	90–1520	50–8000	100–1000

При выборе дугогасящего реактора рекомендуется следующий порядок; определяется максимальный емкостный ток замыкания на Землю; определяется суммарная мощность реакторов из условия полной компенсации емкостного тока (резонансная настройка); определяется число реакторов (если IС > 50 А, рекомендуется применять не менее двух реакторов);

Состав СОПТ

В общем случае система оперативного постоянного тока имеет в своем составе следующие компоненты:

• Аккумуляторные батареи (АБ) — основной элемент СОПТ с напряжением 110 или 220 В, состоящие из аккумуляторов — химических источников энергии, допускающий многократный заряд и разряд.
• Зарядное устройство (ЗУ).
• Щит постоянного тока (ЩПТ) – комплектное низковольтное распределительное устройство шкафного исполнения, предназначенное для подключения источников питания (АБ и ЗУ) и распределения электроэнергии постоянного тока по группам электроприемников.
• Шкафы распределения оперативного тока (ШРОТ) — предназначены для распределения электроэнергии по цепям питания конечныхэлектроприемников, размещения коммутационных и защитных отключающих аппаратов. ШРОТ должны иметь вводы питания от разных секций одного ЩПТ.

Система оперативного постоянного тока может иметь централизованную или децентрализованную структуру. В децентрализованной СОПТ применяется два и более гальванически развязанных комплектами источников постоянного тока, обеспечивающих питание отдельных групп электроприемников, в централизованной – один.

Контроль изоляции цепей постоянного тока.

В процессе обслуживания установок постоянного тока необходимо следить за состоянием изоляции токоведущих частей относительно земли. Понижение сопротивления изоляции на одном полюсе может привести к образованию обходных цепей через землю и самопроизвольному включению или отключению коммутационных аппаратов и просто ложным сигналам, дезориентирующим персонал. Для непрерывного контроля за состоянием изоляции применяются специальные устройства (рис

6.12), позволяющие в любой момент измерить сопротивление изоляции, а при значительном понижении его на одном полюсе (до 20 кОм в установках напряжением 220 В и 10 кОм при напряжении 110 В) привлечь внимание персонала звуковым и световым сигналами. Следует заметить, что при симметричном понижении сопротивления изоляции на обоих полюсах устройство не работает

Устройство контроля изоляции подключается к шинам постоянного тока. Оно выполнено по принципу моста с гальванометром в одной диагонали. При равенстве сопротивлений изоляции полюсов (R (+)=R (-)) мост уравновешен и напряжение на диагонали моста равно нулю. При понижении изоляции одного полюса равновесие моста нарушается и в диагонали появляется ток, вызывающий срабатывание сигнального реле KV . По гальванометру, шкала которого градуируется в омах, оценивается сопротивление изоляции полюсов.
Понижение изоляции каждого полюса определяется поочередным нажатием кнопок К (+) и К (-). Сопротивление изоляции полюсов относительно земли для всех электрически связанных цепей постоянного тока должно поддерживаться на уровне не ниже 1МОм.
Изоляция цепей переменного оперативного тока также контролируется с помощью специальных устройств, выполненных по схемам измерительных мостов. Определение места повреждения изоляции цепей постоянного тока. Не существует специальных приборов и устройств, с помощью которых можно было бы определить место нарушения изоляции или замыкание цепи на землю. Методика отыскания места повреждения изоляции носит визуальный характер.
Поиск производится путем разделения сети постоянного тока секционирующими аппаратами на независимые участки, каждый из которых питается от отдельного источника (один — от аккумуляторной батареи, другой — от двигатель-генератора или выпрямительной установки). При этом проверяется сопротивление изоляции цепей каждого участка, и таким образом сразу же выявляется участок, от шинок которого питается цепь с поврежденной изоляцией. Далее, поочередным переключением цепей с одного участка на другой, либо кратковременным снятием напряжения с отдельных цепей, устанавливается цепь, имеющая повреждение изоляции. Цепь определяется наблюдением показаний устройства контроля изоляции после выполнения каждой операции переключения или отключения той или иной цепи. Очевидно, что в поиске желательно участие двух лиц: одно — проводит операции с рубильниками, переключателями, автоматическими выключателями цепей, второе — наблюдает за показателями прибора контроля изоляции. Выявленная цепь с пониженным сопротивлением изоляции или с замыканием на землю переводится на автономное питание от резервного источника, если имеется такая возможность.
Само место повреждения изоляции цепи далее обнаруживается визуально, а также путем отключения цепи, деления ее на части и измерения мегомметром сопротивления изоляции каждого ее участка. Визуальному осмотру подлежат открытые для наблюдения участки цепей, например цепи в приводах выключателей, сборки постоянного тока и т.д.

Энергодиспетчер

Продолжим разборы основных оперативных ошибок. Рассмотрим случай поиска однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) на секции подстанции. При появлении сигнала с подстанции : «замыкание на землю в сети 10 кВ секция №1» бригада ОВБ выезжает на подстанцию, и если отсутствуют специальные устройства поиска ОЗЗ , например УЗГ, то бригада по командам диспетчера сетей начинает искать ОЗЗ путем последовательного отключения ( и включения) выключателей отходящих линий. При этом один член бригады производит переключения, а второй смотрит на показания вольтметров контроля изоляции секции. При отключении выключателя линии на которой находится ОЗЗ контроль изоляции приходить в норму.

Какие могут встретиться нюансы на этом этапе и какие могут быть ошибки?

1. При определении последовательности отключения выключателей, диспетчеру необходимо определить эту последовательность в зависимости от категорийности потребителей ( в первую очередь бытовые, затем неответсвенные предприятия, затем объекты инфраструктуры, и затем только больницы и ответсвенные потребители, которых нужно предупреждать.)

2

Особое внимание следует уделять выключателям линий которые питают РП (распредпункты) с АВР ( автоматическим вводом резерва). Тут многие оперативные руководители совершают ошибку

Ошибка следующая. Отключение/включение выключателя такой линии нужно делать так быстро чтобы не успел проработать АВР на РП, потому что ОЗЗ может «перебросится» на другую секцию РП. Почему? Да очень просто:

Если взглянуть на пример, то при отключении выключателя ф404 на ПС Южная, и при срабатывании АВР-10 на РП-304 отключится выключатель в сторону ф404 и включится СВ-10 кВ, при этом ОЗЗ появится на секции ПС «Северная». А это снятие проблемы с больной головы на здоровую. Так делать нельзя.

3. Вариант второй: в сети 1 секции РП-304 ОЗЗ нет , а ОВБ отключила включатель ф404 так , что на РП-304 сработал АВР ( ну промедлили монтеры немного, или привод «стромозил»). Тогда ни в коем случае НЕ НУЖНО включать выключатель ф404 ,потому что, если в РП-304 схема АВР собрана с восстановкой нормального режима (ВНР, а это довольно распространено), то эта схема включит СВ-10 и соберет в параллель ф 404 и ф112 , что НЕДОПУСТИМО при ОЗЗ!

Работайте и не допускайте ошибок!)

P.S. Теперь немного о деревообработке. Те кто работает в данной сфере, наверняка знают как много значит хороший деревообрабатывающий станок

Если задумывались о приобретении такового, то обратите внимание на корвет 320 который способен выпонлнять операции поперечнго и продольнго пиления с регулировкой вылета пильного диска, а также строгания с направляющей, сверление отверстий, и даже операции которые связанны с фрезеровкой

Система переменного оперативного тока

На подстанциях с переменным оперативным током питание цепей авто-матики, управления и сигнализации производится от шин собственных нужд через стабилизаторы напряжения.

Источниками переменного оперативного тока являются трансформаторы собственных нужд и измерительные трансформаторы тока и напряжения, осуществляющие питание вторичных устройств непосредственно или через промежуточные звенья – блоки питания, конденсаторные устройства. 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, недостаточная мощность самих источников (измерительные трансформаторы тока и напряжения) ограничивает область применения оперативного переменного тока.

Трансформаторы тока служат надежными источниками для питания за-щит от коротких замыканий; трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд могут служить источниками для защит от повреждений и ненормальных режимов, не сопровождающихся глубокими понижениями напряжения, когда не требуется высокой стабильности напряжения и допустимы перерывы в питании.

Стабилизаторы напряжения предназначены для:

1. поддержания необходимого напряжения оперативных цепей при работе АЧР, когда возможно одновременное снижение частоты и напряжения;
2. разделения оперативных цепей и остальных цепей собственных нужд подстанции (освещение, вентиляция, сварка и т.д.), что существенно повышает надежность оперативных цепей.

Классификация систем оперативного тока на электрических подстанциях

Применяются следующие системы оперативного тока на подстанциях:

1. постоянный оперативный ток — система питания оперативных цепей, при которой в качестве источника питания применяется аккумуляторная батарея; ;
2. переменный оперативный ток — система питания оперативных цепей, при которой в качестве основных источников питания используются измери-тельные трансформаторы тока защищаемых присоединений, измерительные трансформаторы напряжения, трансформаторы собственных нужд. В качестве дополнительных источников питания импульсного действия используются предварительно заряженные конденсаторы;
3. выпрямленный оперативный ток — система питания оперативных цепей переменным током, в которой переменный ток преобразуется в постоянный (выпрямленный) с помощью блоков питания и выпрямительных силовых устройств. В качестве дополнительных источников питания импульсного действия могут использоваться предварительно заряженные конденсаторы;
4. смешанная система оперативного тока — система питания оперативных цепей, при которой используются разные системы оперативного тока (постоянный и выпрямленный, переменный и выпрямленный).

В системах оперативного тока различают:

• зависимое питание, когда работа системы питания оперативных цепей зависит от режима работы данной электроустановки (подстанции);
• независимое питание, когда работа системы питания оперативных цепей не зависит от режима работы данной электроустановки.

Источники оперативного тока на ПС 35-110 кВ

Современные цепи управления коммутационных аппаратов, РЗА и сигнализации запитаны от источников оперативного тока (далее — ОТ).

Основное требование, предъявляемое к источникам ОТ – это постоянная их готовность к действию при любых условиях, включая и моменты КЗ, при которых напряжение на секциях шин ПС 35-110 кВ может снизиться до 0.

Переменный оперативный ток

. Сегодня используется два основных вида:

— переменный ОТ, когда ПС выполнена по упрощённой схеме; — постоянный ОТ, применяемый на ПС, имеющих стационарные АКБ.

Как источник переменного ОТ можно использовать трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН), а также трансформаторы собственных нужд ТСН: ТТ способны обеспечить надежное питание различных цепей при коротких замыканиях, когда на их зажимах резко возрастают напряжение и ток.

Однако, для оперативного управления в нормальных рабочих режимах ТТ не применимы, поскольку от них невозможно получить необходимый для подобных случаев уровень мощности.

ТСН, в отличие от ТТ, нельзя использовать для питания оперативных цепей во время КЗ, ибо происходит снижение напряжения, однако они прекрасно подходят для управления коммутационными аппаратами в режимах, близких к нормальным.

То есть, каждый из источников переменного тока обладает ограниченной областью применения с возможностью использования только в качестве источника, так называемого, индивидуального децентрализованного питания.

Наилучшим выходом, на сегодняшний день, считаются варианты универсальных источников комбинированного одновременного питания от ТТ и ТН. Речь идёт о выпускаемых ныне блоках питания БПН, БПТ, подключаемых к ТН и ТТ, соответственно.

Кроме того, на ПС широкое применение нашли и конденсаторные установки, которые дают возможность по необходимости использовать ранее запасенную в них электроэнергию для питания устройств.

Так, сегодня потребителям доступны целые комплекты конденсаторов с общей ёмкостью от 40 до 200 мкФ. Необходимый заряд конденсаторы получают от ТН и ТСН при нормальном режиме работы ПС 35-110 кВ.

При этом, продолжительность заряда напрямую зависит от схемы зарядного устройства, их ёмкости.

В целях обеспечения надежности работы всей цепочки следует конденсаторы всегда держать в заряженном состоянии, поскольку без постоянной подзарядки они способны уже спустя 2 минуты стать абсолютно не пригодными для выдачи необходимой мощности.

В настоящее время отечественная промышленность выпускает специальные комбинированные устройства БПЗ, которые одновременно являются как зарядными устройствами, так и блоком питания нагрузки.

Для питания-же электромагнитов включения, установленных в приводах выключателей со значительным потреблением энергии, применяют УКП (комплектные устройства питания).

Эти устройства подключаются к ТСН, преобразуют переменный ток в постоянный ток. Основное место их применения – это ПС, где совсем нет АКБ или же их мощности недостаточно.

Постоянный оперативный ток

. Основной источник постоянного ОТ — это свинцово-кислотные АКБ с зарядными устройствами, работающими на напряжении 110, 220 В. Такие устройства способны обеспечить питание следующих оперативных цепей:

— сигнализации, РЗА; — электромагнитов включения (отключения).

К АКБ можно также подключить устройства связи, двигатели резервных маслонасосов синхронных компенсаторов, цепи аварийного освещения. На больших подстанциях, как правило, устанавливается 2 и более АКБ, работающих независимо друг от друга.

Оперативный ток и его источники

2014-02-12 14981 Оперативным называется ток, при помощи которого производится управление первичной коммутационной аппаратурой (выключателями, отделителями и т. д.), а также питание цепей релейной защиты и автоматики, разных видов управления и сигнализации. Основное требование – источники оперативного тока должны быть всегда готовы к действию во всех необходимых случаях (независимость от режима работы сети).

Используют два вида оперативного тока – постоянный и переменный.

1) Оперативный постоянный ток.

Источниками постоянного тока являются аккумуляторные батареи, работающие в режиме постоянного подзаряда. Рабочее напряжение батарей 110–220 В. В качестве подзарядного устройства используется мощный тиристорный преобразователь, снабженный элементным коммутатором, с помощью которого можно изменять число участвующих в химической реакции пластин. Для повышения надежности сеть оперативного тока секционируют на ряд участков, имеющих самостоятельное питание от сборных шин батареи.

Зачем нужно заземление в розетке

В современном мире обычная розетка используется каждый день и весьма активно, но не каждый человек знает, зачем нужно заземление в розетке. В процессе эксплуатации любого электрооборудования может произойти пробой, таким образом, напряжение пройдет уже на корпус изделия. Исходя из этого, многие электрики рекомендуют делать заземление в розетке, так как в подобном случае можно избежать поражения электрическим током.

Также это затрагивает и металлические элементы осветительного оборудования. В частном доме заземляющий проводник прокладывается от каждой розетки, диаметра 2,5 миллиметра будет вполне достаточно.

Так зачем же требуется заземление в розетке? Это нужно для того чтобы подключить землю через ее контакт к бытовому оборудованию. В другом бы случае потребовалось прокладывать шину, и уже от нее соединяться с корпусом каждого отдельного бытового прибора, работающего от электрической сети.

Если на вилке того или иного прибора предусмотрено заземление, то лучше его сделать. Заземляющие контакты устроены таким образом, что они подключаются первыми. Если розетки подключаются шлейфом, то непосредственно от распределительной коробки проводится заземление к каждой из них.

Современные электрические щитки имеют специальное защитное устройство — УЗО, так что при срабатывании заземления розетка будет обесточена, и не произойдет ни возгорания, ни повреждения электрооборудования.

Запрещено в качестве заземления использовать водопроводные трубы, трубы и системы канализации, трубопроводы централизованного отопления. Запрет регламентируется правилами ПУЭ 1.7.110. Это может быть опасным не только для каждого жильца, но и стать причиной ускоренного старение и износа труб за счет высокой коррозии.