Supporto circuito secondario AC e DC

Tipi e scopo dei circuiti secondari

I circuiti secondari sono circuiti elettrici attraverso i quali vengono gestiti e controllati i circuiti primari (di potenza, cioè i circuiti dei principali consumatori di energia elettrica). I circuiti secondari includono circuiti di controllo, inclusi circuiti automatici, circuiti di segnale, misurazioni.

I circuiti secondari con corrente continua e alternata con una tensione fino a 1000 V vengono utilizzati per l'alimentazione e l'interconnessione di dispositivi e dispositivi di controllo, protezione, segnalazione, blocco, misurazione. Esistono i seguenti tipi principali di circuiti secondari:

• circuiti di corrente e circuiti di tensione, in cui sono installati dispositivi di misurazione che misurano parametri elettrici (corrente, tensione, potenza, ecc.), nonché relè e altri dispositivi;

• circuiti di manovra che servono per fornire corrente continua o alternata agli organi esecutivi. Questi includono dispositivi di commutazione e commutazione installati nei circuiti secondari (elettromagneti, contattori, interruttori automatici, interruttori, interruttori, fusibili, blocchi di prova, interruttori e pulsanti, ecc.).

I circuiti di corrente delle correnti di misura sono utilizzati principalmente per l'alimentazione:

• dispositivi di misura (indicazione e registrazione): amperometri, wattmetri e varmetri, contatori di energia attiva e reattiva, dispositivi di telemetria, oscilloscopi, ecc.;

• protezione relè: organi di massima corrente, differenziale, distanza, protezione da guasto a terra, dispositivi di backup in caso di guasto dell'interruttore (CBRO), ecc.;

• dispositivi di chiusura automatica, dispositivi di chiusura automatica dei compensatori sincroni, dispositivi di controllo del flusso di potenza, sistemi di controllo di emergenza, ecc.;

• alcuni dispositivi di blocco, allarmi, ecc.

Inoltre, i circuiti di corrente vengono utilizzati per alimentare i dispositivi da CA a CC utilizzati come sorgenti di corrente ausiliaria.

Quando si costruiscono circuiti di corrente, è necessario seguire alcune regole.

Tutti i dispositivi con un circuito di corrente, a seconda del loro numero, lunghezza, potenza assorbita e precisione richiesta, possono essere collegati a una o più sorgenti di corrente.

Nei trasformatori di corrente a più avvolgimenti, ogni avvolgimento secondario è considerato una fonte di corrente indipendente.

I secondari collegati ad un TA monofase sono collegati al suo secondario in serie e devono formare un anello chiuso con i circuiti di collegamento. L'apertura del circuito dell'avvolgimento secondario del TA in presenza di corrente nel circuito primario non è accettabile; pertanto, nei circuiti di corrente secondaria non devono essere installati interruttori automatici, interruttori automatici e fusibili.

Per proteggere il personale in caso di guasto del TA (quando l'isolamento tra l'avvolgimento primario e quello secondario si sovrappone), è necessario prevedere una messa a terra di protezione nei circuiti secondari del TA in un punto: al terminale più vicino al TA o ai morsetti del TA .

Per la protezione che combina diversi set di TA, anche i circuiti sono messi a terra in un punto; in questo caso è consentita la messa a terra tramite fusibile con tensione di breakdown non superiore a 1000 V e resistenza di shunt da 100 Ohm per eliminare la carica statica.

La fig. 1 mostra il collegamento dei circuiti di corrente ai dispositivi di misura e di protezione e automazione e la loro distribuzione lungo il TA per un circuito con tre interruttori per due collegamenti. Si tiene conto della caratteristica del primo anello, che consiste nella possibilità di alimentare ciascuna delle due linee dai due sistemi bus. Vengono quindi sommate le correnti secondarie provenienti dai TA (es. CT5, CT6, ecc.) fornite ai relè e ai dispositivi sullo stesso primario (ad eccezione della protezione differenziale di sbarra e della protezione contro la mancata apertura dell'interruttore).

Va notato che i dispositivi di protezione semplificati mostrati nelle figure, OAPV, ecc., Consistono in realtà in più relè e dispositivi collegati da circuiti elettrici. Ad esempio, sulla linea mostrata in fig. 2, dove i flussi di corrente possono cambiare direzione, sono collegati due contatori con spine per la misurazione dell'energia attiva, uno dei quali Wh1 conta l'energia trasmessa solo in una direzione e l'altro Wh2 - nella direzione opposta. Quindi i circuiti di corrente secondaria passano attraverso tre amperometri, bobine di corrente del wattmetro W e del varmetro Var, dispositivi di controllo di emergenza 1, oscilloscopio e apparecchiature di telemetria 2.

Un amperometro di fissaggio FA è collegato al filo neutro, con l'aiuto del quale viene determinata la posizione del guasto lungo la linea. La Figura 3 mostra i circuiti di corrente di protezione differenziale del bus. I circuiti di corrente secondaria passano attraverso i loro blocchi di prova, dopodiché la corrente totale di tutte le connessioni dei sistemi bus I o II (in modalità normale, la somma delle correnti secondarie è zero) attraverso il blocco di prova BI1 viene inviata al relè di protezione differenziale montaggio.

Nel caso in cui non ci siano collegamenti in servizio (in riparazione, ecc.), i coperchi di lavoro vengono rimossi dai relativi blocchi di prova, con il risultato che i circuiti secondari del TA vengono cortocircuitati e messi a terra e i circuiti che portano al relè di protezione sono rotto ….

Riso. 1. Schema di distribuzione di dispositivi di protezione, automazione e misurazione per nuclei TT per due linee 330 o 500 kV in una sottostazione con uno schema di collegamento «uno e mezzo»: 1 — dispositivo di backup per guasto degli interruttori automatici e automazione per il controllo di emergenza di linee; 2 - protezione bus differenziale; 3 — contatori; 4 - dispositivi di misurazione (amperometri, wattmetri, varmetri); 5 - automazione per il controllo di emergenza; 6 — telemetria; 7 — protezione di backup e automazione di emergenza; 8 — protezione di base delle linee aeree; 9 — chiusura automatica monofase (OAPV)

Come per il dispositivo di test VI1, in caso di disattivazione della protezione del bus differenziale — con coperchio di lavoro rimosso — vengono chiusi tutti i circuiti di corrente collegati a questo sistema di sbarre e contemporaneamente vengono deprotetti i circuiti di lavoro DC (questi ultimi non sono mostrato nel diagramma).

Riso. 2. Schema elettrico di una linea 330.500 kV alimentata da due sistemi bus: 1 — oscilloscopio; 2 - apparecchiature di telemetria

Riso. 3.Schema elettrico della protezione differenziale di bus 330 o 500 kV

Lo schema di protezione differenziale prevede un milliamperometro mA collegato al filo neutro del TA, con l'ausilio del quale, quando si preme il pulsante K, il personale operativo controlla periodicamente la corrente di squilibrio di protezione, molto importante per prevenirne il falso funzionamento.

Riso. 4. Organizzazione di circuiti di tensione secondaria in quadri all'aperto da 330 o 500 kV realizzati secondo uno schema e mezzo: 1 - per protezione, dispositivi di misurazione e altri dispositivi dell'autotrasformatore; 2 - per dispositivi di protezione, misurazione e altri dispositivi della linea L2; 3 - per dispositivi di protezione, misurazione e altri dispositivi del sistema bus II; 4 — a RU 110 o 220 kV; 5 - al trasformatore di backup pagina 6 o 10 kV; PR1, PR2 — interruttori di tensione; 6 — autobus con tensione dell'II sistema bus

I circuiti di tensione provenienti dai trasformatori di tensione di misura (TV) sono utilizzati principalmente per l'alimentazione:

• dispositivi di misurazione (indicazione e registrazione) — voltmetri, frequenzimetri, wattmetri, varmetri,

• contatori di energia attiva e reattiva, oscilloscopi, dispositivi di telemetria, ecc.

• protezione relè — distanza, direzione, aumento o diminuzione della tensione, ecc.;

• dispositivi automatici — AR, AVR, ARV, automazione di emergenza, scaricamento automatico della frequenza (AFR), dispositivi di controllo della frequenza, flussi di energia, dispositivi di blocco, ecc.;

• organi per il monitoraggio della presenza di tensione. Inoltre, vengono utilizzati per alimentare i raddrizzatori utilizzati come sorgenti di corrente di funzionamento costante.

Per avere un'idea di come si formano i circuiti di tensione secondaria, vedere la Fig. 4.La figura mostra due circuiti di un circuito e mezzo di collegamenti elettrici di un quadro da 500 kV: due autotrasformatori T per la comunicazione con un quadro da 500 kV sono collegati a uno e due linee aeree L1 e L2 da 500 kV sono collegate all'altro. Dalla figura si può vedere che nello schema "uno e mezzo" i TV sono installati su tutti i collegamenti di linea e gli autotrasformatori su entrambi i sistemi bus. Ciascuno dei TV ha due avvolgimenti secondari: il primario e l'ausiliario. Hanno circuiti elettrici diversi.

Gli avvolgimenti primari sono collegati a stella e sono utilizzati per alimentare circuiti di protezione e misura. Ulteriori avvolgimenti sono collegati in un modello a triangolo aperto. Sono utilizzati principalmente per alimentare circuiti di protezione da guasto a terra (per la presenza di tensione omopolare 3U0 ai morsetti dell'avvolgimento).

I circuiti degli avvolgimenti secondari del TV vengono portati anche ai bus di collettore di tensione a cui sono collegati i circuiti di avvolgimento del TV, nonché i circuiti di tensione dei vari secondari.

I bus ei circuiti di tensione secondaria più ramificati vengono creati a TV dei bus a 500 kV. Da questi bus 6, utilizzando gli interruttori PR1 e PR2, l'alimentazione di backup dei circuiti di protezione (in caso di guasto della linea TV), contatori e contatori calcolati installati su queste linee (nel secondo caso, utilizzando un relè di blocco RF ) , è stato consegnato.

Per mantenere l'accuratezza delle loro letture, l'alimentazione ai contatori calcolati sulle linee è fornita dai propri cavi di controllo appositamente progettati per questo scopo.Il dispositivo RKN è collegato ai terminali n e b e all'avvolgimento secondario del triangolo aperto per monitorare l'integrità del circuito omopolare 3U0. In condizioni normali, il personale, tramite il pulsante K, controlla periodicamente la presenza di tensione di squilibrio e l'operatività dell'avvolgimento del triangolo aperto del TV e dei suoi circuiti utilizzando un mA milliamperometro.

Anche il controllo della tensione nei circuiti principali degli avvolgimenti viene effettuato utilizzando il relè RKN (in Fig. 4 è collegato ai circuiti a e c ТН5). L'implementazione dei circuiti di tensione ha alcune regole generali. Ad esempio, i TV devono essere protetti contro tutti i tipi di cortocircuito nei circuiti secondari mediante interruttori automatici con contatti ausiliari di segnalazione guasti. Se i circuiti secondari sono ramificati in modo insignificante e la probabilità di guasto in essi è ridotta, gli interruttori automatici potrebbero non essere installati, ad esempio, nel circuito 3U0 del VT sulle sbarre RU di 6-10 kV e 6-10 kV GRU.

Nelle reti con una grande corrente di messa a terra nei circuiti secondari degli avvolgimenti TV collegati in un triangolo aperto, non sono previsti anche interruttori. In caso di guasto in tali reti, le sezioni guaste vengono rapidamente disinserite dalle relative protezioni di rete e la tensione 3U0 di conseguenza scende rapidamente. Pertanto, nei circuiti, ad esempio dai terminali n e bn della linea TN e dalle sbarre 500 kV, non sono presenti interruttori. Nelle reti con bassa corrente di terra a TV tra i terminali n e bp, 3U0 può esistere a lungo con un cortocircuito nei circuiti secondari di TV, può essere danneggiato. Ecco perché è necessario installare qui gli interruttori automatici.

Sono previsti interruttori automatici separati per proteggere i circuiti di tensione posti dai vertici triangolari non aperti (u, f).Inoltre, si prevede di installare interruttori a coltello in tutti i circuiti secondari del VT per creare uno spazio visibile in essi, necessario per garantire l'esecuzione sicura dei lavori di riparazione sul VT (ad eccezione dell'alimentazione di tensione agli avvolgimenti secondari ) di TV da una fonte esterna). In un quadro completo nel circuito TV su sbarre RU sn i sezionatori da 6-10 kV non sono installati, poiché viene fornito uno spazio visibile quando il carrello TV viene estratto dall'armadio del quadro.

Gli avvolgimenti secondari ed i circuiti secondari del TV devono essere dotati di messa a terra di protezione, che si effettua collegando uno dei conduttori di fase o il punto neutro degli avvolgimenti secondari al dispositivo di messa a terra. La messa a terra degli avvolgimenti secondari del TV viene effettuata al nodo terminale più vicino al TV o ai terminali del TV stesso.

Interruttori, interruttori automatici e altri dispositivi non sono installati nei fili della fase messa a terra tra l'avvolgimento secondario del TV e il punto di messa a terra dell'interruttore automatico. I terminali di terra delle bobine TV non sono combinati e i fili del cavo di controllo ad essi collegati sono posati a destinazione, ad esempio, alle loro sbarre. I terminali di terra di diversi TV non sono combinati.

Durante il funzionamento, possono verificarsi casi di guasto o richiamo per riparazione di TV, i cui circuiti secondari sono collegati a dispositivi di protezione, misurazione, automazione, misurazione, ecc. Per evitare l'interruzione del loro funzionamento, viene utilizzata la ridondanza.

Riso. 5.Schema di commutazione manuale dei circuiti secondari del TV nel quadro esterno, realizzato secondo lo schema della metà: 1-alimentazione dei bus di tensione dal TV della linea (ad esempio, L1 ); 2 - al relè di controllo della tensione; 3 - circuiti di protezione, chiusura automatica e automazione per comando di emergenza; 4 - apparecchiature di telemetria; 5 — oscilloscopio; 6 - alle tensioni del sistema I bus; 7 - ai poli di tensione del sistema bus II

Nello schema un anno e mezzo (Fig. 5), nel caso di uscita TV da linee, la ridondanza è realizzata dai TV installati sulle sbarre, utilizzando l'interruttore PR1 per i circuiti provenienti dall'avvolgimento principale, collegato a una stella e l'interruttore PR2 per i circuiti a triangolo aperto. Mediante gli interruttori PR1 e PR2 si collegano le sbarre di tensione secondaria della linea al proprio TV (circuito di lavoro) o al TV del primo o del secondo sistema bus (circuito di backup). In quest'ultimo caso tale commutazione avviene tramite gli interruttori PRZ e PR4.

Un metodo per alimentare in modo ridondante circuiti di tensione a linea singola, ad esempio L1 in Fig. 4 (quando si estrae il TV per la riparazione), da un'altra linea, ad esempio L2, non deve essere utilizzato, poiché in caso di cortocircuito e interruzione della linea L2, i circuiti di protezione della tensione della linea L1 vengono privati di potere.

Riso. 6. Schema di commutazione manuale dei circuiti secondari di VT nei dispositivi di distribuzione con due sistemi bus: 1 - ai contatori e ad altri dispositivi del sistema I bus nel controllo principale; 2 — ai dispositivi di misurazione e ad altri dispositivi dell'II sistema bus nel controllo principale

Negli schemi con sistema a doppio bus, i trasformatori di tensione devono essere reciprocamente supportati (quando uno dei TV è fuori servizio) tramite gli interruttori PR1-PR4 (Fig. 6). Per fare ciò, quando si cambia l'interruttore per connettersi al bus, l'interruttore SHSV deve essere acceso. Nei circuiti con due sistemi bus, quando si commutano i collegamenti da un sistema bus all'altro, viene fornita una corrispondente commutazione automatica dei circuiti di tensione.

Riso. 7. Schema di commutazione automatica mediante contatti ausiliari di sezionatori di circuiti secondari di trasformatori di tensione bus in quadri per interni 6-10 kV

Nei quadri interni da 6-10 kV, la commutazione viene effettuata tramite contatti ausiliari di sezionatori bus (Fig. 7). Ad esempio, quando il sezionatore P2 è acceso, le linee L1 del circuito di tensione sono collegate, da un lato, ai bus di tensione del sistema bus II, attraverso i contatti ausiliari di questo sezionatore, e dall'altro, alle protezioni e ai dispositivi di questa linea.

Durante il trasferimento della linea L1 al sistema I bus, il sezionatore P1 si chiude e il sezionatore P2 si chiude. I circuiti della tensione di linea L1 vengono trasferiti tramite contatti ausiliari all'alimentazione dal sistema bus THI. In questo modo l'alimentazione ai circuiti di tensione non viene interrotta quando la linea L1 viene commutata da un sistema bus ad un altro. Lo stesso principio si osserva nella commutazione operativa della linea L2 e di altri collegamenti.

Sulle linee 35 kV e superiori, collegate a un sistema a doppio bus, i circuiti di tensione vengono commutati utilizzando i contatti dei relè ripetitori della posizione dei sezionatori di sbarra.Quando si trasferiscono i collegamenti primari a un altro sistema di sbarre, tutti i circuiti di tensione vengono commutati, compresi i circuiti messi a terra degli avvolgimenti principali e ausiliari.

Ciò esclude la possibilità di combinare i circuiti di terra di due TV. Questa circostanza è importante. Come ha dimostrato l'esperienza operativa, la combinazione di punti di messa a terra di diversi TV può portare all'interruzione del normale funzionamento della protezione del relè e dei dispositivi di automazione ed è quindi inaccettabile.

Riso. 8. Circuiti di tensione dell'armadio VT KRU 6 kV: 1 - circuiti di tensione, protezione e altri dispositivi del trasformatore di backup c. n.6 kV; 2 - circuito di segnale "Spegnimento dell'interruttore automatico VT"; 3 — Armadio per trasformatore di tensione KRU

Nella fig. 8 mostra i diagrammi di tensione nell'armadio TV 6 kV del quadro s.n. Qui gli avvolgimenti di due TV monofase sono collegati in un triangolo aperto. Il trasformatore di tensione sul lato alta tensione è collegato solo da contatti staccabili, e sul lato bassa tensione da contatti staccabili e da un interruttore automatico, dai cui contatti ausiliari si intende trasmettere alla centrale un segnale per spegnere il interruttore AB.

Durante il funzionamento, è molto importante monitorare attentamente le condizioni affidabili dei contatti rimovibili negli armadi di distribuzione e distribuzione e i circuiti della tensione secondaria, corrente operativa, ecc.

Circuiti di corrente operativa. La corrente operativa si è diffusa negli impianti elettrici.

Le prestazioni dei circuiti di corrente di esercizio devono garantire anche la loro protezione contro le correnti di cortocircuito.A tale scopo, i circuiti ausiliari di ciascuna connessione sono alimentati con corrente di manovra tramite fusibili separati o interruttori con contatti ausiliari per segnalarne la disconnessione. Gli interruttori automatici sono preferibili ai fusibili.

La corrente di manovra viene fornita agli interruttori di protezione e comando relè, di norma, tramite interruttori separati (separati dai circuiti di segnalazione e blocco).

Per i collegamenti critici (linee elettriche, TN 220 kV e superiori e SK), sono installati anche interruttori automatici separati per la protezione principale e di backup.

I circuiti CC ausiliari devono disporre di dispositivi di monitoraggio dell'isolamento che forniscano un segnale di avviso quando la resistenza di isolamento scende al di sotto di un valore specificato. Per i circuiti CC, le misurazioni della resistenza di isolamento sono fornite su ciascun polo.

Per un funzionamento affidabile delle apparecchiature elettriche e la loro protezione, è necessario controllare la disponibilità dell'alimentazione per i circuiti di corrente di lavoro di ciascuna connessione. È preferibile il monitoraggio tramite relè che consentano di dare un segnale di avviso quando viene a mancare la tensione ausiliaria.