Alimentatori ausiliari per l'alimentazione dei dispositivi di protezione a relè

Per tutti i dispositivi di protezione a relè, oltre al relè ad azione diretta, è richiesta una sorgente di corrente ausiliaria. Le fonti di corrente operativa sono suddivise in:

• Alimentatori CC.

• Alimentatori CA.

Alimentatori CC ausiliari

Le batterie di accumulatori sono una fonte indipendente di corrente operativa.

Vantaggi degli alimentatori CC:

• L'alimentazione è fornita a tutti i circuiti dei dispositivi collegati in ogni momento con la tensione e il livello di corrente richiesti, indipendentemente dallo stato della rete principale.

• Semplicità e affidabilità dei circuiti di protezione dei relè.

Svantaggi:

• Costo elevato (economicamente giustificato per l'utilizzo di fonti di corrente continua nelle sottostazioni da 110 kV e oltre con più linee aeree);

• La necessità di una stanza riscaldata e ventilata;

• La necessità di utilizzare un caricabatterie;

• Difficoltà sul lavoro.

Per aumentare l'affidabilità, la rete di alimentazione ausiliaria è suddivisa in modo tale che l'arresto di una o più sezioni non provochi danni agli utenti più critici della corrente operativa, che includono dispositivi di protezione, automazione e controllo dei relè.

Riso. 1. Schema di collegamento di una sorgente di corrente continua (batteria di accumulo) in un quadro

La batteria di accumulo funziona su bus DC, dai quali le linee alimentano le sezioni di corrente ausiliaria per ogni gruppo di utenze. ХУ — bus di alimentazione per la protezione del relè, il dispositivo di automazione e controllo (di solito un bus separato per ogni sezione del bus), ШС — bus di segnale e ШВ — bus di alimentazione per gli elettromagneti per l'accensione degli interruttori. La batteria è anche una fonte di illuminazione di emergenza per la sottostazione.

L'accumulatore è solitamente costituito da batterie al piombo, che hanno una durata, un'efficienza sufficientemente elevate e resistono a sovraccarichi a breve termine, ad esempio quando si alimentano elettromagneti per l'accensione di potenti interruttori (la corrente dell'elettromagnete può raggiungere diverse centinaia di ampere).

Il locale batterie deve essere riscaldato e ventilato per rimuovere i fumi di acido solforico. Per garantire la longevità della batteria, è necessario osservare la modalità ottimale di ricarica, carica e scarica. A tale scopo vengono utilizzati raddrizzatori regolati automaticamente (ricaricatori).

La protezione della rete CC è ottenuta mediante fusibili e interruttori automatici che forniscono selettività e sensibilità. Il tipo di guasto più comune è un cortocircuito di uno dei poli verso terra.

Ciò non porta alla distruzione, ma il verificarsi di un secondo cortocircuito può portare a un falso funzionamento del dispositivo di protezione o alla chiusura degli elettromagneti. Viene quindi utilizzato il monitoraggio dell'isolamento, ad esempio installando due voltmetri. In assenza di cortocircuito, la tensione bus-terra è la stessa, altrimenti le letture del voltmetro differiscono.

Fonti di alimentazione CA

Fonti di corrente alternata: utilizzare l'energia dell'oggetto protetto Quando si esegue un'alimentazione ausiliaria alternata, le fonti sono trasformatori di corrente e trasformatori di tensione.

Vantaggi delle fonti di corrente alternata:

• Prezzo più basso.

• Mancanza di rete di corrente funzionante ramificata.

Svantaggi:

• Le fluttuazioni della tensione di uscita sono maggiori rispetto alle sorgenti CC, specialmente alla corrente di cortocircuito... Per i relè elettromeccanici questo non è essenziale, ma per i relè analogici e microelettronici può portare a un funzionamento errato.

• Una forte diminuzione della tensione ausiliaria quando l'interruttore viene acceso vicino a un cortocircuito.

Esistono varie opzioni per implementare i dispositivi di protezione del relè di corrente alternata. Gli schemi più semplici che utilizzano la corrente di installazione.

1) Schema con smaltimento dell'elettromagnete di interruzione.

YAT: bobina di sgancio dell'interruttore. In modalità normale, la bobina di chiusura è ponticellata dal contatto del relè di corrente PT. In caso di cortocircuito interviene RT, il contatto si apre e il trasformatore di corrente secondario eccita YAT provocando l'apertura dell'interruttore.

Il circuito viene utilizzato per la protezione da sovracorrente se l'inclusione di elettromagneti di intervento non porta a errori inaccettabili nei trasformatori di corrente e la corrente massima di cortocircuito non supera il limite di corrente che i contatti del relè possono commutare.

2) Circuiti rettificati di corrente operativa.

Si consiglia di utilizzare schemi basati sulla corrente di esercizio corretta su collegamenti dotati di interruttori con azionamenti elettromagnetici o pneumatici, i cui elettromagneti hanno un elevato consumo di energia, nonché in presenza di dispositivi di protezione complessi.

In modalità normale, la tensione di uscita raddrizzata fornisce bnavoltage loc (BPN) e in cortocircuito - blocco di alimentazione corrente (BPT) o entrambi i blocchi insieme.

3) Circuiti che utilizzano banchi di condensatori.

In modalità normale, il contatto del relè PT è aperto e il condensatore C viene caricato attraverso il diodo dalla tensione proveniente da VT. Quando si verifica un cortocircuito, il relè di corrente PT viene attivato, il suo contatto si chiude e il condensatore precaricato C inizia a scaricarsi sull'interruttore YAT, provocando l'apertura dell'interruttore.

Questo schema viene utilizzato se la potenza fornita al trasformatore di corrente non è sufficiente per utilizzare i due schemi precedenti.