Unterstützung für AC- und DC-Sekundärkreise

Arten und Zweck von Sekundärkreisläufen

Sekundärkreise sind Stromkreise, über die die Primärkreise (Strom, also die Stromkreise der Hauptstromverbraucher) verwaltet und gesteuert werden. Sekundärkreise umfassen Steuerkreise, einschließlich Automatikkreise, Signalkreise, Messungen.

Sekundärkreise mit Gleich- und Wechselstrom mit einer Spannung von bis zu 1000 V dienen der Stromversorgung und Zusammenschaltung von Geräten und Einrichtungen zur Steuerung, zum Schutz, zur Signalisierung, zur Blockierung, zur Messung. Es gibt folgende Haupttypen von Sekundärkreisläufen:

• Stromkreise und Spannungskreise, in denen Messgeräte eingebaut sind, die elektrische Parameter (Strom, Spannung, Leistung usw.) messen, sowie Relais und andere Geräte;

• Betriebsstromkreise, die der Gleich- oder Wechselstromversorgung der Organe dienen. Dazu gehören in den Sekundärkreisen eingebaute Schalt- und Schaltgeräte (Elektromagnete, Schütze, Leistungsschalter, Unterbrecher, Schalter, Sicherungen, Prüfblöcke, Schalter und Taster etc.).

Die Stromkreise der Messströme dienen hauptsächlich der Stromversorgung:

• Messgeräte (Anzeige und Aufzeichnung): Amperemeter, Wattmeter und Varmeter, Wirk- und Blindenergiezähler, Telemetriegeräte, Oszilloskope usw.;

• Relaisschutz: Stromorgane von Maximal-, Differential-, Distanz-, Erdschlussschutz, Leistungsschalterausfall-Backup-Geräten (CBRO) usw.;

• automatische Schließvorrichtungen, automatische Schließvorrichtungen von Synchronkompensatoren, Kraftflusskontrollvorrichtungen, Notkontrollsysteme usw.;

• einige Sperrvorrichtungen, Alarme usw.

Darüber hinaus werden Stromkreise zur Stromversorgung von AC-zu-DC-Geräten verwendet, die als Hilfsstromquellen dienen.

Beim Aufbau von Stromkreisen müssen bestimmte Regeln beachtet werden.

Alle Geräte mit Stromkreis können je nach Anzahl, Länge, Leistungsaufnahme und geforderter Genauigkeit an eine oder mehrere Stromquellen angeschlossen werden.

Bei Stromwandlern mit mehreren Wicklungen gilt jede Sekundärwicklung als unabhängige Stromquelle.

Die an einen Einphasen-Stromwandler angeschlossenen Sekundärwicklungen sind mit der Sekundärwicklung in Reihe geschaltet und müssen mit den Verbindungsstromkreisen einen geschlossenen Kreis bilden. Das Öffnen des Stromkreises der Sekundärwicklung des Stromwandlers bei Vorhandensein von Strom im Primärkreis ist nicht akzeptabel. Daher sollten in den Sekundärstromkreisen keine Leistungsschalter, Leistungsschalter und Sicherungen installiert werden.

Um das Personal im Falle eines Stromwandlerausfalls zu schützen (wenn sich die Isolierung zwischen Primär- und Sekundärwicklung überlappt), muss in den Sekundärstromkreisen des Stromwandlers an einer Stelle eine Schutzerde vorgesehen werden: an der Klemme, die dem Stromwandler am nächsten liegt, oder an den Stromwandlerklemmen .

Für einen Schutz, der mehrere Stromwandlersätze kombiniert, sind die Stromkreise auch an einem Punkt geerdet; In diesem Fall ist eine Erdung über eine Sicherung mit einer Durchbruchspannung von nicht mehr als 1000 V und einen Shunt-Widerstand von 100 Ohm zur Entfernung statischer Aufladung zulässig.

Abb. 1 zeigt den Anschluss von Stromkreisen an Messgeräte und Schutz- und Automatisierungsgeräte sowie deren Verteilung entlang des Stromwandlers für einen Stromkreis mit drei Schaltern für zwei Anschlüsse. Dabei wird die Besonderheit der ersten Schleife berücksichtigt, die in der Möglichkeit besteht, jede der beiden Leitungen aus den beiden Bussystemen zu speisen. Daher werden die Sekundärströme von Stromwandlern (z. B. CT5, CT6 usw.), die den Relais und Geräten auf derselben Primärseite zugeführt werden, summiert (mit Ausnahme des Sammelschienendifferentialschutzes und des Leistungsschalterversagerschutzes).

Es ist zu beachten, dass die in den Abbildungen dargestellten vereinfachten Schutzgeräte, OAPVs usw., tatsächlich aus mehreren Relais und Geräten bestehen, die durch Stromkreise verbunden sind. Zum Beispiel auf der in Abb. gezeigten Linie. In Abb. 2, wo Stromflüsse ihre Richtung ändern können, sind zwei Zähler mit Steckern zur Messung der Wirkenergie verbunden, von denen einer Wh1 die übertragene Energie nur in eine Richtung zählt und der andere Wh2 - in die entgegengesetzte Richtung. Dann durchlaufen die Sekundärstromkreise drei Amperemeter, Stromspulen des Wattmeters W und Varmeter Var, Notsteuergeräte 1, Oszilloskop und Telemetriegeräte 2.

An den Neutralleiter wird ein Befestigungsamperemeter FA angeschlossen, mit dessen Hilfe der Ort des Fehlers entlang der Leitung ermittelt wird. Abbildung 3 zeigt die Stromkreise des Busdifferentialschutzes. Die Sekundärstromkreise durchlaufen ihre Prüfblöcke, danach wird der Gesamtstrom aller Anschlüsse der I- oder II-Bussysteme (im Normalbetrieb ist die Summe der Sekundärströme Null) durch den Prüfblock BI1 dem Differentialschutzrelais zugeführt Montage.

Für den Fall, dass keine Verbindungen in Betrieb sind (in Reparatur usw.), werden die Arbeitsabdeckungen von den entsprechenden Prüfblöcken entfernt, mit dem Ergebnis, dass die Stromwandler-Sekundärstromkreise kurzgeschlossen und geerdet sind, ebenso wie die Stromkreise, die zum Schutzrelais führen gebrochen ….

Reis. 1. Schema der Verteilung von Schutz-, Automatisierungs- und Messgeräten für TT-Kerne für zwei Leitungen 330 oder 500 kV in einem Umspannwerk mit einem Anschlussplan „eineinhalb“: 1 – Backup-Gerät für den Ausfall von Leistungsschaltern und Automatisierung für die Notfallsteuerung von Linien; 2 – Differentialbusschutz; 3 – Zähler; 4 – Messgeräte (Amperemeter, Wattmeter, Varmeter); 5 – Automatisierung zur Notfallsteuerung; 6 – Telemetrie; 7 – Backup-Schutz und Notfallautomatisierung; 8 – Grundschutz von Freileitungen; 9 – einphasiges automatisches Schließen (OAPV)

Was das Testgerät VI1 anbelangt, so werden im Falle einer Deaktivierung des Differenzschienenschutzes – bei entfernter Arbeitsabdeckung – alle an dieses Sammelschienensystem angeschlossenen Stromkreise geschlossen und gleichzeitig die Arbeitsgleichstromkreise entschützt (letztere nicht). im Diagramm dargestellt).

Reis. 2. Schaltplan für eine 330.500-kV-Leitung, die von zwei Bussystemen gespeist wird: 1 – Oszilloskop; 2 – Telemetrieausrüstung

Reis. 3.Schaltplan des Differentialschutzes von 330- oder 500-kV-Bussen

Das Differentialschutzsystem sieht ein an den Neutralleiter des Stromwandlers angeschlossenes mA-Milliamperemeter vor, mit dessen Hilfe das Bedienpersonal beim Drücken der K-Taste regelmäßig den Unsymmetriestrom des Schutzes überprüft, was sehr wichtig ist, um Fehlfunktionen zu verhindern.

Reis. 4. Organisation von Sekundärspannungskreisen in 330- oder 500-kV-Freiluftschaltanlagen nach einem anderthalb Schema: 1 – für Schutz, Messgeräte und andere Geräte des Spartransformators; 2 – für Schutz-, Messgeräte und andere Geräte der L2-Leitung; 3 – für Schutz-, Messgeräte und andere Geräte des II-Bus-Systems; 4 – bis RU 110 oder 220 kV; 5 – zum Backup-Transformator Seite 6 oder 10 kV; PR1, PR2 – Spannungsschalter; 6 – Busse mit Spannung des II-Bussystems

Spannungskreise, die von Messspannungswandlern (VT) stammen, werden hauptsächlich zur Stromversorgung verwendet:

• Messgeräte (Anzeige und Aufzeichnung) – Voltmeter, Frequenzmesser, Wattmeter, Varmeter,

• Wirk- und Blindenergiezähler, Oszilloskope, Telemetriegeräte usw.

• Relaisschutz – Abstand, Richtung, Spannungsanstieg oder -abfall usw.;

• automatische Geräte – AR, AVR, ARV, Notfallautomatisierung, automatische Frequenzentladung (AFR), Frequenzsteuergeräte, Energieflüsse, Blockiergeräte usw.;

• Organe zur Überwachung des Vorhandenseins von Spannung. Darüber hinaus werden sie zur Versorgung von Gleichrichtern verwendet, die als Quellen für konstanten Betriebsstrom dienen.

Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie sekundäre Spannungskreise gebildet werden, siehe Abb. 4.Die Abbildung zeigt zwei Schaltkreise von eineinhalb Stromkreisen elektrischer Anschlüsse einer 500-kV-Schaltanlage: An einen sind zwei Spartransformatoren T für die Kommunikation mit einer 500-kV-Schaltanlage angeschlossen, an den anderen sind zwei Freileitungen L1 und L2 von 500 kV angeschlossen. Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass im „eineinhalb“-Schema an allen Leitungsanschlüssen Spannungswandler und an beiden Bussystemen Spartransformatoren installiert sind. Jeder der Spannungswandler verfügt über zwei Sekundärwicklungen – die Primär- und die Hilfswicklung. Sie haben unterschiedliche Stromkreise.

Die Primärwicklungen sind im Stern geschaltet und dienen der Versorgung von Schutz- und Messkreisen. Zusätzliche Wicklungen sind in einem offenen Dreiecksmuster angeschlossen. Sie werden hauptsächlich zur Versorgung von Erdschlussschutzschaltungen verwendet (aufgrund des Vorhandenseins einer Nullspannung 3U0 an den Wicklungsklemmen).

Die Stromkreise der VT-Sekundärwicklungen werden auch zu den Spannungskollektorbussen geführt, an die die VT-Wicklungsstromkreise angeschlossen sind, sowie zu den Spannungsstromkreisen verschiedener Sekundärwicklungen.

Bei VT der 500-kV-Busse entstehen die am weitesten verzweigten Busse und Sekundärspannungskreise. Von diesen Bussen 6 erfolgt über die Schalter PR1 und PR2 die Notstromversorgung der Schutzschaltungen (im Falle eines Ausfalls der Leitung VT), der auf diesen Leitungen installierten Zähler und berechneten Zähler (im zweiten Fall über ein HF-Sperrrelais). , wurde geliefert.

Um die Genauigkeit ihrer Messwerte aufrechtzuerhalten, werden die berechneten Zähler auf den Leitungen über eigene, speziell für diesen Zweck konzipierte Steuerkabel mit Strom versorgt.Das Gerät RKN ist an die Klemmen n und b sowie an die Sekundärwicklung des offenen Dreiecks angeschlossen, um die Integrität des Nullstromkreises 3U0 zu überwachen. Unter normalen Bedingungen überprüft das Personal mit der K-Taste regelmäßig das Vorhandensein einer Unsymmetriespannung und die Funktionsfähigkeit der Wicklung des offenen Dreiecks des Spannungswandlers und seiner Schaltkreise mit einem mA-Milliamperemeter.

Die Spannungsregelung in den Hauptstromkreisen der Wicklungen erfolgt ebenfalls über das Relais RKN (in Abb. 4 ist es an die Stromkreise a und c ТН5 angeschlossen). Für die Implementierung von Spannungskreisen gelten einige allgemeine Regeln. Beispielsweise müssen Spannungswandler durch automatische Schalter mit Hilfsfehlermeldekontakten gegen alle Arten von Kurzschlüssen in den Sekundärkreisen geschützt werden. Wenn die Sekundärkreise unwesentlich verzweigt sind und die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls in ihnen gering ist, dürfen Leistungsschalter beispielsweise nicht im 3U0-Kreis des VT auf den RU-Sammelschienen von 6-10 kV und 6-10 kV GRU installiert werden.

In Netzen mit einem großen Erdungsstrom in den Sekundärkreisen der im offenen Dreieck geschalteten Spannungswandlerwicklungen sind auch keine Leistungsschalter vorgesehen. Im Fehlerfall in solchen Netzen werden die gestörten Abschnitte durch die entsprechenden Netzschutzeinrichtungen schnell abgeschaltet und die Spannung 3U0 sinkt entsprechend schnell ab. Daher gibt es in den Stromkreisen, beispielsweise von den Klemmen n und bn der TN-Leitung und den 500-kV-Sammelschienen, keine Leistungsschalter. In Netzen mit niedrigem Erdstrom am Spannungswandler zwischen den Klemmen n und bp kann 3U0 bei einem Kurzschluss in den Sekundärkreisen des Spannungswandlers lange bestehen und beschädigt werden. Deshalb ist es notwendig, hier Leistungsschalter zu installieren.

Zum Schutz der durch die ungeöffneten Dreieckseckpunkte (u, f) verlegten Spannungskreise sind separate Leistungsschalter vorgesehen.Darüber hinaus ist geplant, in allen Sekundärkreisen des Spannungswandlers Messerschalter einzubauen, um darin eine sichtbare Lücke zu schaffen, die für die sichere Durchführung von Reparaturarbeiten am Spannungswandler (mit Ausnahme der Spannungsversorgung der Sekundärwicklungen) erforderlich ist ) von VT aus einer externen Quelle). In einer kompletten Schaltanlage im VT-Kreis auf RU-Sammelschienen s.n. werden keine 6-10-kV-Trennschalter installiert, da beim Herausklettern des VT-Wagens aus dem Schaltschrank ein sichtbarer Spalt entsteht.

Die Sekundärwicklungen und die Sekundärkreise des Spannungswandlers müssen über eine Schutzerdung verfügen. Dies erfolgt durch Anschluss eines der Phasendrähte oder des Sternpunkts der Sekundärwicklungen an die Erdungsvorrichtung. Die Erdung der Sekundärwicklungen des Spannungswandlers erfolgt am Anschlussknoten, der dem Spannungswandler am nächsten liegt, oder an den Anschlüssen des Spannungswandlers selbst.

In den Drähten der geerdeten Phase zwischen der Sekundärwicklung des Spannungswandlers und dem Erdungspunkt des Leistungsschalters sind keine Schalter, Leistungsschalter und andere Geräte installiert. Die Erdungsklemmen der VT-Spulen werden nicht zusammengefasst und die mit ihnen verbundenen Drähte des Steuerkabels werden an ihren Bestimmungsort, beispielsweise an ihre Sammelschienen, verlegt. Erdungsklemmen verschiedener Spannungswandler werden nicht kombiniert.

Im Betrieb kann es zu Ausfällen oder Rückrufen zur Reparatur von Spannungswandlern kommen, deren Sekundärkreise mit Schutz-, Mess-, Automatisierungs-, Messgeräten usw. verbunden sind. Um Betriebsunterbrechungen zu verhindern, wird Redundanz eingesetzt.

Reis. 5.Schema des manuellen Schaltens der Sekundärkreise des Spannungswandlers in der externen Schaltanlage, erstellt gemäß dem Diagramm der Hälfte: 1-Versorgung der Spannungsbusse vom Spannungswandler der Leitung (z. B. L1 ); 2 – zum Spannungssteuerrelais; 3 – Schaltkreise für Schutz, automatisches Schließen und Automatisierung für die Notsteuerung; 4 – Telemetrieausrüstung; 5 – Oszilloskop; 6 – an die Spannungen des I-Bus-Systems; 7 — an die Spannungspole des II-Bussystems

Im Eineinhalb-Schema (Abb. 5) erfolgt die Redundanz im Fall des Spannungswandlerausgangs von Leitungen durch auf den Sammelschienen installierte Spannungswandler, wobei der PR1-Schalter für Stromkreise verwendet wird, die von der Hauptwicklung kommen und an angeschlossen werden ein Stern und der PR2-Schalter für offene Dreieckschaltungen. Über die Schalter PR1 und PR2 werden die Sekundärspannungsbusse der Leitung mit ihrem eigenen Spannungswandler (Arbeitskreis) oder mit dem Spannungswandler des ersten oder zweiten Bussystems (Backup-Kreis) verbunden. Im letzteren Fall erfolgt diese Umschaltung über die Schalter PRZ und PR4.

Eine Methode zur redundanten Speisung einpoliger Spannungskreise, zum Beispiel L1 in Abb. 4 (beim Herausziehen des Spannungswandlers zur Reparatur) von einer anderen Leitung, zum Beispiel L2, sollte nicht verwendet werden, da bei einem Kurzschluss und einer Unterbrechung der L2-Leitung die Spannungsschutzschaltungen der L1-Leitung entzogen werden der Macht.

Reis. 6. Schema der manuellen Umschaltung von Sekundärkreisen von Spannungswandlern in Verteilergeräten mit zwei Bussystemen: 1 – zu Zählern und anderen Geräten des I-Bussystems in der Hauptsteuerung; 2 — zu Messgeräten und anderen Geräten des II-Bussystems in der Hauptsteuerung

In Systemen mit einem Doppelbussystem müssen die Spannungswandler gegenseitig unterstützt werden (wenn einer der Spannungswandler außer Betrieb ist) mithilfe der Schalter PR1-PR4 (Abb. 6). Dazu muss beim Umschalten des Schalters zur Verbindung mit dem Bus der Schalter SHSV eingeschaltet sein. Bei Stromkreisen mit zwei Bussystemen ist beim Umschalten von Verbindungen von einem Bussystem auf ein anderes eine entsprechende automatische Umschaltung der Spannungskreise vorgesehen.

Reis. 7. Schema des automatischen Schaltens unter Verwendung von Hilfskontakten von Trennschaltern von Sekundärkreisen von Busspannungstransformatoren in Schaltanlagen für 6-10 kV in Innenräumen

In 6-10-kV-Innenschaltanlagen erfolgt die Umschaltung über Hilfskontakte von Sammelschienentrennern (Abb. 7). Wenn beispielsweise der Trennschalter P2 eingeschaltet wird, werden die L1-Leitungen des Spannungskreises einerseits über die Hilfskontakte dieses Trennschalters mit den Spannungsschienen des II-Bussystems verbunden und andererseits zu Schutz und Geräten dieser Linie.

Beim Übertragen der L1-Leitung auf das I-Bus-System schließt der Trennschalter P1 und der Trennschalter P2. Die L1-Netzspannungskreise werden über Hilfskontakte an die Versorgung aus dem THI-Bussystem übergeben. Dadurch wird die Spannungsversorgung der Spannungskreise nicht unterbrochen, wenn die L1-Leitung von einem Bussystem auf ein anderes umgeschaltet wird. Das gleiche Prinzip wird beim betrieblichen Schalten der L2-Leitung und anderer Verbindungen beachtet.

Auf Leitungen ab 35 kV, die an ein Doppelbussystem angeschlossen sind, werden die Spannungskreise über die Kontakte der Relaisverstärker der Stellung der Sammelschienentrenner geschaltet.Bei der Übertragung von Primäranschlüssen auf ein anderes Sammelschienensystem werden alle Spannungskreise geschaltet, auch die geerdeten Kreise der Haupt- und Hilfswicklungen.

Dies schließt die Möglichkeit aus, die Erdungskreise zweier Spannungswandler zu kombinieren. Dieser Umstand ist wichtig. Wie die Betriebserfahrung zeigt, kann die Kombination von Erdungspunkten verschiedener Spannungswandler zu Störungen des normalen Betriebs von Relaisschutz- und Automatisierungsgeräten führen und ist daher nicht akzeptabel.

Reis. 8. Spannungskreise des Schranks VT KRU 6 kV: 1 – Spannungskreise, Schutz- und andere Geräte des Backup-Transformators c. n. 6 kV; 2 — Signalkreis „Ausschalten des automatischen Leistungsschalters VT“; 3 – Schrank für Spannungswandler KRU

In Abb. In Abb. 8 zeigt die Spannungsdiagramme im 6-kV-Spannungswandlerschrank der Schaltanlage s.n. Hier sind die Wicklungen zweier einphasiger Spannungswandler in einem offenen Dreieck verbunden. Der Spannungswandler ist auf der Hochspannungsseite nur über lösbare Kontakte und auf der Niederspannungsseite über lösbare Kontakte und einen Leistungsschalter angeschlossen, von dessen Hilfskontakten ein Signal zum Ausschalten an die Schalttafel übertragen werden soll Leistungsschalter AB.

Während des Betriebs ist es sehr wichtig, den zuverlässigen Zustand der abnehmbaren Kontakte in den Verteiler- und Verteilerschränken sowie der Stromkreise der Sekundärspannung, des Betriebsstroms usw. sorgfältig zu überwachen.

Betriebsstromkreise. Betriebsstrom hat in Elektroinstallationen eine weite Verbreitung gefunden.

Die Leistung der Betriebsstromkreise muss auch deren Schutz vor Kurzschlussströmen gewährleisten.Zu diesem Zweck werden die Hilfsstromkreise jedes Anschlusses über separate Sicherungen oder Leistungsschalter mit Hilfskontakten mit Betriebsstrom versorgt, um deren Abschaltung zu signalisieren. Schutzschalter sind Sicherungen vorzuziehen.

Der Betriebsstrom wird den Relaisschutz- und Steuerschaltern in der Regel über separate Schalter (getrennt von den Melde- und Sperrkreisen) zugeführt.

Für kritische Verbindungen (Stromleitungen, TN 220 kV und höher und SK) sind zusätzlich separate Leistungsschalter für Haupt- und Backup-Schutz installiert.

Hilfsgleichstromkreise müssen über Isolationsüberwachungsgeräte verfügen, die ein Warnsignal abgeben, wenn der Isolationswiderstand einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Für Gleichstromkreise werden Isolationswiderstandsmessungen an jedem Pol durchgeführt.

Für den zuverlässigen Betrieb elektrischer Geräte und deren Schutz ist es notwendig, die Verfügbarkeit der Stromversorgung für die Arbeitsstromkreise jedes Anschlusses zu kontrollieren. Zur Überwachung werden vorzugsweise Relais eingesetzt, die eine Warnmeldung bei Wegfall der Hilfsspannung ermöglichen.