Минэнерго СССР ГПИО "ЭНЕРГОПРОЕКТ" ВШИиНШ ”ЭНЕРГОСЕТЫ]РОЕКТ"

УКАЗАНИЯ

ш областям применения различных видое оперативного тока на подстанциях ПО кВ и Еыше

№ 13906 тм-т!

Зам „главного инаенера Начальник QP3A Начальник ПТО

Носкеа - 1990 г

13906 тм-т!

В работе приняли участие:

-    замначальника ОРЗА

-    г л. специалист ОРЗА

-    гл.спецшлист ПТО

-    зав„группой ОРЗА

13906тм-г1

питания устройств управления, автоматики и защиты во всех расчетных режимах работы ПС, включая ремонтные режимы первичного оборудования и вывод линий в ремонт. Указанное условие должно подтверждаться соответствующими расчетами [1Г] , £УЗ).

3.3.2. При выполнении требования по п.3.3.1, выпрямленный оперативный ток может применяться на ПС 110-220/$5/6( 10) кВ, 110-220/6(10)/6(10) кВ, 110-220/6(10)кВ со следующими схемами электрических соединений:

-    № II0-3, II0-3H, ПО-4, II0-4H, ПО-5, II0-5H, II0-5AH, 220-3, 220-ЗН, 220-4, 220-4Н - на стороне высшего напряжения;

-    № 35-9 - на стороне среднего напряжения ;

-    №№ 6(Ю)-1, 6(10)-2 - на стороне низшего напряжения.

На ПС со схемами электрических соединений $ 220-5Н и $ 220-5АН применение системы ВОТ принципиально возможно. Рекомендации по его применению даны в [II]. Однако широкого использования на указанных ПС выпрямленный оперативный ток не имеет (по данным ОРПРЭС).

Выпрямленный оперативный ток может применяться на ПС 35/6(10) кВ со схемами первичных электрических соединении Ш 35-3H, 35-4Н, 35-5АН - на стороне высшего напряжения ;

J6 6(Ю)~1 - на стороне низшего напряжения.

Выпрямленный оперативный ток может применяться на ПС 110-220 кВ с трансформаторами мощностью от 2,5 до 80 MBA.

На ПС с выпрямленным оперативным током на напряжении 35,6-10 кВ устанавливаются выключатели с электромагнитным приводом .

3.4. Особенности применения системы выпрямленного оперативного тока.

3.4.1. В соответствии с п.3.2.4, в системе ВОТ организованы шинки сглаженного и несглаженного напряжения, уровень пульсации на которых не превышает 3% и 6%, соответственно. От шинок сглаженного напряжения должно осуществляться питание оперативных цепей устройств защиты и автоматики, выполненных с ис

13906тм-т1

Пользованием микроэлектронной элементной базы, или содержащих отдельные реле на указанной элементной базе. К ним, например, относятся:

-    панели в.н. защиты линий 110-220 кВ типа ДФЗ-201 и типа ПДЭ-2802 с приемо-передатчиком АВЗК-80 или АВЗ ;

- шкафы ступенчатых защит линий 110-220 кВ ПЩЭ2801, ШДЭ2802 и ЭП31636 ;

-    высокочастотная аппаратура типа АНКА -14 и АВИА, АКПА-В ;

-    реле повторного включения ИЗБ-01 и НЗВ-02 ;

-    реле направления мощности М-И, Ш-12, реле дифференциальной защиты трансформатора ДЗТ-21, реле времени РВ-01 и другая аппаратура, ^которой требования по пульсации не позволяют питать ее от шинок несглаженного напряжения.

От шинок несглаженного напряжения должно осуществляться питание оперативных цепей устройств защиты и автоматики, выполненных с использованием электромеханических релв, электромагнитов включения и отключения выключателей, допускающих пульсации выпрямленного напряжения оперативного тока до 6% номинального значения. При наличии устройств защиты, автоматики, управления, содержащих аппаратуру с разными требованиями по пульсациям, необходимо в пределах этого устройства осуществить подключение аппаратуры к соответствующим шинкам сглаженного и несглаженного напряжения с учетом ограниченной мощности сглаживающих фильтров, установленных в блоках БПН/С-2.

3.4.2. В системе ВОТ должна обеспечиваться селективность автоматических выключателей в сети переменного (ЮОВ) и выпрямленного оперативного тока (220В). В тех случаях, когда не обеспечивается селективность автоматического выключателя, установленного в шкафу трансформатора напряжения, при КЗ в сети выпрямленного оперативного тока, рекомендуется питание блоков напряжения ВШС-2 осуществлять отдельным кабелем с подключением через отдельный (селективный) автоматический выключатель, устанавливаемый в ОРУ около шкафа ТН.

3.4.3. В системе ВОТ должна обеспечиваться динамическая стойкость автоматических выключателвй, питающих устройства защиты, автоматики и управления присоединений. Указанное объяс-

13906тм-т1

няется там, что при параллельной работе блоков питания на стороне выпрямленного напряжения уровни токов при КЗ на кабелях, питающих шинки управления ОБУ и КРУ, превышают предельно допустимые для автоматических выключателей типа АП-50, применяемых в настоящее время.

3.4.4. В соответствии о п.3.1, система выпрямленного оперативного тока может дополняться предварительно-заряженными конденсаторами, что расширяет область применения выпрямленного оперативного тока. В то же время ПЗК обладают рядом существенных недостатков (подробнее см. п.4.4.1.), из-за которых применение ПЗК нежелательно.

Типовыми решениями института [II] на ПС с мостиковыми и блочными схемами и выключателями на стороне ВН предусмотрена возможность отказа от использования предварительно-заряженных

конденсаторов, что достигается:

-    установкой двух блоков питания тока (типа БПТ-1002) в цепи каждого присоединения ВН ;

-    выполнением каскадного отключения выключателей вводов 6-10 и 35 кВ трансформаторов после отключения выключателей ВН.

При использовании выпрямленного оперативного тока на блочных ПС (с выключателями) без ПЗК следует учитывать необходимость введения небольшой задержки на срабатывание быстродействующих (первых) ступеней защит питающих линий, если они не отстроены по току (сопротивлению) срабатывания от КЗ на выводах ВН трансформатора.

Для ПС с мос тиковыми и блочными схемами и отделителями на стороне ВН применение ПЗК для отключения отделителей обязательно.

3.4.5. На возможность применения выпрямленного оперативного тока на мостиковых ПС может оказывать влияние конфигурация сети (см. также приложение 2).

При наличии обходных связей и 3-х фазных КЗ на них возможно создание условий, когда ток КЗ через проектируемую ПС не протекает/или недостаточен для надежной работы токовых блоков),

13906им-т1

а уровень остаточного напряжения ниже 50% номинального.

Указанное приводит к отказу оперативного тока на рассматриваемой ПС, а в случае установки в.ч. защиты отсутствию пуска блокирующего в.ч. сигнала и, как следствие, возможному несалек-тивному действию полукомплекта в.ч. защиты, установленного на противоположном конце линии.

Несмотря на то, что зона действия в.ч. защиты, например ПДЭ 2802, при трехфазных КЗ ограничена 1,5    ,    излишнее действие

защиты возможно из-за кратковременной несимметрии, возникающей либо в начальный момент. КЗ, либо при отключении выключателя, когда успевают сработать отключающие органы защиты, реагирующие на составляющие обратной последовательности (ток и напряжение).

3.4.6. Основным недостатком системы ВОТ является наличие общих шинок на стороне выпрямленного напряжения. При их повреждении ПС остается без оперативного тока. Однако разветвленность этих шинок невелика (в пределах панели выпрямительных устройств (ПВУ) и кабелей, связывающих эту панель с блоками БПНС-2) и, следовательно, вероятность повреждения их мала.

3.5. Рассмотренная система ВОТ представляет собой централизованную систему организации питания устройств управления, автоматики защиты и сигнализации. Применение этой системы оперативного тока позволяет использовать:

а)    практически та же технические решения, что и на ПС с постоянным оперативным током, а, следовательно, иметь возможность максимально унифицировать в пределах энергосистемы схемы релейной защиты и автоматики ПС ;

б)    выключатели 6-35 кВ с электромагнитным приводом, обладающими более высокой надежностью, по сравнению с выключателями с пружинным приводом.

Система выпрямленного оперативного тока требует меньших трудозатрат при эксплуатации по сравнению с системой постоянного оперативного тока.

33906tm-tI

4. ПЕРЕМЕННЫЙ ОПЕРАТИВНЫЙ ТОК

4.1.    Переменный оперативный ток - система питания оперативных цепей защиты, автоматики, управления и сигнализации, при которой

в качестве источников питания используются непосредственно измерительные трансформаторы напряжения, трансформаторы тока защищаемых присоединений, трансформаторы собственных нужд, а также предварительно-заряженные конденсаторы, заряд которых осуществляется от источников переменного напряжения.

4.2.    Для обеспечения надежности питания оперативных цепей на ПС должна предусматриваться установка двух трансформаторов собственных нужд с устройством АВР.

При установке на объекте .двух силовых трансформаторов, трансформаторы СН присоединяются на участке между выключателями и выводами НН силовых трансформаторов.

При установке на объекте одного силового трансформатора питание второго трансформатора собственных нужд необходимо осуществлять от независимого источника 6-10 кВ. Допускается установка одного трансформатора собственных нужд, если при этом возможна организация АВР от независимого источника питания 380 В.

4.3.    Система переменного оперативного тока предусматривает:

4.3.1.    Питание оперативных цепей дифференциальной и максимальных токовых защит трансформатора от трансформаторов тока:

-    встроенных во втулки трансформатора или выносных - на стороне ВН ;

-    встроенных в выключатель ввода (дифференциальная защита) и во втулки трансформатора (МТЗ) - на стороне СН ;

-    установленных в шкафу выключателя ввода - на стороне НН.

4.3.2.    Питание оперативных цепей газовой защиты, реле повторителя токовых защит трансформатора на ВН - от предварительно-заряженных конденсаторов. В качестве резервного питания к газовой защите через разделительные диоды подается переменный (выпрямленный) оперативный ток.

Т3906тм~т1

4.S.3. Питание оперативных цепей защит присоединений 6-10,

35 кВ - от трансформаторов тока, установленных в цепях этих присоединений .

4.3.4. Организацию шинок обеспеченного питания подачей через устройство АВР напряжения 0,38 кВ от I-ой или 2-ой секции: щита собственных нужд.

4.3.5.    Организацию шинок стабилизированного переменного и нестабилизированного переменного напряжений, соответственно, от стабилизатора и разделительного трансформатора, подключаемых к шинкам обеспеченного питания.

4.3.6.    Питание цепей управления, автоматики (кроме АЧР), световой сигнализации, телемеханики и связи - от шинок нестабилизиро-вэнного переменного напряжения.

4.3.7. Питание цепей центральной звуковой сигнализации, устройства АЧР (центральные и индивидуальные аппараты), реле контроля напряжения и ЛИФП - от шинок стабилизированного напряжения.

4.3.8.    Заряд конденсаторных блоков от двух блоков заряда (типа БПЗ-401) с подключением каждого к соответствующей секции шин собственных нужд.

4.3.9.    Питание цепей оперативной блокировки разъединителей -от отдельного выпрямительного блока, питаемого от шинок нестабилизированного переменного напряжения.

4.3.10.    Питание реле блокировки отключения отделителя, отключающего электромагнита независимого питания отделителя от предварительно-заряженных конденсаторов .

4.3.II. По способу включения короткозамыкателя при действии защит трансформатора, два варианта:

-    совмещенное действие защит ;

-    действие защит от конденсаторов.

При совмещенном действии защит включение короткозамыкателя производится:

-    по цепям дешунгированин токовых электромагнитов;

-    от предварительно-заряженных конденсаторов ;

-    от переменного,выпрямленного диодами, оперативного тока.

13906тм-т!

При действии защит от конденсаторов включение короткозамы-кателя производится:

-    от двух конденсаторных блоков;

-    от переменного, выпрямленного диодами ,оперативного тока.

4.3.12. Отключение выключателей ОН и Ш трансформаторов, секционных выключателвй 6-10 и 35 кВ, выключателей всех присоединений 6-10 и 35 кВ при срабатывании их максимальных токовых защит - по целям дешунтирования.

При срабатывании основных защит трансформатора (дифференци-альной и газовой) и МТЗ на ВН отключение выключателей СНйНН трансформатора выполняется от предварительно-заряженных кондеа-с аторов.

4о4. Область применения системы переменного оперативного

тока.

4.4.1. Переменный оперативный ток на ПС может применяться, если расчетом подтверждено выполнение следующих условий в соответствии с[9] и [I0J :

-    чувствительность защиты с учетом тока надежной работы электромагнита отключения (включения) соответствует требованиям ПУЭ ;

-    предельные величины токов и напряжений в токовых цепях защиты не должны превышать допустимых значений:

Iдоп *    ^150А-    г/доп    *    ^{1500    в}-

При этом .для защиты трансформаторов должна использоваться, в первую очередь, совмещенная схема, обеспечивающая надежное включение короткозамыкателя.

Для расширения области применения совмещенной схемы защиты трансформатора целесообразна установка выносного трансформатора тока, что должно подтверждаться расчетом в соответствии с (9]

В тех случаях, когда чувствительность по току надежной работы электромагнита включения короткозамыкателя не обеспечивается, а установка выносного трансформатора тока экономически неце-

13906тм-т1

Несообразна, по согласованию с эксплуатирующей организацией мсжет быть применена схема защиты с действием от предварительно-заряженных конденсаторов [9] .

Переменный оперативный ток может применяться на ПО 110-220/55/ 6(10) кВ, 110-220/6(10)/6(10)кВ, 110-220/6(10) кВ со следующими схемами первичных электрических соединений:

-    Л II0-I, ПО-З, ПО-4, 220-1, 220-3, 220-4, на стороне высшего напряжения ;

-    Л 35-9 - на стороне среднего напряжения ;

-    Л 6(10)-I, Л 6(10)-2 - на стороне низшего напряжения.

Переменный оперативный ток может применяться на ПС 35/6 (Ю)кВ со следующими схемами первичных электрических соединений:

-    Л 35-3H, 35-4Н, 35-5АН, 35-9 - на стороне высшего напряжения ;

-    Л 6(10)- I - на стороне низшего напряжения.

На ПС с высшим напряжением П0-220кВ переменный оперативный ток может применяться с трансформаторами мощностью от 2,5 до 40 MBA, на ПС с высшим напряжением 35 кВ с трансформаторами мощностью до 16 MBA.

На ПС с переменным оперативным током на напряжении 35 и 6-10кВ устанавливаются выключатели только с пружинными приводами.

4.4.2. Применение переменного оперативного тока в качестве единственного на ПС 110-220 кВ с выключателями на стороне ВН нецелесообразно, поскольку отключение этих выключателей возможно осуществить только от ПЗК, недостатки которых указаны в п.4.5.1.

4.5. Особенности применения системы переменного оперативного тока.

4.5.1. Предварительно-заряженные конденсаторы, используемые в системе переменного оперативного тона, обладают рядом недостатков, устранение которых либо невозможно, либо в настоящее время нереализовано в силу различных причин, а именно:

13906тм-т1

-    отсутствует автоматический контроль зараженности ПЗК ;

-    ПЗК обеспечивают подачу кратковременного импульса на включение внключателя,короткозамыкателя и отключение отделителя, что требует тщательной регулировки их приводов ;

-    уровень зарядного напряжения 40QB предъявляет повышенные требования к изоляции контрольных кабелей, ведет к ускоренной коррозии клеммников в шкафах, расположенных в ОРУ и подверженных влиянию внешней окружающей среда ;

-    саморазряд ПЗК при потере цепей заряда. По данным ряда энергосистем время саморазряда составляет в ряде случаев 15 минут ;

-    зависимость от состояния собственных нужд, к которым имеет широкий доступ ремонтный и оперативный персонал.

4.5.2.    Применение системы переменного оперативного тока предусматривает установку выключателей с пружинным приводом. Большинство энергосистем отмечают низкую надежность приводов этих выключателей, сложность их регулировки.

Указанное требует либо доработки приводов выключателей с пружинным приводом, либо отказа от их использования.

4.5.3.    Система переменного оперативного тока представляет собой децентрализованную систему, что является несомненным её достоинством.

Защиты, выполненные с использованием реле РТВ, РТ-80,

РТ-90, И1-341 просты, надежны, не требуют частоты вмешательства обслуживающего персонала.

В то же время применение на ПС с переменным оперативным током первичного оборудования, обладающего низкой надежностью, в первую очередь это относится к выключателям 6(10) кВ с пружинным приводом, приводит к снижению надежности электроснабжения по? ребителей и ПС в целом.

ШЭОбш-sI

5. ПРИМЕНЕНИЕ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ Д1Ш ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРШАГНИТОВ ВКЛЮЧЕНИЯ МАСЛЯНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПРИВОДОМ

5.1.    Выпрямительные устройства типа УКПК применяются:

-    для подстанций на выпрямленном оперативном токе ;

-    для подстанций на постоянном оперативном токе с применением ШУОТ, где емкость АБ типа ССАП-76 недостаточна для включения выключателей с электромагнитными приводами ;

-    для подстанций на переменном оперативном токе в том редком случае, когда выключатели вводов и секционных связей 6-10 кВ применены с электромагнитными приводами.

5.2.    Выпрямительные устройства УКПК выпускаются заводами двух видов: с индуктивным накопителем и без него.

Для выключателей 6-10 и 35 кВ применяются УКПК с индуктивным накопителем. Для вновь разрабатываемых' выключателей 35, НО и 220 кВ возможность включения электромагнитов от выпрямительных устройств должна подтверждаться экспериментально.

5.3.    Для всех видов ПС применяются два комплекта выпрямительных устройств УКПК, подключенных к разным секциям шин собственных нужд. Для возможности взаимного резервирования их выходные цепи на стороне выпрямленного напряжения объединены.

5.4.    Схема включения выпрямительных устройств УКПК приведена в типовой работе.ОТ

5.5.    При применении выпрямительных устройств УКПК мощность трансформатора СН должна выбираться с учетом его перегрузочной способности при протекании кратковременного тока включения наиболее тяжелого выключателя или группы выключателей при ЧАПВ. В этом режиме допустима .двойная перегрузка трансформатора.

6. СМЕШАННЫЕ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА

6.1. Смешанные системы оперативного тока представляют собой различные сочетания видов оперативного тока, определяющихся конкретными условиями объектного проектирования.

13906тм-т1    3

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

АННОТАЦИЯ........................ 9

1.    Введение ...................... 5

2.    Постоянный оперативный ток ............. 9

3.    Выпрямленный оперативный ток ............ 9

4.    Переменный оперативный ток ............. iS

5.    Применение выпрямительных устройств для питания элек

тромагнитов включения масляных выключателей с электромагнитным приводом......... £0

6.    Смешанные системы оперативного тока ......... £0

7 .Знономичесное сра&нение различных вариантов организации

системы оперативного тока на подстанциях 220, НО и

35 кВ........................ ЗМ

8.    Приложение I. Пояснения к таблицам сотоетавления стои

мости различных вариантов систем оперативного тока ПС.............29

Приложение 2. Пример определения граничных условий .для выбора вида оперативного тока на подстанциях со схемами мостиков........ 43

9.    Список литературы.................. Ц5

/3906гм-т1 Сопоставление затрат В различных Вариантах Организации системы оперативного тона на подстанциях 220 и 110 кВ с блочными схемами

NN п/п Типовые схемы ПС на стороне 220кви 110 кб Сметная стоимость ПС Общая / л /СИР тыс. руб. Привод выключателя на 8Н, СН, НИ Затраты на оборудование для организации системы оперативного тока ПС y m6tc. Постоянный оперативный ток Выпрямленный оперативный ток TW ШУОТ % § 11. II- V: I? • 1 Л nil 111! im 1 § > ju ^ m ч 5 ^||| III! sit! <N 1 -N <0 K. ;> §§§ §i ill ill mi 11 SI S' is, § II5 £ £ 1ЦГ S; ^ « 5 j. ^ £> II5' <§* <r> $ n§ <> § л*4* S ^ 55 S **K 5 -is S «g sS- 5? |S5 I 1 | к ч ^ й§ 1 II & £ с§ ^ 1. 220-1 520^ Электромагнитный 5г 46 2*1,27 0,87 8, 87 2,36 3,69 — — „ — 180 Пружинный 5, 46 - И 73 6, 19 1, 94 2,87 — — — — — — — — — — 2. 220-3 450 м Электромагнитный 5, 46 2*1,27 П, 87 8,87 2,36 3 ,69 177-10,4 2 x 0,74 8*0, И 2* 1,27 0,13 0,57 23, 42 3,9 7,41 -3,72^ 160 Пружинный 5, 46 — 0 73 6 19 1 94 2, 87 lTH-7,42 2 x 0,14 8x0,11 _ 0,13 0, 43 20,74 3,56 6, 67 -3, 8 3. 220-ЗН 6Ч0м 226 Электромагнитный 5, 46 2x1,27 0, 87 8,87 2,36 3 ,69 2* 0,74 8*0,4 2x1,27 0,13 0, 57 13, 02 3,o4 4, 99 -fjJ— Пружинный 5, 46 - 0, 73 6, 19 1,94 2,87 17H- 7,42 2x0, 74 8 x 0,11 . 0,13 0, чз 10, 34 2, 7 4, 25 -1, 38 ч. 220-4 201^ 321 Электромагнитный 5, % 2x1,27 } 0, 87 8,87 2,36 3,69 277-20,8 2x0,74 8 *0,11 2X1,27 0,13 0,57 41,24 5,41 11,59 ~7>JL~ Пружинный 5, 46 — 0у 73 6,19 1,34 2,87 270-14,84 2*0,74 8 x 0,11 — 0,13 0, 43 38,56 5,08 10, 86 -7,99 5. 220- ОН 1280 м 453 Электромагнитный 5,46 2 <1,27 И 87 8, 87 2,36 3,69 ZTH-f4,84 2 *o; 74 8 x 0,11 2*1,27 0,13 0,57 20,44 3, 66 6,71 -3, 02__ Пружинный S, 46 — 0 73 6, /з 1, 94 2, 87 2X0,74 8X0,11 — 0,13 0,43 17,76 3,31 5, 97 -3, £ 110- 1 131 Электромагнитный 5,46 2*1,27 1 ' D, 87 8,87 2,36 3, 69 — - — — — — ~ — — —___ 55 Пружинный 5, не - 0, 73 6, /9 194 2,87 — — — — — — - — — --- 7 110-3 168м Электромагнитный 5, 46 2*1,27 0, 87 8, 97 _у 2,36 3, 69 177-4,2 2 x 0,74 8X0,И 2x1,27 0,13 0,57 13, 1 3, 2 5, IB zl35- 63 Пружинный 5, 46 — 0, 73 6, 19 1,9й 2,87 17H-3,3 2*0,74 8*0,И - 0,13 0,43 10,42 2, 77 4,33 В. но-зн 176 м- 67 Электромагнитный 5, 46 2*^27 -it „ ,, в 87 8, 87 2,36 3,69 2 *0,74 8x0,11 2*1,27 0,13 D, 57 8,-9 2,71 H, 04 -0, 35 Пружинный 5, 46 — 0, 73 6, 19 1,94 2,87 lTH-3,3 2 * 0,74 8x0,11 — 0,13 0, 43 6,22 2,37 3, 3 -0,43 9. 110-4 331 , Электромагнитный 5, 46 2 427 0,37 8, 87 2,36 3,69 277-8,4 2x0,74 8*0,И 2x1,27 0,13 0,57 20, 6 3,83 6,92 -3,23j 126 Пружинный 5, 46 — 0. 73 6, 19 1,94 2,87 27H- 6,6 2*0,74 8*0,11 _ 0,13 0,43 17, 92 3,48 6, 17 -3,3 , 10. HO - 4Н 352 135 Электромагнитный 5, 46 2*127 0, 87 8,87 / 9 2,36 3,69 270-6,6 2*0,74 8 х 0,11 2x1,27 0,13 0,57 12, 2 3,02 4, 85__ -ije_. Пружинный 5, 46 - 0, 73 £, 19 1,94 2,87 2x 0,74 8 х 0,1! - 0,13 0,43 9,52 2, 68 4, 11 -1,24___

1&906тм-т1

АННОТАЦИЯ

"Указания по областям применения различных видов оперативного тока на подстанциях НО кВ и вше" разработаны для подстанций энергосистем и могут использоваться при проектировании понижающих подстанций промышленных предприятий, городских и сельскохозяйственных подстанций, если их применение не противоречит специфике таких ПО.

Актуальность выполняемой работы подтверждается отсутствием в "Правилах устройства электроустановок" [ IJ положений, связанных с выбором вида оперативного тока на ПС энергосистем, а действующие "Нормы технологического проектирования ШТП5-78 "\ в части выбора оперативного тока (п„п. 6,4, 6.5, 6.6) и "Указания по области применения различных видов оперативного тока на подстанциях" (В 10653тм-т1, 1982г) частично устарели.

Настоящая работа содержит рекомендации по применению оперативного тока на ПС энергосистем, которыми в дальнейшем следует пользоваться при конкретном проектировании. Рекомендации даны для типовых схем электрических соединений ПС 35-750 кВ

[г] .

Б настоящих "Указаниях" вопросы проектирования питания устройств телемеханики и связи на ПС не рассматриваются, поскольку способы их питания не влияют на приведенные ниже рекомендации в части оперативного тока для устройств защиты, управления, автоматики и сигнализации подстанции.

Настоящие "Указания..." выполнены с учетом замечаний и предложений отделений института "Энергосетьпроект" и энергосистем .

13906тм-т1

ВВЕДЕНИЕ

1.1.    Выбор вида оперативного тока является одним из важнейших компонентов проектирования ПС энергосистем, поскольку он в дальнейшем определяет технические решения по управлению, автоматике и защите элементов ПС и, в конечном итоге, - надежность электроснабжения потребителей и самой ПС в целом. Основным фактором при выборе вида оперативного тока на ПС является технико-экономическое сравнение вариантов. Для этого в настоящей работе приведены описания построения различных систем оперативного тока, области их применения, а также вариантное сравнение по приведенным затратам каждой типовой схемы ПС. Указанное-, в первую очередь, относится к ПС I10-220 кВ с мостиковыми и блочными схемами.

На окончательный выбор вида оперативного тока могут оказать влияние и такие факторы, как наличие или отсутствие постоянного дежурного на ПС, место расположения ПС, традиции, сложившиеся в энергосистеме, укомплектованность энергопредприятий соответствующими специалистами и т.п.

1.2. Со времени ввода в действие предыдущих "Указаний...” произошли изменения, влияющие на выбор системы оперативного тока, а именно:

1.2.1.    Типизированы и получили широкое распространение ПС со схемами мостиков с тремя выключателями и блочные с выключателями на стороне высшего напряжения 110-220 кВ ;

1.2.2.    Сняты с производства баковые масляшязе выключатели типа МКП-110 и У-220 ; выключатель типа У-110 хотя и выпускается промышленностью, но при новом строительстве, как правило, не используется. Широкое распространение получили маломаслянлае выключатели типа BMT-II0 и ВМТ-220 с пружинным приводом;

1.2.3.    Освоены промышленностью выключатели ШУЭ-35Б-25 с з^лектромагяитным приводом типа ПЭМУ, с четырьмя встроенными трансформаторами тока ;

13906гм~г1

1.2.4.    Широков распроогранение на напряжении 6-10 кВ по-Д/учил выключатель БК-10, в приводе которого отсутствует реле прямого действия;

1.2.5.    Промышленностью освоено производство трансформа-т оров тока НО кВ типа ТФЗМ-ПОБ с четырьмя вторичными обмотками ;

1.2.6.    Со второго полугодия 1990 г началась поставка новой серии шкафов управления ШУОТ-02 с аккумуляторами СС АН-76 с фильтр-пробкой в сосудах повышенной прочности. Гарантийный срок службы этих аккумуляторов - 5 лет.

Комплект ШУ0Е-02 на 220В состоит из шкафа ПЗУ и двух шкафов аккумуляторной батареи (в каждом шкафу набор аккумуляторов на НОВ, равный по емкости СК-2) .Наличие в шкафу ИВУ двух систем автоматики управления аккумуляторной батареи (одна резервная), повышение качества аккумуляторов и сравнительно невысокая стоимость шкафов ШУ0Т-02 позволяют дать рекомендации .для широкого их применения и учесть в данной работе как

юнкурентноспособный источник питания;

1.2.7.    Электротехнической промышленностью выпускается большое число устройств, отдельных реле на микроэлектронной э лементной базе с повышенными требованиями в части пульсаций выпрямленного напряжения.

13906тм-т!

2. ПОСТОЯННЫЙ ОПЕРАТИВНЫЙ ТОК

2.1.    Постоянный оперативный ток - система питания оперативных цепей защиты, автоматики, управления, сигнализаций, при которой в качестве источника постоянного оперативного тока для подстанций используются стационарные аккумуляторные батареи на напряжении 220 В, без элементного коммутатора, работающие в режиме постоянного подзаряда, а также шкафы управления оперативного тока (ШУОТ).

2.2.    Расчет АБ, выбор схемы постоянного тока рекомендуется производить в соответствии с методикой, приве,денной в типовой работе /4/.

2.3.    В соответствии с "Нормами технологического проектирования ПС" /3/ на ПС должен, как правило, применяться для всех присоединений 6 кВ и выше один вид оперативного тока. При наличии обоснования допускается применение смешанной системы опера тивного тока.

На ПС -е постоянным оперативным током следует применять переменный оперативный ток на панелях щитов собственных нужд, а также для компрессорных, насосных и других вспомогательных устройств. Напряжение оперативного тока для этих устройств 220В, а в отдельных случаях допускается питание оперативных цепей напряжением 380 В.

На ПС, оборудованных электромагнитной блокировкой, независимо от наличия аккумуляторной батареи предусматриваются выпрямительные установки для питания цепей этой блокировки.

2.4.    На ПС НО...330 кВ с постоянным оперативным током должна устанавливаться одна аккумуляторная батарея 220В. На ГО 330 кВ допускается установка двух аккумуляторных батарей*

На ПС НО, 220 кВ устанавливается одна аккумуляторная батарея, либо шкафы ШУОТ-02 по рекомендациям настоящей работы (см. раздел 6).

2.5.    На ПС 500 , 750 кВ должны устанавливаться две аккумуляторные батареи с раздельным питанием от них основных и резерв-

13906тм-т1

лих защит элементов ПС, дублированных устройств противоаварий-ной автоматики, а также цепей управления основных и дополнительных электромагнитов отключения выключателей. При этом резервирование всей нагрузки одной батареи от другой, как правило, не предусматривается.

Для питания микропроцессорных устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики, в случав необходимости, предусматривается установка аккумуляторной батареи на напряжение 2*4-60 В.

2.6.    Для постоянного подзаряда, а также послеаварийного заряда каждой аккумуляторной батареи типа СК и СН применяется два комплекта автоматизированных выпрямительных агрегатов типа ВАЗП 880/260-40/80-2, которые работают параллельно с аккумуляторной батареей, поддерживают необходимый уровень стабилизированного напряжения на щинах щита постоянного тока, возмещают потери, связанные с саморазрядом батареи и питанием всей длительной нагрузки постоянного тока. В нормальном режиме в работе находится один ВАЗП, другой - в резерве.

При установке на ПС двух аккумуляторных батарей, как правило, требуется три агрегата типа ВАЗП 380/260-40/80-2.

Для подзаряда концевых элементов аккумуляторных батарей следует предусматривать отдельные автоматизированные выпрямительные устройства, а также стационарное регулируемое разрядное сопротивление для контрольных разрядов.

2.7.    Напряжение на шинах, от которых питаются устройства релейной защиты, автоматики и телемеханики, при любом режиме включения или отключения выключателей данной ПС не должно быть ниже 0,8 номинального значения.

2.8. Постоянный оперативный ток применяется:

-    на подстанциях напряжением 330 кВ и выше,

-    на подстанциях 110-220 кВ с развитыми системами (секциями) шин, и мостиковыми схемами (см. также п.3.3.2),

-    на подстанциях с воздушными выключателями,

-    на подстанциях с трансформаторами тока, вторичный ток которых IA,

13906тм—rl

- во всех случаях, когда невозможно применение выпрямленного или переменного оперативного тока (см. разделы 3 и 4).

3. ВШШШЕНВЫЙ ОПЕРАТИВНЫЙ ТОК

3.1. Выпрямленный оперативный ток (ВОТ) - система питания оперативных цепей защиты, управления, автоматики и сигнализации, при которой в качестве первичных источников питания используются измерительные трансформаторы тока и напряжения, трансформаторы собственных нужд ; ток и напряжение от соответствующих источников преобразуются в выпрямленный с помощью блоков питания тока и напряжения и выпрямительных силовых устройств .

В системе ВОТ используются блоки стабилизированного напряжения типа БПНС-2, блоки нестабилизированного напряжения типа БПН-1002, блоки тока типа БИТ-1002 и выпрямительные силовые устройства типа УКПК-380.

В ближайшие годы намечена замена блока ЕПНС-2 на новое устройство аналогичного назначения пипа УПНС-3 с большей выходной мощностью (в том числе сглаживающего фильтра), а также модернизация силовых выпрямительных устройств с заменой типа УКП-380 на УКПЗ-К-380.

В дополнение к системе выпрямленного оперативного тока могут использоваться предварительно-заряженные конденсаторы (см. п.3.5.10).

3.2.    Система выпрямленного оперативного тока предусматривает:

3.2.1. Подключение блоков питания тока типа БИТ-1002 к выносным трансформаторам тока, установленным в цепях выключателей на стороне ВН ПС, либо к трансформаторам тока, встроенным во втулки ВН трансформатора (для ПС с отделителями и ко-роткозамыкателями) ; подключение блоков питания напряжения типа БПНС-2 к трансформаторам напряжения на стороне ВН и к трансформатору собственных нужд; блоков питания напряжения типа БПН-1002 к трансформаторам собственных нужд.

13906тм-т1

3.2.2. Параллельную работу блоков штанин тока (ШТ-1002) и напряжения (БПНС-2) на общие шинки на стороне выпрямленного напряжения и их секционирование в пределах панели выпрямительных устройств с помощью рубильника. При этом нормально рубильник замкнут.

3.2.3. Включение блоков тока (БПТ-1002) и блоков напряжения (БПБС-2) на стороне выпрямленного напряжения до сглаживающих фильтров, установленных в блоках БПНС-2.

3.2.4.    Организацию шинок сглаженного и несглаженного напряжения 220В.

3.2.5.    Питание цепей защиты, автоматики, управления, в зависимости от состава используемой аппаратуры, от шинок сглаженного или несглаженного напряжения (подробнее см. п.3.3.1.).

3.2.6.    Питание цепей отключающих и включающих катушек выключателей 6-220 кВ с пружинным приводом, отключающих катушек вводных выключателей 6-35кВ с электромагнитным приводом от шинок несглаженного напряжения.

3.2.7.    Возможность каскадного отключения вводных выключателей 6-35 кВ после отключения выключателя (или выключателей) стороны высшего напряжения при повреждениях в трансформаторе или на ошиновке ВН ПС.

3.2.8.    Питание цепей сигнализации от двух отдельных выпрямительных блоков питания типа БПН-1002, подключаемых к шинам 0,38 кВ щита собственных нужд.

3.2.9.    Питание цэпей оперативной блокировки разъединителей от шинок обеспеченного питания через отдельный выпрямительный блок.

3.2.10.    Питание включающих катушек выключателей 6-35 кВ

с электромагнитным приводом от силовых выпрямительных устройств типа УКПК-380 с индуктивным накопителем.

3.3. Области применения выпрямленного оперативного тока.

3.3.1. Обязательным условием возможности применения выпрямленного оперативного тока является обеспечение надежности