Оперативный ток для микропроцессорных устройств РЗА

В.Г. Гловацкий, В.И. Карпец, А.В.Тищенко

Проводимая в настоящее время реконструкция с заменой морально и физически устаревших электромеханических устройств релейной защиты и автоматики (УРЗА) на современные - микропроцессорные, предлагает и новый подход к организации оперативного тока. Микропроцессорные устройства РЗА имеют функцию самотестирования при включении, которая приводит к задержке их готовности при подаче оперативного тока. Обычно устройства РЗА ВЛ 110 кВ и выше тестируются более 60с. Следовательно, широко распространенный для питания старых типов УРЗА выпрямленный оперативный ток не может быть использован. Так как при подаче питания на отключенную подстанцию (ПС) с выпрямленным оперативным током микропроцессорные РЗА оказываются не готовыми для правильной работы.

Для обеспечения правильной работы микропроцессорных УРЗА на ПС 35-220 кВ ответвлений с выпрямленным оперативным током был разработан и освоен в серийном производстве шкаф постоянного оперативного тока со встроенной аккумуляторной батареей (АБ). Шкаф заменяет три панели и два устройства БПНС.

Технические данные шкафов серии ШОТ-01-50 приведены в таблице.

Таблица. Технические данные шкафов серии ШОТ-01 -50

Род тока:

основных цепей шкафа.................................постоянный

питающей сети..............................................переменный, однофазный.

......................................................................50 Гц

Номинальное напряжение, В:

основных цепей шкафа.................................220/110/24

питающей сети..............................................-220

Номинальный ток, А:

подзарядного устройства...............................10

потребляемый подзарядным устройством.....................14

Вид конструкции.....................................................Шкаф

Способ обслуживания............................................Одностороннее

Степень защиты, по ГОСТ 14254-80....................IP54

Рабочий диапазон температур...............................-20 °С - +40 °С

Габаритные размеры, мм:......................................

Высота..........................................................1800...2200

Ширина.........................................................400...600

Глубина..........................................................400...600

Количество аккумуляторов

в аккумуляторном отсеке, шт................................17/9/2

Срок службы, лет.................................................25

Шкафы серии ШОТ-01 уже в течение семи лет широко используются в СНГ для питания устройств РЗА производства как "Энергомашвин РЗА", так и ряда ведущих мировых производителей ABB, AREVA, GE, Siemens и т. д. Примененные в шкафах подзарядные устройства (ПЗУ) и АБ имеют ряд модификаций, что позволяет гибко изменять цену шкафа в зависимости от пожеланий Заказчика.

За последний год была проведена модернизация шкафов ШОТ-01 с введением в них новых функций:

• питания электромагнитной блокировки;

• определение отключения ПЗУ от АБ;

• определение отходящего фидера замыканием на землю;

• контролера для мониторинга работы схемы шкафа с интерфейсом RS485 и открытым протоколом Modbus;

• мощного выхода для питания электромагнитов включения.

В схемах ШОТ были применены ПЗУ с очень низким коэффициентом пульсации, что обеспечивает длительный срок службы герметизированных необслуживаемых АБ шкафа.

Внешний вид шкафа оперативного тока

Отличительной особенностью шкафов серии ШОТ является использование только высоконадежных автоматических выключателей для защиты всех цепей. Это повышает уровень их эксплуатации по сравнению с другими шкафами, в которых применены плавкие предохранители.

Рекомендовано применение шкафов серии ШОТ-01 для питания как РП и ПС 35-110 кВ с микропроцессорными РЗА, так и резервных УРЗА на ПС 220-500 кВ. История знает много случаев развития аварий из-за отказа постоянного оперативного тока. В связи с существенным снижением потребления электромагнитов у современных выключателей и микропроцессорных УРЗА применение ШОТ в дополнение к существующей аккумуляторной батарее позволит существенно повысить уровень надежности работы УРЗА. Для обеспечения длительного срока службы (до 25 лет) шкафов серии ШОТ-01 авторы рекомендуют производить выбор АБ с соответствующим запасом, исходя из 10% потери емкости АБ после окончания гарантированного изготовителем срока службы. Так, на ПС с длительной нагрузкой 4-5А достаточным является использование АБ емкостью 50А • час. При этом от ШОТ обеспечивается включение силовых выключателей с током электромагнитов включения до 150А. Для объектов нагрузкой 2-ЗА достаточным является применение АБ 30-38А* час.

Кроме постоянного оперативного тока для ПС 6-35кВ и РП с микропроцессорными РЗА рекомендован и переменный оперативный ток. Переменный оперативный ток применим с устройствами серии УЗА-10, а также импортными УРЗА серий MIF (GE), Micom 12X (AREVA) и REJ 525 (ABB). Устройства серии УЗА оснащаются встроенным блоком питания от цепей трансформаторов тока (ТТ). Для импортных устройств, имеющих время самотестирования до 1с, создается блок питания типа ИПК с питанием от ТТ и переменного оперативного тока.