Выбор источника и оборудование оперативного тока.

 

Для нормальной работы приборов и аппаратов управления и сигнализации, а также для питания оперативных цепей релейной защиты и автоматики, создающих логическую последовательность операций при срабатывании соответствующего устройства, необходим вспомогательный источник оперативного тока. Возможно использование как постоянного, так и переменного оперативного тока. Питание оперативных цепей может осуществляться как от специальных независимых источников энергии (аккумуляторных батарей), так и путем отбора мощности от первичной установки.

Использование аккумуляторной батареи в качестве источника оперативного тока обеспечивает электроснабжение вторичных устройств даже при полном исчезновении напряжения переменного тока в обслуживаемой электроустановке. Однако капитальные затраты оказываются значительными. Поэтому аккумуляторные батареи применяют только на мощных электростанциях и крупных районных подстанциях (на всех подстанциях 330-750 кВ и на подстанциях 110-220 кВ при наличии РУ 110-220 кВ со сборными шинами). На основании вышеуказанного выбираем установку постоянного тока с аккумуляторными батареями.

Выполним выбор аккумуляторных батарей, подзарядного и зарядного агрегата.

Аккумуляторные батарей выбираются по необходимой емкости, уровням напряжения в аварийном режиме и схеме присоединения к шинам.

Количество элементов, присоединяемых к шинам в режиме постоянного заряда, определяется по формуле;

(10.1)

где n₀ - число основных элементов в батарее;

U_ш – напряжение на шинах, U_ш=230 В;

U_пз – напряжение на элементе в режиме подзаряда, U_пз=2,15 В;

Определим число основных элементов в батарее;

Число элементов в режиме аварийного разряда при напряжении на элементе 2,6 В;

Число элементов в режиме аварийного разряда при напряжении на элементе 1,75 В;

Число элементов присоединяемых к элементному коммутатору;

Типовой номер батареи выбирается по формуле;

(10.2)

где I_ав – н агрузка установившегося получасового (часового) аварийного разряда, А;

1,05 – коэффициент запаса;

j – допустимая нагрузка аварийного разряда, А/N, приведенная к первому номеру аккумуляторов, в зависимости от температуры электролита.

Полученный номер округляется до ближайшего большего типового номера.

Выбранный аккумулятор необходимо проверить по наибольшему толчковому току;

(10.3)

где 46 – коэффициент, учитывающий допустимую перегрузку;

I_т.макс. – наибольший толчковый ток, А.

Наибольший толчковый ток определяется по формуле;

(10.4)

где I_пр – ток, потребляемый электромагнитными приводами выключателей, включившихся в конце аварийного режима, А;

Расчет нагрузки приведен в табл. 10.1.

Таблица 10.1. Расчет и выбор источника и оборудование оперативного тока.
Вид потребителя	Параметры электроприемников	Расчетные нагрузки., А
Количество.	Номинальная мощность. кВт.	Номинальный ток. А.	Расчетный ток длительного режима. А.	Пусковой ток.А.	Аварийный режим до 0,5 ч	Толчок тока в начале аварийного режима.	Наибольший толчковый ток (в конце разряда).
Постоянная нагрузка.
Аварийное освещение.							-
Преобразовательные агрегаты оперативной связи.		7,2	3,8
Приводы выключателей 10 кВ.
Приводы выключателей 35 кВ.
Приводы выключателей 150 кВ.
Расчетные величины

Определим типовой номер батарей;

Принимаем необслуживаемую аккумуляторную батарею с типовым номером 10.

Выбранный аккумулятор необходимо проверим по наибольшему толчковому току;

Условие выполняется.

В настоящее время выпускаются малообслуживаемые (требующие незначительного ухода) и герметичные необслуживаемые аккумуляторы. В них используется принцип рекомбинации газов по кислородному циклу, в результате которой выделяющиеся внутри аккумулятора кислород и водород вновь соединяются с образованием воды. Существует два основных способа "связывания" электролитов:

применение пропитанного жидким электролитом пористого заполнителя, например стекловолокна (технология Absorptive Glass Mat — AGM);

использование гелеобразного электролита (технологии Dryfit и Gelled Electrolite — GEL).

Их главное преимущество перед аккумуляторами классического типа состоит в том, что они практически не требуют обслуживания в течение всего срока службы и могут эксплуатироваться в помещениях с естественной вентиляцией.

Шкаф оперативного тока работает от двух независимых источников питания переменного тока (ТСН). Зарядное устройство и аккумуляторная батарея находятся в постоянном параллельном соединении, обеспечивая, таким образом, высокую безопасность и надежность эксплуатации в сочетании с экономичностью. Зарядное устройство обеспечивает питание потребителей и одновременно заряжает батарею.

Заряд аккумулятора производится от источника постоянного тока (выпрямительной установки). При этом к аккумулятору подводится напряжение большее, чем его э.д.с., и направление движения ионов внутри аккумулятора меняется на противоположное.

В качестве зарядн ых устройств применяются статические преобразователи. Для выбора подзарядного и зарядного устройств определяют величину тока подзаряда I_П и напряжение U_П, ток заряда I_З и напряжение в конце заряда U_З, по которым определяют необходимую мощность преобразователя.

Для подзаряда и послеаварийного заряда устанавливаем статические выпрямительные агрегаты ВАЗП-300-30 на напряжение 300 В и ток 70 А.