На страницах этого сайта не так давно открывалась близкая тема (Проверка емкостных отборов напряжения). Эту страницу в какой-то степени можно считать ее продолжением.
Вообще-то к емкостным отборам отношение довольно настороженное, о чем говорилось и на Форуме РЗА:
|
|
|
Да, собственно, любить шкафы отбора напряжения особо и не за что. Другое дело, приходится не так уж редко ими пользоваться как наиболее дешевым средством решения некоторых проблем. Но при их использовании возникают другие проблемы, которые решаются сравнительно легко.
Связаны они в основном с тем, что емкостной отбор напряжения имеет токовый выход. Немного об этом.
Схема емкостного отбора состоит из двух последовательно соединенных элементов: конденсатора связи КС и трансформатора отбора напряжения (ТОН):
Элементы образуют делитель напряжения с явно неравными плечами. Сопротивление конденсатора связи (С=6400 пФ) для напряжения промышленной частоты примерно в 1000 раз больше, чем сопротивление ТОН с подключенной нагрузкой. Соответственно, при изменении сопротивления нагрузки в каком-то разумном диапазоне ТОН работает в режиме трансформатора тока. И, поскольку ток через конденсатор опережает приложенное напряжение на 90°, напряжение, получаемое на вторичной обмотке ТОН, повернуто на этот же угол по отношению к первичному. Полная же схема отбора выглядит примерно так:
Основные элементы и узлы отбора напряжения:
КС - конденсатор связи
ШОН - шкаф отбора напряжения
ФП - фильтр присоединения. Совместно с КС служит согласующим устройством между высокочастотной аппаратуры и линией электропередачи
ЗН - заземляющий нож. Обеспечивает безопасность работы на фильтре присоединения и устройстве отбора напряжения без отключения линии
РКС - реле контроля синхронизма. Служит для предотвращения включения на параллельную работу двух электрических систем при недопустимом расхождении угла между векторами напряжений
С, RД - конденсатор и резистор для регулировки векторов напряжений, подводимых к реле контроля синхронизма. Последними проектными решениями не предусматриваются
РНЛ - реле контроля наличия напряжения на линии. Служит для предотвращения неправильной работы схем АПВ при ложном срабатывании РКС из-за перекоса напряжений
RШ1, RШ2 – дополнительные резисторы, при помощи которых выполняется регулировка РНЛ и РКС
Без С, RД, RШ1 и RШ2 при последнем моем общении с ШОН (лет шесть назад налаживал) удалось обойтись.
Теперь немного о напряжениях и токах, связанных с емкостными отборами. Вспомним схему отбора с использованием РН-55/90 или РН-55/130. Одна из обмоток (6 – 8) этих реле имеет номинальное напряжение 30 В. Сопротивление ее с добавочным сопротивлением таково, что напряжение 30 В на выводах реле возникает при протекании тока 0,15 А, соответствующего номинальному току вторичной обмотки ТОН. Теперь понятны проблемы тех, кто пытался на выход ШОН подключить реле РСФ-11, у которых сопротивление обмотки, рассчитанной на напряжение 30 В, несопоставимо выше, чем у РН-55. Лишнее выгорало.
Немного из истории: а что было раньше, курица или яйцо? РН-55 или ШОН? Или иными словами, откуда взялось сочетание напряжения 30 В и тока 0,15 А?
Видимо, все же первым было РН-55 или его более старые аналоги. Те, кто знаком с зарубежной аппаратурой, знает, что где-то там выпускаются трансформаторы напряжения со вторичным напряжением 30 В. А когда пришло время подключать эти реле к емкостным отборам напряжения (кроме штатных устройств для этого можно использовать и маслонаполненные вводы трансформаторов или выключателей), для начала ухитрились выровнять соответствующие емкостные токи с номинальным током реле, а затем и разработать шкафы отбора с соответствующими номинальными параметрами. Ну, собственно, более подробно о теории и практике шкафов отбора напряжения можно почитать в пособии «Схемы АПВ в электрических сетях: использование емкостного отбора напряжения». В «твердом» виде в продаже еще есть (выпущена была невероятным тиражом для узко специализированного издания), а в сканированном – на сайте Никиты Любимова.
|
|
|
А вот здесь позвольте не согласиться. Да и на Форуме ответы были. ЭКРА не преобразовывает ток в напряжение. Просто соответствующая аппаратура имеет токовый вход, предназначенный для работы со стандартным током. А если вместо ШОН используется второй ТН, соответствующий ток получается включением добавочного сопротивления.
А теперь попробуем обосновать следующее утверждение:
|
|
|
Одно из таких решений приведено в Типовом проектном решении 407-0-164 Северо-Западного отделения Энергосетьпроект с изменениями от 27.12.2000 в применении к колонке синхронизации. Привожу выдержку из упомянутого пособия, составленную на основании этого проектного решения:
К вторичной обмотке второго трансформатора отбора может быть подключена колонка синхронизации для выполнения ручного включения с контролем синхронизма. В этом случае применяются, как правило, приборы, рассчитанные на напряжение 100 В (вольтметр, частотомер, синхроноскоп с добавочным сопротивлением). Схема подключения колонки синхронизации к шкафу отбора напряжения приведена на рисунке:
Измерительные приборы шунтируются регулируемым резистором R (ПЭВР-100 1кОм). Напряжение при токе 0,15А при этом может быть отрегулировано до величины 100В. Напряжение от трансформатора отбора подается на колонку синхронизации через переключатель ПСХ. Если линия отключается от колонки синхронизации, выход ШОН должен быть закорочен.
В данном случае «закорочен» следует читать «замкнут на балластное сопротивление».
Типовое проектное решение есть, а вот с практической реализацией встретиться никак не удается. У меня лично оно вызывает некоторые сомнения. Трансформаторы отбора работают с некоторым перегрузом. А если учесть качество применяемого железа (вольт-амперные характеристики двух трансформаторов, установленных в одном шкафу, могут различаться раза в два. Да и не нормируются никак. О какой точности измерения тогда идет речь? Да и как себя чувствует при этом сам трансформатор, не жарко ли ему?
Еще одна проблема:
|
|
|
Решается довольно просто. У той же ЭКРЫ (о другой МП аппаратуре не скажу – не так знаком) есть программный поворот вектора и программное выравнивание напряжений. А на электромеханике… Вспомним векторную диаграмму ТН с разомкнутым треугольником:
А теперь подключим ШОН к фазе С и вспомним, что вторичное напряжение его на 90° опережает первичное:
Примерно ясно? Подключаем ко второй обмотке реле контроля синхронизма напряжение АВ, и все проблемы решены. А использованием фазных и линейных напряжений в различных сочетаниях можно решить проблемы для любой группы соединений.
Далее, пока подберу и подготовлю материалы по полноценной синхронизации с использованием синхроноскопа, одно промежуточное решение с использованием схемы АПВ с контролем синхронизма. Синхронизация с использованием АПВ.
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z