ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

Комбинированные блоки питания. Характеристики входных цепей.

Блоки, получающие энергию от трансформаторов тока и напряжения, принято называть комбинированными блоками питания [1, 2]

Комбинированный блок питания используется на подстанциях с переменным оперативным током для питания:

- схем и цифровых устройств релейной защиты (в нормальных режимах работы сети);

- входных цепей цифрового устройства релейной защиты (при близких КЗ с большими провалами напряжения длительностью до 0,5 с1).

Во всех комбинированных блоках питания для получения энергии от токовых цепей предусмотрены два токовых входа для подключения вторичных цепей трансформаторов тока фаз А и С защищаемого присоединения.

В блоках «Орион-БПК-2», «Орион-БПМ-2» (рис. 1, а) и КБП-301 (рис. 1, б) предусмотрено два входных трансформатора «ток-напряжение», что не требует соблюдения полярности выводов вторичных обмоток трансформаторов тока при подключении их к блоку питания [4, 5].

_______________________________________________________________________________________________________________

1 В соответствии с требованиями РД [3] все современные цифровые блоки релейной защиты должны «…сохранять заданные функции без изменения параметров и характеристик срабатывания:
- при перерывах питания длительностью до 0,5 с;…»

 

а)

б)

Рис. 1 Токовые входы в блоках «Орион-БПК-2» (а) и КБП-301 (б)

В таких блоках суммирование производится на стороне выпрямлен-ного напряжения, так как каждый из обоих трансформаторов «ток – нап-ряжение» работает на свой двухполупериодный выпрямительный мост, а выходы мостов соединены параллельно.

В блоках, показанных на рис. 2, трансформатор «ток-напряжение» должен быть рассчитан на передачу номинальной выходной мощности (без учёта потерь). Суммирование токов в этих блоках осуществляется на стороне переменного напряжения на сердечнике трансформатора (рис. 2, а), либо на входной обмотке (рис. 2, б).


а)

б)

Рис. 2 Токовые входы в блоках БПНТ (а) и БПК (б)

Для обеспечения надежной работы комбинированных блоков питания с одним входным трансформатором «ток-напряжение» при всех видах коротких замыканий рекомендуется включать токовые входы на разность токов фаз А и С [5]. На рис.2 одноименные зажимы токовых цепей обозначены точкой.

Для снижения нагрузки на трансформаторы тока защищаемого присоединения при нормальном режиме работы в блоках некоторых типов предусмотрено блокирование каналов тока при наличии напряжения на соответствующих входах.

В блоках типа КБП-301 [5, 9] блокирование каналов тока Кт при U> 150 В осуществляется на стороне выпрямленного напряжения специальной схемой блокирования СхБ (рис. 1, б).

При работе схемы блокирования блок потребляет от трансформаторов тока мощность, необходимую для покрытия потерь в сопротивлениях первичной и вторичной обмоток, потерь в железе трансформатора и потерь в схеме Кт. График изменения потребляемой мощности в зависимости от тока во вторичной цепи трансформатора тока приведен на рис. 3

Рис. 3 Зависимость потребляемой мощности

от входного тока

При изменении входного тока потребляемая блоком мощность изме-няется по линии 1 при работающих и по линии 2 при заблокированных каналах тока.

В блоках серии БПК [7, 8] шунтирование первичной обмотки транс-форматора «ток-напряжение» производится контактом К1 (рис. 4).

Рис. 4 Блокирование канала тока в блоке серии БПК

Контакт К1 находится в замкнутом состоянии, если значение напря-жения на входе напряжения находится в диапазоне от 0,5 до 1, 2 U ном, и поэтому блок не потребляет дополнительной мощности от токовых цепей.

Если быть более точным, то потребляется только мощность на покрытие по-терь в сопротивлениях цепей до контакта К1 и в самом контакте.

Необходимо отметить, что включение комбинированных блоков питания приводит к изменению сопротивления во вторичных обмотках трансформаторов тока2.

_________________________________________________________________________________
2О влиянии сопротивления в цепи трансформаторов тока защищаемого присоединения на правильность работы релейной защиты рассказано в статье [10] и в материалах дискуссии, опубликованной на страницах этого
же журнала [11].

В известных комбинированных блоках питания используется несколько вариантов подключения трансформаторов напряжения (измерительных или собственных нужд). Наибольшее распространение получило использование двух входов по напряжению с разделительными (развязывающими на рис. 5, а) трансформаторами. Обратим внимание, что во входных цепях напряжения блоков производства ЗАО «Радиус-Автоматика» по традиции применены тумблеры.

Входные цепи напряжения, показанные на рис. 5, позволяют осуществить несколько вариантов подключения блока к источникам напряжения:

- оба трансформатора подключены к одному и тому же источнику напряжения 100 В;

- оба трансформатора подключены к одному и тому же источнику напряжения 220 В;

- трансформаторы подключены к двум источникам с разным напряжением - 100 В и 220 В;

- трансформаторы подключены к двум разным источникам с Одинаковым напряжением (100 В или 220В).

Мощность каждого из разделительных трансформаторов, показанных на рис. 5, должна быть рассчитана (без учёта потерь) на передачу номинальной мощности блока при отсутствии сигнала на токовых входах.

а)

б)

Рис. 5 Входы напряжения в блоках

«Орион-БПК-2» (а) и БПК (б)

В комбинированных блоках питания КБП-301 и БПНТ предусмотрен всего один вход напряжения. В блоке КБП-301 разделительный трансформатор отсутствует и сетевое напряжение (независимо от рода тока) поступает непосредственно на выпрямительный мост (рис. 6, а).

Разделительный трансформатор в блоках БПНТ предназначен для работы с переменным напряжением 100 или 220 В (рис. 6, б).

а)

б)

Рис. 6 Входы напряжения блоков КБП-301(а) и БПНТ (б)

Объединение входов тока и напряжения во всех комбинированных блоках питания производится на стороне выпрямленного напряжения с помощью диодов. В блоке КБП-301 после диодов предусмотрена схема индикации СхИ (рис. 7, а), сигнализирующая о наличии напряжения на выходе блока превышающего 20 В, и обеспечивающая защиту блока от короткого замыкания на выходе.

а)

б)

Рис. 7 Объединение входов тока и напряжения в комбинированных блоках КБП-301 (а) и «Орион – БПМ-2» (б)

Со вторичных обмоток трансформаторов «ток- напряжение» (рис. 1, а) и трансформаторов напряжения (рис. 5, а) в блоках «Орион» напряжение поступает на диодные выпрямительные мосты, а с них – на вход ограничителя-стабилизатора напряжения (рис. 7,б). Соединенные таким образом выпрямительные мосты выполняют роль максиселектора, обеспечивая питание выхода либо от токового входа, либо от входа напряжения.

Исключения возрастания выходного напряжения сверх 250 В обеспечиватся схемой стабилизатора-ограничителя напряжения. Защита выхода блока «Орион-БПМ-2» от коротких замыканий осуществляется предохранителем. В блоках «Орион-БПК-2» в дополнение к предохранителю предусмотрена также электронная схема, обеспечивающая автоматическую защиту от перегрузок и коротких замыканий на выходе.

О наличии напряжения на выходе блоков сигнализирует светодиод.

Объединение входов тока и напряжения позволяет во всех рассмотренных в данной работе комбинированных блоках питания реализовать быстродействующее АВР за счёт автоматического перехода на источник с максимальным напряжением.

Характеристики комбинированных блоков питания приведены в табл. 1.

Литература

1. Реле защиты. М.: Энергия, 1976. 464 с.

2. Захаров О.Г. Комбинированные блоки питания. Характеристики выходных цепей.//Вести в электроэнергетике.№2, 2009, с. 33

3. РД 34.35.310-97 Общие технические требования к микропроцессор-ным устройствам защиты и автоматики энергосистем. М.: ОРГРЭС, 1997 (с изменением № 1).

4. Блок питания комбинированный «Орион-БПК»//

5. Комбинированный блок питания КБП-301 //материал размещен на странице

6. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. М.:Энергоатомиздат, 1998, 800 с.

7. Блок питания комбинированный БПК 3(4)// материал размещен на странице

8. Источник питания комбинированный. Патент на изобретение №2216844. Приоритет от 26.07.2001 // С.В.Езерский, А.В. Миров, В.И. Потапенко, Ю.А.Алексеев.

9. Источник питания устройств релейной защиты от токовых цепей ком-плектных распределительных устройств. Заявка на полезную модель №2008135414 с приоритетом от 01.09.2008//Потапенко В.И..

10. О. Баглейбтер. Трансформатор тока в сетях релейной защиты. Проти-водействие насыщению ТТ апериодической составляющей тока КЗ// Новости ЭлектроТехники №5 (53), 2008.

11. Трансформатор тока в сетях релейной защиты. Противодействие насыщению ТТ апериодической составляющей тока КЗ. Дискуссия.// Новости ЭлектроТехники №1 (55), 2009, с. 24.

 

Таблица 1 Характеристики входов комбинированных блоков питания

Характеристика

«Орион»3

КБП-301

БПК-3(4)

Входы токовые:

 

 

 

- количество входов

2

2

2

- количество трансформаторов

2

2

1

- рабочий диапазон токов, А

от 6,0 до 150,04

от 2,5 до 15,0

 

- длительный ток, А

10,0

15,0

15,0

- термическая стойкость, А, в течение:

 

 

 

-  10 с

=

40

=

- 2 с

100

150

=

- 1 с

150

250

250

- блокирование

нет

Uвх>150 В

Uвх>0,5 U ном

- работа

Uвх<120 В

Uвх<0,5 U ном

Входы напряжения:

 

 

 

- количество входов

2

1

2

- количество трансформаторов

2

нет

2

- рабочий диапазон напряжений, В

=

88-264

(0,6 –1,2) U ном

- номинальное напряжение U ном, В

100 или 220

=

100 или 220

- максимальное напряжение, В

=

264

120 или 264

- защита

предохранитель5

предохранитель

=

Частота, Гц

50

50

50

Контактные зажимы

Класс 2 по
ГОСТ 10434-82

=

=

Подключение проводников

2х2,5 мм2

1х2,5 мм2

2х2,5 мм2

 

Продолжение табл. 1. Характеристики входов комбинированных блоков питания

Характеристика

БПНТ

БПНТ-16

БПНТ-2

Входы токовые:

 

 

 

- количество входов

2

2

2

- количество трансформаторов

2

2

2

- рабочий диапазон токов, А

от 4 до 200

от 4 (8) до 150 (300)

от 8 до 150

- длительный ток, А

5,0

5,0 (10)

5,0

- термическая стойкость, А, в течение:

 

 

 

-  10 с

?

?

?

- 2 с

?

?

?

- 1 с

200

150 (300)

150

- блокирование

нет

нет

нет

- работа

Входы напряжения:

 

 

 

- количество входов

1

1

1

- количество трансформаторов

1

1

1

- рабочий диапазон напряжений, U ном, %

0,8 – 1,15

0,8 – 1,15

0,8 – 1,15

- номинальное напряжение U ном, В

220

100 или 220

100 или 220

- максимальное напряжение, U ном, %

1,15

1,15

1,15

- защита

?

?

?

Частота, Гц

50

50

50

Контактные зажимы

Класс 2 по ГОСТ 10434-82

Подключение проводников

2 х 1,5 мм2 или 1х2,5 мм2

 

3 «Орион–БПМ-2» и «Орион-БПК-2»

4 При токе 6А выходная мощность – 20 Вт.

5 В блоке «Орион-БПК-2» применена также электронная схема

6 В скобках приведены значения токов при параллельном включении обмоток трансформатора

31 Май, 2009              5997              ]]>Печать]]>
0 / 0 ( Нет оценки )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Дva plus trи ? (цифрой)

Вверх страницы