Комбинированные блоки питания. Характеристики входных цепей.

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).

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

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).

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.

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.

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).

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.

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

Продолжение табл. 1. Характеристики входов комбинированных блоков питания