Напряжение в цепях оперативного тока

[alex-13-]

Столкнулся со следующим вопросом: есть возможность запитать оперативные цепи постоянным током, напряжение 24 В. Возможен ли такой вариант? Искал нормативную документацию, в которой бы были установленные регламентами значения напряжений оперативного тока - ничего не нашел
Если кто нить с подобной проблемой сталкивался, подскажите пожалуйста, pls. Заранее Спасибо.

[AX6704BE]

вполне нормированое напряжение!!!вариант что будет проблемно находить реле для такого напряжения-повсеместно входит в обиход 220.из недостатков какие знаю я -падение напряжения в цепях при их большой длинне и чувствительность к пыли-не пробивает грязь=>на выключателях необходимо почаще чистить контакты "В" и им подобные.

[V_r]

Мы наоборот везде отказываемся от 24В и 36В и все по мере возможности стараемся перевести на 220В.

Одна из проблем в 24 вольтах это замена сгоревшего реле. Тут или перематывать или искать в загашниках. По поводу ттребований по применению 24-х вольт, то в основном они выдвигается из целей безопасности. Например для электроинструмента согласно ПУЭ 36В необходимо использовать в особоопасных помещениях.

А вот нашел по поводу источников постоянного оперативного тока:

2. Источники и сети постоянного оперативного тока

На подстанциях для питания оперативных цепей постоянного тока используются, как правило, кислотные аккумуляторные батареи. Стационарные аккумуляторные батареи составляют из отдельных аккумуляторов, обычно соединенных последовательно.
Аккумулятором называют вторичный химический источник тока, работа которого заключается в накоплении электрической энергии (заряд) и отдаче этой энергии потребителю (разряд).
Аккумулятор характеризуется емкостью, ЭДС, зарядным и разрядным токами. Номинальной емкостью аккумулятора (в ампер-часах) является его емкость при 10-часовом разряде и нормальной температуре (25 °С) и плотности (1,21 г/см3) электролита.

На небольших подстанциях при отсутствии значительных толчковых нагрузок и резких колебаний в сети оперативного тока (при включении выключателей и т. д.) применяют переносные стартерные аккумуляторные батареи небольшой емкости напряжением 24 и 48 В.


В аварийном режиме батареи принимают нагрузку всех электроприемников постоянного тока, обеспечивая действие релейной защиты и автоматики, а также возможность включения и отключения выключателей. Предельная продолжительность аварийного режима принимается равной 0,5 ч для всех электроприемников и цепей оперативного постоянного тока, а для средств связи и телемеханики 1 – 2 ч. Таким образом, обеспечивается наличие оперативного тока в течение времени, необходимого для ликвидации аварии (0,5 – 2,0ч).

На подстанциях аккумуляторные батареи обычно работают в режиме постоянного подзаряда. В этом случае подзарядный агрегат, оснащенный устройством стабилизация напряжения (с точностью ±2 , все время питает постоянно включенные электроприемники сети оперативного тока (сигнальные лампы, обмотки реле, контакторов), а также подзаряжает аккумуляторную батарею, компенсируя ее саморазряд. Вследствие этого аккумуляторная батарея все время полностью заряжена. Кратковременные толчки нагрузки воспринимаются в основном батареей.

В установках, где для включения мощных электромагнитов масляных выключателей требуется повышенное напряжение, устанавливают дополнительные элементы. Батареи с дополнительными элементами состоят из 120, 128, 140 элементов вместо 108. В таких случаях схема несколько изменяется. Чтобы предотвратить сульфатацию пластин дополнительных элементов, между отрицательным полюсом и ответвлениями от 108-го элемента включается регулируемый резистор, с помощью которого создается ток разряда, равный току разряда основных элементов, либо включается подзарядный выпрямитель. Таким образом, обеспечиваются одинаковые условия работы основных и дополнительных элементов и исключается возможность глубоких зарядов и разрядов, что предотвращает сульфатацию и увеличивает срок службы аккумуляторов. В режиме постоянного подзаряда батарея всегда находится в заряженном состоянии и готова к питанию потребителей постоянным током.
Для поддержания стабильного уровня напряжения батареи во всех режимах на сборных шинах щита постоянного тока ЩПТ в схемах батарей, работающих по методу заряд—разряд, предусматривается элементный коммутатор, служащий для изменения числа аккумуляторов, подключенных к сборным шинам установки или к зарядному агрегату.

Вот полный вариант документа

[alex-13-]

Предельная продолжительность аварийного режима принимается равной 0,5 ч для всех электроприемников и цепей оперативного постоянного тока, а для средств связи и телемеханики 1 – 2 ч. Таким образом, обеспечивается наличие оперативного тока в течение времени, необходимого для ликвидации аварии (0,5 – 2,0ч).

а менее 0,5 ч не допускается?
Что если для питания цепей оперативного тока будет установлен ИБП, время работы которого в аварийном режиме будет... например не 30, а 20 минут? 20 минут вполне достаточно же для срабатывания защиты.

[V_r]

Аварийные процессы в сети они то не продолжительные, хотя разные случаи бывают. Один раз короткое на линии 110кВ было в течении 16 минут и продолжалось бы и дольше, но дежурный сообразил и отключил вручную. Оборудование целым осталось. А второй случай выключатель клацал 20раз по 110кВ. Всякое бывает.

У Вас может подзарядное устройство вылететь. И тогда одна надежда остается на батерею, которая должна простоять не менее 2 часов (для Москвы 3 часа - прочитал где-то на форуме проектантов) в таком режиме и после этого она должна выдержать толчковые токи включения выключателя. Вообще хуже не будет если батарея сможет и 24 часа держать ток нагрузки, но тут уже все упирается в деньги.

[grsl]

ИМХО.
24В для ПС, хоть очень редко, но на совсем крошечных ПС/ТП использутся ( 3-5 ячеек ).
Не очень оно хорошо. Только, как и было выше сказанно, в безопасных местах.
Для ПС среднего напряжения, 48В видел много и хорошо себя зарекомендовало. Кстати очень безопасное напряжение ( понятно, что всё относительно). Коллеги написали о недостатках. Возражать не буду, дело вкуса.

Если речь идёт о серьёзной ПС, то конечно или 110/125В ( В России не используется), или 220В с всеми прилагающими, как V_r написал.
И постарайтесь не думать об ИБП в цепях оперативного тока ( дружеский совет ), не вносите элемент ненадёжности в цепи, где надёжность превыше всего.
Батареи-самое надёжное. ИБП хорош для компов, для питания преобразователей.
ИМХО

[alex-13-]

И постарайтесь не думать об ИБП в цепях оперативного тока ( дружеский совет ), не вносите элемент ненадёжности в цепи, где надёжность превыше всего.
Батареи-самое надёжное. ИБП хорош для компов, для питания преобразователей.
ИМХО

Разве ИБП настолько ненадежны? Их же устанавливают для питания электроприемников 2 категории надежности, думаю используются и для электроснабжения 1 категории. В качестве альтернативы рассматривался еще вариант на блоках БПТ и БПН ,батареи как то сразу отошли в сторону, думал ИБП более современны и удобны при эксплуатации. И выпускаются они на различные мощности (можно и обогрев кой какого оборудования запитать с них же).

[grsl]

Двайте просто исходя из простой логики подумаем.
ИБП прибор двойного преобразования, переменка-постоянка-переменка.
Подзарядник только переменка-постоянка.
В дав раза меньше электроники/преобразований и ес-но цена почти в два раза.

Дальше ИБП также требует батарей, те что постовляюстся в комплекте, сухие и "мало" и менять надо намного чаще.

ИБП более подверженны скачкам нагрузки и могит вылетать на резервное питание. Много регулировок и настроек, чтобы уйти.

Для поднятие надёжности, надо покупать ИБП с параллельным выходом, цена электроники ещё подскакивает.

С батареями гораздо проще, в крайнем скучае диодная развязка.
Теперь накрылся зарядник, без каких либо премудростей живём на батареях.
Накрылся ИБП----

Мощные хорошого уровня ИБП-размерами.... Зарядники гораздо меньше.

Обогреватели, движки натяга пружин.. запросто переводите на ИБП, питание реле и катушек отключения на постоянке. БПТ, БПН тоже не помешают.

[alex-13-]

Не могли бы Вы просвятить пожалуйста, что значит ИБП с параллельным выходом? И что подразумевается под подзарядником?

[grsl]

Имеется ввиду два ИБП работающих в параллель и каждый из них по отдельности может нести всю нагрузку.
это стандартное решение но намного удорожает систему. Раньше использовали один ИБП, как резервное питание второго-последовательное просоединение.

Подзарядник, зарядное устройство, charger: устройство подзарядки батарей, но оноже сегодня включает множество функций.

Рекоммендую зайти на сайт www.benning.ru, огромное количество инфы по самым современным системам питания.
Заодно посмотрите что на ПС вместо ИБП можно использовать инверторы, т.е. постоянка-переменка, опять таки только одно преобразование.

[electric]

Имеется ввиду два ИБП работающих в параллель и каждый из них по отдельности может нести всю нагрузку.
это стандартное решение но намного удорожает систему. Раньше использовали один ИБП, как резервное питание второго-последовательное просоединение.

Подзарядник, зарядное устройство, charger: устройство подзарядки батарей, но оноже сегодня включает множество функций.

Рекоммендую зайти на сайт www.benning.ru, огромное количество инфы по самым современным системам питания.
Заодно посмотрите что на ПС вместо ИБП можно использовать инверторы, т.е. постоянка-переменка, опять таки только одно преобразование.

Слава, что-то Вы путаете. Во-первых, инвертор, о котором Вы пишите, это тот же самый ИБП, только выполненный не в виде единой конструкции, а разнесенный на части. В этой конструкции используется, обычно, подстанционная батарея 220 В. Во-вторых, существует два типа ИБП: ON-line и OFF-line. Разделение на эти два типа не связаны с тем, разделена ли конструкция ИБП или он выполнен в единой конструкции с батареями. В первом из них инвертор постоянно работает, питаясь от сети переменного тока (по схеме: переменный-постоянный-переменный) и переключаются на питание от постоянки при потере переменного тока на входе, а во втором, инвертор не работает, а лишь отслеживает параметры сети (нагрузка питается напрямую от сети переменного тока). Инвертор принимает нагрузку лишь при пропадании переменки на входе.

Далее, никаких новых функций, о которых Вы пишите, зарядники сегодня не выполняют. Уже лет двадцать, как зарядники обеспечивают два или три уровня выходного напряжения, ограничение выходного тока и, некоторые из них, разряд батареи с отдачей энергии в сеть. Ничего более они не делают.

Далее, относительно зарядников BENNING. У этой фирмы есть несколько заводов и выпускают они устройства очень сильно отличающиеся по техническому уровню: от устройств на аналоговых схемах управления, разработки 70 годов (фирмы AEG) с обычными керамическими пробками для защиты внутренних цепей, до микропроцессорных. Причем, первые работают очень устойчиво и надежно, а вторые (микропроцессорные) крайне не устойчиво и их блок управления неремонтопригоден. Во время приемо-сдаточных испытаний, которые я проводил, наблюдалось самопроизвольное переключение выходного напряжения с 240 В (режим FLOAT) почти на 290 В (EQUALISE) . Как Вы понимете, это чревато серьезными проблемами и для потребителей и для батареи.

В. Гуревич

[electric]

ИМХО.
24В для ПС, хоть очень редко, но на совсем крошечных ПС/ТП использутся ( 3-5 ячеек ).
Не очень оно хорошо. Только, как и было выше сказанно, в безопасных местах.
Для ПС среднего напряжения, 48В видел много и хорошо себя зарекомендовало. Кстати очень безопасное напряжение ( понятно, что всё относительно). Коллеги написали о недостатках. Возражать не буду, дело вкуса.

Если речь идёт о серьёзной ПС, то конечно или 110/125В ( В России не используется), или 220В с всеми прилагающими, как V_r написал.
И постарайтесь не думать об ИБП в цепях оперативного тока ( дружеский совет ), не вносите элемент ненадёжности в цепи, где надёжность превыше всего.
Батареи-самое надёжное. ИБП хорош для компов, для питания преобразователей.
ИМХО

Слава, это не совсем правильно. На подстанциях и на электростанциях (во всяком случае у нас) используются несколько уровней напряжения: и 220 и 60 и 48. Последние два используются для питания аппаратуры связи и передачи данных (той же релейной защиты). Для этих напряжений до недавнего времени использовались отдельные аккумуляторные батареи с отдельными зарядниками. В последние годы их заменяют на инверторы 220\24 В, питающиеся от общей батареи 220 В, которые для повышения надежности соединяют параллельно по 3 - 4 штуки в качестве одного источника. Так что, вопреки Вашему утверждению, напряжение 24 В находит самое широкое применение и на подстанциях и на всех новых газотурбинных станциях.

В. Гуревич

[electric]

Двайте просто исходя из простой логики подумаем.
ИБП прибор двойного преобразования, переменка-постоянка-переменка.
Подзарядник только переменка-постоянка.
В дав раза меньше электроники/преобразований и ес-но цена почти в два раза.

Дальше ИБП также требует батарей, те что постовляюстся в комплекте, сухие и "мало" и менять надо намного чаще.

ИБП более подверженны скачкам нагрузки и могит вылетать на резервное питание. Много регулировок и настроек, чтобы уйти.

Для поднятие надёжности, надо покупать ИБП с параллельным выходом, цена электроники ещё подскакивает.

С батареями гораздо проще, в крайнем скучае диодная развязка.
Теперь накрылся зарядник, без каких либо премудростей живём на батареях.
Накрылся ИБП----

Мощные хорошого уровня ИБП-размерами.... Зарядники гораздо меньше.

Обогреватели, движки натяга пружин.. запросто переводите на ИБП, питание реле и катушек отключения на постоянке. БПТ, БПН тоже не помешают.

Неправда. Размеры ИБП (без батарей) и зарядных устройств одной и той же мощности практически не отличимы. Современные ИБП хорошо защищены не только от скачков нагрузки, но даже и от коротких замыканий. Что касается параллельной работы для повышения надежности - так это общий принцип, не зависящий от того, ИБП это или зарядное устройство. Кстати, о какой диодной развязке Вы пишите. Развязке чего? Не резервной ли аккумуляторной батареи? А теперь сравните что дешевле: два ИБП, включенных параллельно и одна общая для них батарея или две батареи с диодной развязкой и два зарядника.

В. Гуревич

[grsl]

Не ввиде дискуссии. Когда писал предыдущий пост, я отвечал на строго поставленую задчу и вопрос, а не общее посторения различных цепей питания на ПС и станицях. Я ведь не приводил в пример возможность установки вращающего ИБП на ПС или резервного питания охлаждения маслонасосов транса от дизельгенератора.

1. Вопрос был задан об оперативных цепях РЗиА, а также ВВ.
1.1. На сегодняшний день на напряжениях свыше 22-33кВ ( даже КРУЭ) используется только постояное напряжение 110-220В.
1.2. На сегодняшний день, до напряжения 22и 35кВ на малых ПС используют и 48В постоянки.
1.3. В редких случаях используют 24В постоянки.

2. На ПС 48 используют как питание аппаратуры связи ( если память не изменяет, то минус заземлён), даное питание за пределы комнаты связистов обычно не выходит и для оперативных цепей не используется.

3, Напряжение 60В постоянки вызвано использованием определёного типа аппаратуры для телеиндикаций и телеуправления, которая физически не может работать на 220-110В постоянки.

4. 24В в на станциях используется и использовалась давно для контроля технологического процеса ( турбина, и т.д) но не для опративных цепей РЗиА. В совсем совремных станциях, есть фирмы которые используют 24В для управления АРВ.

5. На ПС использование ИБП черезвычайно мало, от 5кВА до 20кВА на больших станциях. Кроме того оно не критично для стации, посему использование ИБП нерационально, гораздо проще ставить инвертор сидящий на станционых батареях. Можете называть его ИБП, производители называют это инвертор, другое дело, что технология одна и таже для инвертирования постоянки в переменку. По определению инвертор дешевле ИБП и даже если шкаф будет одного размера, то инвертор будет полупустой.

6. Преобразователи постоянка-постоянка я не упоминал, и они не инверторы, а конверторы, опять таки, так называют их производители.

7. Если Benning, Вас не устаривает, так покупайте IMB, Gutor.

8. Тот же IMB сегодня делает шкафы с диодным мостом между двумя шинами и со специальной защитой. Описать не могу, не являюсь специалистом.

9. ИБП на станциях уже совсем другое дело, но опять таки к РЗиА не имеет не малейщего отношения ( разве питает станционый комп и его экран).

10. На 400В во многих местах ИБП используют уже и для питания опеартивных цепей. Хотя до сих пор многие запитывают от ИБП конвертор на 24В

11. Зарядник всегда дешевле , чем ИБП, даже если по размеру шкафа они будут одиналовы, но тогда зарядник будет на 50% заполнен.

12. На ПС всегда поставят два зарядника и две АБ, несмотря на все ИБП.

13. По новым возможностям мониторинга для зарядника, зайдите на сайты Benning, Gutor, почитайте, я не явлюсь повторюсь специалистом и не буду плохо пересказывать своими словами исходный материал. Да даже подключение его к общей сети уже являтся новшеством, хотя ему тоже уже с десяток лет.

14. По поводу отказа от батарей на 48В и замена их конверторами, не знаю, насколько это хорошо. Те же шкафы с кассетами преобразователей на 24В постовляюстся с АБ установленой внизу шкафа.

[electric]

1. Прошу прощения за то, что назвал "конвертор" - "инвертором" - это моя описка, Вы правы.
2. Не собираюсь дискутировать по всем затронутым вопросам - дискуссия получится уж слишком длинной и не всем интересной. Замечу лишь, что во-первых, многие из доводов я приводил всего лишь как некий существующий факт, без того чтобы выражать к нему свое отношение (я, например, тоже был против замены батареи 48 В конверторами, но это, не изменило существующую на сегодняшний день ситуацию). Во-вторых, я хотел лишь подчеркнуть, что когда Вы делаете технико-экономические сравнения различных вариантов, то делать это нужно корректно, понимая, как устроены из из чего состоят упоминаемые Вами агрегаты.
В. Гуревич