Особенности схемных реализаций систем оперативного постоянного тока

Page 1
background image

Page 2
background image

92

СЕТИ  РОССИИ

С

истема

 

оперативного

 

посто

-

янного

 

тока

  (

СОПТ

на

 

элек

-

трических

 

подстанциях

 

явля

-

ется

 

одной

 

из

 

важных

 

и

 

от

-

ветственных

 

систем

От

 

её

 

беспере

-

бойного

 

функционирования

 

зависит

 

работа

 

как

 

подстанции

так

 

и

 

энерго

-

системы

 

в

 

целом

.

Типовым

 

решением

 

по

 

построе

-

нию

 

систем

 

ОПТ

предлагаемым

 

ком

-

панией

 

ООО

  «

ЭНЭЛТ

.

КОМ

», 

является

 

система

 

с

 

централизованным

 

рас

-

пределением

 

питания

 

нагрузок

.

В

 

схемах

 

реализуется

 

двуху

-

ровневая

 

защита

 

потребителей

а

 

при

 

применении

 

дополнительных

 

местных

 

шкафов

 

распределения

 

оперативного

 

тока

  (

ШРОТ

) — 

трёх

-

уровневая

При

 

использовании

 

вы

-

носных

 

шкафов

 

ввода

 

АБ

 (

ШВАБ

с

 

предохранителями

которые

 

уста

-

навливаются

 

на

 

внешней

 

стене

 

аккумуляторного

 

помещения

 

при

 

длине

 

кабеля

 

от

 

АБ

 

более

 20 

м

также

 

реализуется

 

трёхуровневая

 

защита

.

В

 

данном

 

варианте

 

обеспечива

-

ется

 100% 

резервирование

 

пита

-

ния

 

нагрузок

используются

 

две

 

ли

-

нии

 

ввода

 

от

 

аккумуляторной

 

бата

-

реи

Линии

 

питания

 

силовых

 

цепей

потребляющих

 

ток

 

только

 

в

 

аварий

-

ных

 

режимах

 (

шины

 

питания

приво

-

ды

 

высоковольтных

 

выключателей

), 

и

 

цепей

 

управления

 

и

 

защит

 

разде

-

лены

 

начиная

 

от

 

вводных

 

шин

При

 

этом

 

минимизируется

 

влияние

 

про

-

цессов

происходящих

 

при

 

авариях

 

в

 

силовых

 

цепях

 (

например

при

 

корот

-

ких

 

замыканиях

), 

на

 

системы

 

управ

-

ления

 

и

 

защиты

.

Схема

 

является

 

наиболее

 

уни

-

версальной

Данная

 

архитектура

 

по

-

зволяет

 

обесточить

 

любую

 

из

 

секций

 

шин

 

постоянного

 

тока

в

 

том

 

числе

 

вводную

для

 

проведения

 

профилак

-

тических

 

или

 

ремонтных

 

работ

Так

-

же

 

она

 

позволяет

 

обслуживать

 

АБ

 

(

разряд

заряд

уравнительный

 

за

-

ряд

от

 

любого

 

из

 

имеющихся

 

ЗВУ

 

без

 

нарушения

 

уровня

 

напряжения

 

других

 

секций

.

В

 

зависимости

 

от

 

типов

 

нагрузок

питаемых

 

системой

 

ОПТ

существует

 

три

 

основных

 

типа

 

её

 

реализации

.

1. 

Для

 

новых

 

и

 

реконструируемых

 

подстанций

где

 

устанавливаются

 

со

-

временные

 

высоковольтные

 

выклю

-

чатели

 

с

 

пружинными

 

приводами

как

 

правило

применяется

 

система

 

ОПТ

 

с

 

рабочим

 

напряжением

 232 

В

В

 

качестве

 

источников

 

электриче

-

ской

 

энергии

 

используются

 

аккуму

-

Особенности схемных 

реализаций систем 

оперативного 

постоянного тока

В статье рассмотрены несколько вариантов современных надёжных решений по по-
строению систем оперативного постоянного тока, предлагаемых компанией ООО 
«ЭНЭЛТ.КОМ» для электрических подстанций и электростанций, а также приведе-
ны описания предлагаемого к использованию в этих решениях оборудования.

Александр ГОРЯНСКИЙ, ведущий инженер ООО «ЭНЭЛТ.КОМ»

Схема

 1


Page 3
background image

93

№ 4 (7), июль-август, 2011

ляторная

 

батарея

 (

АБ

), 

состоящая

 

из

 

104 

элементов

 

без

 

отпаек

и

 

однока

-

нальные

 

зарядно

-

выпрямительные

 

устройства

 (

схема

 

 1).

2. 

Для

 

реконструируемых

 

под

-

станций

где

 

имеются

 

высоковольт

-

ные

 

выключатели

 

с

 

электромагнит

-

ными

 

приводами

может

 

приме

-

няться

 

СОПТ

 

с

 

рабочим

 

напряжени

-

ем

 

выше

 232 

В

В

 

качестве

 

источ

-

ников

 

электрической

 

энергии

 

также

 

используются

 

аккумуляторная

 

бата

-

рея

 (

АБ

без

 

отпаек

 

и

 

одноканальные

 

зарядно

-

выпрямительные

 

устрой

-

ства

  (

ЗВУ

). 

При

 

этом

 

происходят

 

ограничение

 

и

 

стабилизация

 

напря

-

жения

 

в

 

цепях

 

управления

 

и

 

защит

 

(

ШУ

в

 

нормальном

 

режиме

 

работы

а

 

также

 

при

 

проведении

 

ускоренного

 

заряда

Это

 

достигается

 

включением

 

в

 

цепь

 

их

 

питания

 

группы

 

последо

-

вательно

 

включённых

 

силовых

 

дио

-

дов

шунтируемых

 

во

 

время

 

аварий

-

ного

 

режима

  (

пропадания

 

напряже

-

ния

 

собственных

 

нужд

 0,4 

кВ

либо

 

подключаемых

 

автоматически

 

при

 

превышении

 

напряжения

 

на

 

шинах

 

питания

 

цепей

 

управления

 

и

 

сигна

-

лизации

Данный

 

способ

 

применим

 

при

 

количестве

 

элементов

 

в

 

батарее

равном

 104—112 (

схема

 

 2).

3. 

Для

 

реконструируемых

 

подстан

-

ций

где

 

имеются

 

высоковольтные

 

вы

-

ключатели

 

с

 

электромагнитными

 

при

-

водами

существует

 

другой

 

способ

 

ре

-

гулирования

 

напряжения

Это

 

реали

-

зация

 

СОПТ

 

с

 

применением

  «

хвосто

-

вых

» 

элементов

 

АБ

 

для

 

питания

 

мощ

-

ных

 

и

 

удалённых

 

нагрузок

 

повышен

-

ным

 

напряжением

например

для

 

питания

 

электромагнитных

 

приводов

 

высоковольтных

 

выключателей

.

Схемное

 

решение

 

заключается

 

в

 

разделении

 

аккумуляторной

 

бата

-

реи

 

на

 

основную

  (

обычно

 104 

эл

.) 

и

 

дополнительную

  «

хвостовую

» 

части

а

 

также

 

в

 

применении

 

независимых

 

зарядно

-

выпрямительных

 

устройств

 

для

 

основной

 

и

 «

хвостовой

» 

групп

 

ак

-

кумуляторов

 (

двухканальные

 

ЗВУ

).

Питание

 

цепей

 

управления

 

и

 

за

-

щит

 (

ШУ

происходит

 

от

 

основной

 

ча

-

сти

 

АБ

 

и

 

основных

 

ЗВУ

  (

напряжение

 

232 

В

). 

При

 

этом

 «

хвостовые

» 

элемен

-

ты

 

АБ

 

находятся

 

в

 

режиме

 

поддержи

-

вающего

 

заряда

 

независимо

 

от

 

сте

-

пени

 

нагрузки

 

основного

 

канала

 

ЗВУ

 

и

 

не

 

испытывают

 

перенапряжения

.

Питание

 

цепей

 

мощных

 

удалён

-

ных

 

потребителей

 

происходит

 

от

 

всей

 

аккумуляторной

 

батареи

Также

 

воз

-

можно

 

переключение

 

питания

 

от

 

основной

 

части

 

на

 

всю

 

АБ

 

при

 

сни

-

жении

 

напряжения

 

до

 

определённо

-

го

 

уровня

 

во

 

время

 

аварийного

 

ре

-

жима

.

Данный

 

способ

 

применяется

 

при

 

количестве

 

двухвольтовых

 

элементов

 

в

 

батарее

 

от

 112 

до

 120 (

схема

 

 3).

При

 

реконструкции

 

системы

 

опе

-

ративного

 

постоянного

 

тока

 

энергети

-

ческого

 

объекта

 

реализация

 

схемных

 

решений

 

с

 

применением

 

гасящих

 

ди

-

одов

 

для

 

питания

 

ШУ

 

или

 

двухканаль

-

ных

 

ЗВУ

 

при

 

использовании

 

аккумуля

-

торных

 

батарей

 

с

 «

хвостовой

» 

группой

 

позволяет

 

отказаться

 

от

 

применения

 

в

 

СОПТ

 

элементных

 

коммутаторов

 

и

 

балластных

 

сопротивлений

  (

реоста

-

тов

для

 

нагрузки

 «

хвостовых

» 

элемен

-

тов

 

АБ

Это

 

заметно

 

продлевает

 

срок

 

службы

 

аккумуляторных

 

батарей

.

Все

 

оборудование

 

СОПТ

 

непре

-

рывно

 

контролируется

 

системой

 

мо

-

ниторинга

включающей

 

устройства

 

контроля

 

изоляции

 

и

 

автоматическо

-

го

 

поиска

 

отходящей

 

линии

 

с

 

нару

-

шенной

 

изоляцией

Мониторинг

 

СОПТ

 

обеспечива

-

ет

 

автоматический

 

контроль

 

и

 

реги

-

Схема

 2

Схема

 3


Page 4
background image

94

СЕТИ  РОССИИ

страцию

 

параметров

 

СОПТ

а

 

также

 

оповещение

 

дежурного

 

персонала

 

об

 

отклонениях

 

параметров

 

режима

 

СОПТ

 

от

 

допустимых

 

значений

.

При

 

построении

 

СОПТ

 

на

 

электри

-

ческих

 

станциях

 (

ТЭЦ

ГЭС

ГРЭС

ис

-

пользуются

 

схемотехнические

 

реше

-

ния

которые

 

могут

 

быть

 

аналогич

-

ны

 

описанным

 

выше

а

 

также

 

услож

-

нённые

 

появлением

 

в

 

качестве

 

про

-

межуточного

 

уровня

 

распределения

 

электроэнергии

 

постоянного

 

тока

 

между

 

батарейными

 

ЩПТ

 

и

 

сборка

-

ми

  (

шкафами

автоматических

 

вы

-

ключателей

 

ещё

 

и

 

блочных

  (

гене

-

раторных

щитов

 

постоянного

 

тока

При

 

этом

 

главной

 

задачей

 

при

 

выбо

-

ре

 

коммутационных

 

и

 

защитных

 

ап

-

паратов

 

является

 

обеспечение

 

пол

-

ной

 

селективности

 

на

 

всех

 

уровнях

 

защит

.

ВЫБОР

 

СОВРЕМЕННЫХ

 

ЗАРЯДНО

-

ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ

 

УСТРОЙСТВ

 

ДЛЯ

 

ПИТАНИЯ

 

СОПТ

Большое

 

внимание

 

при

 

выбо

-

ре

 

элементов

 

СОПТ

 

следует

 

уделить

 

зарядно

-

подзарядным

 

выпрямите

-

лям

При

 

исправной

 

питающей

 

сети

 

выпрямители

 

обеспечивают

 

питание

 

потребителей

а

 

также

 

подзаряд

 

и

 

за

-

ряд

 

аккумуляторных

 

батарей

Режим

 

подзаряда

  (

поддерживающего

 

заря

-

да

обеспечивает

 

постоянную

 

готов

-

ность

 

аккумуляторной

 

батареи

 

пи

-

тать

 

нагрузку

 

при

 

повреждениях

 

в

 

питающей

 

сети

При

 

этом

 

режиме

 

ак

-

кумуляторная

 

батарея

 

всегда

 

имеет

 

полную

 

ёмкость

.

Зарядно

-

выпрямительные

 

устрой

-

ства

 

выбираются

 

исходя

 

из

 

ёмкости

 

и

 

числа

 

элементов

 

в

 

батарее

Кро

-

ме

 

того

при

 

выборе

 

ЗВУ

 

следует

 

ру

-

ководствоваться

 

следующими

 

прин

-

ципами

:

• 

выбор

 

ЗВУ

 

по

 

мощности

номи

-

нальный

 

выходной

 

ток

 

каждо

-

го

 

ЗВУ

 

рассчитывается

 

как

 

сум

-

ма

 

токов

 10-

часового

 

заряда

 

АБ

 

и

 

тока

потребляемого

 

СОПТ

 

в

 

нор

-

мальном

 

режиме

;

• 

выбор

 

по

 

конфигурации

при

 

реа

-

лизации

 

схемных

 

решений

 

СОПТ

 

с

 

применением

  «

хвостовых

» 

эле

-

ментов

 

АБ

 

необходимо

 

выбирать

 

ЗВУ

 

двухканального

 

исполнения

Номинальный

 

ток

 

дополнительно

-

го

 

зарядного

 

устройства

 

состав

-

ляет

 

около

 30% 

от

 

номинального

 

тока

 

основного

 

ЗУ

;

• 

выбор

 

по

 

функциональным

 

воз

-

можностям

  (

опциям

). 

Современ

-

ные

 

ЗВУ

 

должны

 

обеспечивать

 

все

 

режимы

 

заряда

/

подзаряда

 

АБ

 

и

 

питание

 

нагрузки

 

полностью

 

в

 

автоматическом

 

режиме

Об

-

служивающий

 

персонал

 

должен

 

вмешиваться

 

в

 

работу

 

только

 

в

 

случае

 

сигналов

 

об

 

ошибках

 

или

 

для

 

выполнения

 

стандартных

 

пе

-

риодических

 

проверок

.

Для

 

повышения

 

надёжности

 

и

 

увеличения

 

срока

 

службы

 

элемен

-

тов

 

СОПТ

 

следует

 

обратить

 

внима

-

ние

 

на

 

возможность

 

реализации

 

до

-

полнительных

 

функций

 

ЗВУ

таких

 

как

• 

применение

 

АВР

 

на

 

вводе

 

питаю

-

щей

 

сети

 

ЗВУ

;

• 

температурная

 

компенсация

 

на

-

пряжения

 

подзаряда

 

АБ

;

• 

управление

 

вентиляцией

 

аккуму

-

ляторного

 

помещения

;

• 

возможность

 

встраивания

 

в

 

си

-

стему

 

местной

 

аварийной

 

сигна

-

лизации

;

• 

возможность

 

интегрирования

 

ЗВУ

 

в

 

систему

 

АСУТП

 

объекта

 

с

 

передачей

 

данных

 

по

 

протоколу

 

ModBus.

Компания

 

ООО

 «

ЭНЭЛТ

.

КОМ

» 

пред

-

лагает

 

зарядно

-

выпрямительные

 

уст

-

ройства

 

серии

 NLT 

производства

 

компании

 GFS (

Германия

), 

которые

 

отвечают

 

самым

 

высоким

 

требова

-

ниям

 

по

 

качеству

 

питания

надёжно

-

сти

 

и

 

полностью

 

обеспечивают

 

все

 

режимы

 

работы

рекомендованные

 

производителями

 

современных

 

ак

-

кумуляторных

 

батарей

Благодаря

 

многолетнему

 

опы

-

ту

качественной

 

и

 

надёжной

 

рабо

-

те

 

и

 

постоянному

 

стремлению

 

к

 

улуч

-

шению

 

продукции

 GFS 

стала

 

веду

-

щим

 

немецким

 

производителем

 

устройств

 

и

 

систем

 

электропитания

.

Компания

 

ООО

  «

ЭНЭЛТ

.

КОМ

» 

яв

-

ляется

 

эксклюзивным

 

партнёром

 

компании

 GFS 

в

 

России

Недавно

 

компания

  «

ЭНЭЛТ

.

КОМ

» 

выпустила

 

новый

 

каталог

 

типовых

 

решений

 (80702740.343352.01 

ТИ

для

 

проектирования

 

щитов

 

постоян

-

ного

 

тока

.

Каталог

 

позволяет

 

оперативно

 

выбрать

 

одно

 

из

 

нескольких

 

реше

-

ний

 

по

 

организации

 

СОПТ

 

и

 

опреде

-

литься

 

с

 

необходимыми

 

габаритны

-

ми

 

размерами

 

ЩПТ

При

 

создании

 

каталога

 

были

 

учтены

 

все

 

замечания

 

и

 

пожелания

 

специалистов

 

ведущих

 

проектных

 

институтов

монтажно

-

наладочных

 

организаций

 

и

 

служб

 

эксплуатации

 

энергообъектов

.

В

 

каталоге

 

приведено

 

подробное

 

описание

 

устанавливаемого

 

в

 

щит

 

постоянного

 

тока

 

оборудования

его

 

технические

 

параметры

 

и

 

функцио

-

нальное

 

назначение

Большое

 

вни

-

мание

 

уделено

 

системам

 

контроля

 

изоляции

 

и

 

передачи

 

данных

 

в

 

АСУ

 

ТП

А

 

для

 

облегчения

 

выбора

 

типо

-

размеров

 

шкафов

 

в

 

каталоге

 

есть

 

подробная

 

прорисовка

 

вводных

 

и

 

распределительных

 

панелей

 

с

 

ото

-

бражением

 

коммутирующих

 

аппара

-

тов

 

на

 

различные

 

номинальные

 

токи

.

Выпускаемые

 

компанией

 

ООО

 

«

ЭНЭЛТ

.

КОМ

» 

щиты

 

постоянного

 

тока

 

полностью

 

соответствуют

 

стандартам

 

ОАО

  «

ФСК

 

ЕЭС

» 

СО

 153-34.20.122-

2006 «

Нормы

 

технологического

 

проектирования

 

подстанций

 

с

 

выс

-

шим

 

напряжением

 35—750 

кВ

», 

СТО

 

56947007-29.120.40.041-2010 «

Си

-

стемы

 

оперативного

 

постоянного

 

тока

 

подстанций

технические

 

требо

-

вания

».

Получить

 

каталог

 

вы

 

можете

от

-

правив

 

заявку

 

по

 

электронной

 

почте

 

info@enelt.com 

или

 

позвонив

 

по

 

теле

-

фону

 (495) 649-33-78.

Зарядно

-

выпрямительные

 

устройства

а

одноканальное

б

двухканальное


Оригинал статьи: Особенности схемных реализаций систем оперативного постоянного тока

Читать онлайн

В статье рассмотрены несколько вариантов современных надёжных решений по построению систем оперативного постоянного тока, предлагаемых компанией ООО «ЭНЭЛТ.КОМ» для электрических подстанций и электростанций, а также приведены описания предлагаемого к использованию в этих решениях оборудования.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»