Приложение 2. Схемы ТН и их вторичных цепей

Приложение 2

Схемы ТН и их вторичных цепей

1. Пояснения к требованиям по выполнению схем

1.1. По установке заземления

1.1.1. Требование по установке заземления вблизи ТН (см. п. 2.2.2 настоящей Инструкции) было включено в директивные документы Минэнерго СССР в 1973 г. До этого в течение длительного времени на всех электростанциях и подстанциях устанавливалось одно общее заземление на щите на заземляющей шинке, объединяющей вторичные цепи всех ТН (шинка b 600). При этом вследствие значительной удаленности заземления от ТН вторичные обмотки каждого из них дополнительно заземлялись через пробивные предохранители, которые при перекрытии защитного промежутка сами становились источником неправильных действий устройств защиты и автоматики при появлении тока в заземляющем контуре (см. п. 2.2.2 настоящей Инструкции).

Кроме того, при удаленных заземлениях значительно снижается ток КЗ при замыканиях на землю в цепях напряжения и чувствительность защищающих ТН автоматических выключателей или предохранителей в ряде случаев оказывается недостаточной.

В целях повышения надежности вторичных цепей Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем Минэнерго СССР было предложено по возможности приблизить заземления к ТН, а пробивные предохранители демонтировать.

1.1.2. В связи с тем, что необходимое при установке заземления вблизи ТН (см. пп. 2.2.2 и 2.2.3 настоящей Инструкции) осуществление полного разделения вторичных обмоток разных ТН, принятых в эксплуатацию до 1973 г. и питающих общие цепи напряжения, в большинстве случаев требует трудновыполнимых изменений схемы переключения цепей напряжения присоединений РУ напряжением 35 кВ и выше, для действующих электростанций и подстанций с такими трансформаторами допускается установка заземления на щите (см. п. 2.2.5 настоящей Инструкции).

1.2. По отсоединению ТН от вторичных цепей (см. п. 2.3 Инструкции).

При ведении работ на ТН и его ошиновке необходимо отключить вторичные обмотки трансформатора во избежание появления высокого напряжения на первичной обмотке за счет обратной трансформации напряжения, подающегося от вторичных цепей, подключенных в это время к другому работающему ТН или к постороннему источнику питания (например, для проверки измерительных приборов). В месте отключения должен создаваться видимый разрыв цепи, в связи с чем отключения автоматическими выключателями, блок-контактами разъединителей или контактами промежуточных реле недостаточно.

1.3. По защите ТН при повреждениях во вторичных цепях.

1.3.1. Для защиты ТН, питающих быстродействующие защиты, подверженные неправильным действиям, должны устанавливаться автоматические выключатели (см. п. 2.5.1 Инструкции). Это необходимо для обеспечения эффективного действия специальных устройств блокировки, устанавливаемых в отдельных комплектах защиты для предотвращения их излишнего срабатывания при нарушении исправности вторичных цепей напряжения, так как предохранители могут перегорать недостаточно быстро.

Автоматические выключатели кроме быстродействия обладают большей надежностью, обеспечивают возможность быстрого восстановления питания цепей напряжения, их блок-контакты могут использоваться для сигнализации о нарушении исправности этих цепей. Поэтому автоматические выключатели находят широкое применение и в тех случаях, когда допустима установка предохранителей.

1.3.2. Требование, приведенное в п. 2.5.3 Инструкции, возникло в связи с тем, что отдельные участки вторичных цепей ТН 110 кВ и выше часто имеют большую протяженность (например, цепи синхронизации на электростанциях), чувствительность защищающих ТН автоматических выключателей, имеющих только электромагнитные расцепители, при КЗ в конце этих участков, как правило, недостаточна.

Чувствительность защиты при удаленных КЗ может быть значительно повышена, если автоматические выключатели будут снабжаться кроме электромагнитных также и тепловыми расцепителями.

Применение тепловых расцепителей целесообразно и для повышения чувствительности автоматических выключателей к внутриаппаратным повреждениям.

1.4. Устройства блокировки защиты при неисправностях цепей напряжения.

1.4.1. Устройства, выполняемые согласно п. 2.6 Инструкции, обеспечивают возможность применения трехполюсных автоматических выключателей для защиты обмоток ТН, соединенных в звезду. Однако при использовании таких устройств основные и дополнительные обмотки ТН должны защищаться отдельными автоматическими выключателями (см. п. 2.5.3 Инструкции).

1.4.2. Схема рекомендуемого устройства блокировки, предложенная Теплоэлектропроектом*, приведена на рис. П.5. В этой схеме сопротивление резистора ; число витков обмоток трансформатора Т: . В нормальном режиме при исправных цепях напряжения ток и . Так как токи и в первичных обмотках трансформатора Т создают встречное действие, ток в реле РН отсутствует.

При возникновении неисправности в цепях напряжения равновесие МДС, создаваемых токами и , нарушается и устройство блокировки срабатывает.

Устройство реагирует на обрыв одной, двух, трех фаз или нулевого провода. Обмотка трансформатора Т, включенная на , предназначена для компенсации напряжения нулевой последовательности при замыканиях на землю на стороне ВН ТН в целях предотвращения отказов релейной защиты из-за излишних срабатываний устройств блокировки.

Данное устройство легко получить путем небольших переделок комплекта КРБ-12. Для этого две (из трех) обмотки трансформатора , включенные на фазные напряжения, соединяются в параллель (для обеспечения термической устойчивости) и включаются в нулевой провод; резистор заменяется резистором с сопротивлением, меньшим в 2 раза, и изменяется схема внутренних соединений КРБ-12. Технические данные резисторов, поставляемых ЧЭАЗ в устройствах КРБ-12, приведены в табл. П.4.

1.4.3. Для блокировки защиты в сетях напряжением 110-330 кВ допускается также использование ранее установленных устройств КРБ-11.

Рекомендуемые схемы включения КРБ-11 с подачей питания от дополнительных обмоток ТН через конденсаторы (предложение Теплоэлектропроекта) показаны на рис. П.6, а, б. Маркировка цепей напряжения на этих схемах соответствует показанной на рис. П.5, а.

Таблица П.4

Место установки резистора	Обозначение резистора на рис. П.5	Заводское обозначение резистора	Тип резистора	Сопротивление R, Ом
В отдельном устройстве КРБ-12			ПЭВ-15	1000
			ПЭВ-15	1000
			ПЭВР-20	430 + 300
В комплекте защиты ПЗ-2		24R	ПЭВ-10	1300
		25R	ПЭВ-10	1300
		27R + 26R	ПЭВ-10	1800 + 600

В нормальном режиме реле РН в схемах рис. П.6 а, б не работает, так как оно включено между эквипотенциальными точками схемы (см. потенциальную диаграмму на рис. П.5, а). При нарушении исправности цепей напряжения, в том числе и при полном исчезновении питания от основных обмоток ТН, на реле РН появляется напряжение и оно срабатывает.

При включении КРБ-11 по схемам рис. П.6 а, б не контролируется целость заземленного провода (фазы b), что допустимо при отсутствии в заземленной цепи контактов коммутационных аппаратов.

Реле , включенное в нулевой провод трансформаторов тока защищаемого присоединения, не позволяет устройству блокировать защиту при замыканиях на землю в сети, где включен ТН.

1.4.4. Вместо цепи питания КРБ-11 от дополнительных обмоток через конденсатор можно дополнительно к этому устройству включить реле типа РН-55/160, как показано на рис. П.6, в (предложение Тулэнерго). Однако этот способ применим лишь при времени действия блокируемой защиты не менее 40-50 мс.

1.4.5. Устройства, выполняемые по схемам рис. П.5 и П.6, в ряде случаев (например, при двухфазных КЗ в цепях напряжения) могут действовать только после отключения автоматических выключателей, защищающих ТН. В связи с этим указанные автоматические выключатели должны иметь время отключения не более 20 мс.

При этом общее время блокирования составит примерно 30-35 мс. Это, как правило, достаточно для защит, предназначенных для сетей 110-220 кВ.

1.4.6. Для сетей напряжением 330-500 кВ и выше обычно применяются более быстродействующие защиты и требуется более быстрое их блокирование при нарушениях цепей напряжения.

Для таких защит применяются устройства блокировки, принцип действия которых основан на пофазном сравнении напряжений основных и дополнительных вторичных обмоток ТН (рис. П.7), поставляемых заводом-изготовителем комплектно с блокируемыми защитами. При этом время блокирования не зависит от времени отключения КЗ в цепях напряжения.

1.5. Сигнализация нарушения целости цепей напряжения.

Сигнализация об обрыве цепей напряжения по п. 2.6.3 Инструкции должна обеспечиваться при срабатывании автоматических выключателей или перегорании предохранителей во вторичной или первичной цепи ТН.

При отсутствии предохранителей достаточна сигнализация об отключении автоматических выключателей, предусматриваемая во всех схемах ТН с автоматическими выключателями во вторичных цепях.

Для контроля целости предохранителей могут использоваться реле минимального напряжения (три реле, включенные на линейные напряжения), подающие сигнал "Обрыв напряжения", с выдержкой времени, превышающей время действия защиты. Однако при применении такого контроля не всегда обеспечивается необходимая чувствительность.

Так, при питании цепей напряжения от трехфазного пятистержневого ТН в случае перегорания предохранителя в одной из фаз со стороны ВН магнитные потоки двух других фаз, замыкаясь через крайние стержни и стержень поврежденной фазы, восстанавливают в последней напряжение, значительно уменьшая несимметрию вторичных напряжений. При этом напряжение поврежденной фазы (например, фазы b) составляет , а линейные напряжения , тогда как на минимальном реле напряжения уставка должна быть не выше .

В связи с изложенным для контроля предохранителей получили распространение центральные релейные устройства, состоящие из реле напряжения обратной последовательности РНФ-1 с минимальной уставкой и реле минимального напряжения ЭН-50.

1.6. Контроль исправности цепи (см. п. 2.6.4 Инструкции).

В связи с тем, что в протяженных цепях обычно наводится ЭДС посторонними магнитными полями, соизмеримая по значению с напряжением небаланса , измерение высокоомным вольтметром может дать примерно одинаковые результаты при проверке исправной цепи и при ее обрыве. Поэтому, для обеспечения правильных результатов проверки напряжение небаланса должно измеряться вольтметром с внутренним сопротивлением не более 200 Ом. Обычно вместо вольтметра применяют миллиамперметр Э-421 со шкалой до 100 мА и внутренним сопротивлением 50 Ом. Его включают через резистор с r = 100 Ом.

Максимальному отклонению прибора соответствует напряжение . При измерении прибор подключается к цепи кнопкой.

Периодический контроль исправности цепи прост и вполне достаточен, поскольку в этой цепи отсутствуют предохранители и автоматические выключатели.

1.7. По предотвращению самопроизвольного смещения нейтрали (см. п. 2.7.1 Инструкции).

При отсутствии компенсации емкостных токов, имеющих малые значения в сетях напряжением 3-35 кВ вследствие несимметрии емкостей между отдельными фазами и землей, а также нелинейности сопротивления холостого хода ТН возможна частичная компенсация указанных емкостей (не на всех трех фазах) индуктивностью трансформаторов напряжения. При разных сочетаниях индуктивных и емкостных сопротивлений по фазам происходит смещение нейтрали, которое может сопровождаться значительным возрастанием фазных напряжений. Это может вызвать одновременные повреждения изоляции в нескольких местах.

Для предотвращения таких смещений нейтрали следует устанавливать в цепи постоянно включенный резистор 25 Ом, рассчитанный на длительное протекание тока 4 А.

Следует иметь в виду, что в системе с малыми емкостными токами возможно также возникновение низкочастотных (субгармонических) колебаний в контуре, состоящем из емкости фазы по отношению к земле и индуктивности ТН. Такие субгармонические колебания не сопровождаются значительным повышением напряжения, но опасны для ТН, так как при этом в его первичных обмотках могут проходить большие токи. Для предотвращения субгармонических колебаний директивными документами Минэнерго СССР рекомендуется предусматривать в цепи ТН в схемах блоков генератор-трансформатор и синхронный компенсатор-трансформатор второй резистор 25 Ом на ток 4 А, автоматически шунтирующий первый постоянно включенный резистор.

Схема автоматического включения второго резистора, разработанная Союзтехэнерго, показана на рис. П.8.

1.8. По разводке цепей напряжения (см. п. 2.8 Инструкции).

Прокладка вторичных цепей ТН без разделения одной цепи по разным кабелям необходима во избежание значительного увеличения индуктивного сопротивления вторичных цепей и недопустимого возрастания потери напряжения в них. При объединении электрической цепи в одном кабеле магнитные потоки, создаваемые токами в близко расположенных одна к другой жилах этого кабеля, будут почти полностью взаимно уничтожаться, так как геометрическая (векторная) сумма токов одной цепи всегда равна нулю. Поэтому индуктивное сопротивление такой цепи будет относительно малым. При разделении той же цепи по разным кабелям равновесие токов и магнитных потоков нарушается и индуктивное сопротивление цепи резко возрастает.

Кроме того, если к защите подвести заземленные и незаземленные провода цепей напряжения по жилам разных кабелей, то при замыканиях на землю в сетях 110 кВ и выше в них будут наводиться неодинаковые продольные ЭДС токами в заземляющем контуре и токами нулевой последовательности линий, параллельно которым проложены кабели цепей напряжения. Разность этих продольных ЭДС при значительной протяженности кабелей и их прокладке по разным трассам может вызвать значительное искажение векторной диаграммы напряжений, поданных на защиту.

При правильном выполнении разводки вторичных цепей ТН (без разделения) эта разность продольных ЭДС уменьшается (значение разности ЭДС будет зависеть только от симметрии расположения жил в кабеле; в обычных несимметрированных кабелях она составит не более 15-20% наведенной продольной ЭДС).

2. Схемы включения ТН

2.1. На рис. П.9 - П.17 приводятся рекомендуемые схемы включения ТН различного назначения, получившие распространение в энергосистемах. В этих схемах не показаны разъединители на стороне ВН, являющиеся элементами схемы первичных соединений.

2.2. На рис. П.9 приведены схемы включения ТН 6-10 кВ, устанавливаемых в шкафах КРУ.

Эти ТН со стороны ВН присоединены к шинам КРУ через предохранители. Со стороны НН (см. рис. П.9, а, б) установлены предохранители, в цепи основных обмоток (см. рис. П.9, в) - автоматический выключатель. В цепи в связи с ее малой протяженностью защитные аппараты не предусмотрены. Резистор R в этой цепи устанавливается только при отсутствии компенсации емкостных токов в сети, где установлен данный ТН.

Заземление в схемах рис. П.9, а, б установлено непосредственно у ТН, а в схеме рис. 9, в - на шинках напряжения секции КРУ.

Реле РНФ, РН и РПФ (см. рис. П.9, в) предназначены для контроля целости предохранителей на стороне ВН. Контакт реле РПФ в цепи катушки реле нужен для предотвращения излишних срабатываний устройства контроля изоляции на стороне ВН при перегорании предохранителей.

2.3. На рис. П.10 приведена схема включения ТН, устанавливаемого на секции шин главного РУ 6-10 кВ ТЭЦ при наличии резервной системы шин.

В этой схеме со стороны ВН предусмотрены предохранители, а со стороны НН - автоматический выключатель (только в цепи основных обмоток так же, как на рис. П.9, в). Контроль предохранителей выполнен аналогично показанному на рис. П.9, в.

Заземление установлено вблизи ТН. В связи с этим рубильник для отключения его вторичных цепей включен во все четыре провода основной обмотки.

Питание шинок напряжения каждой секции ГРУ резервируется от трансформатора резервной системы шин с помощью переключателя ПР.

Поскольку к шинам ГРУ всегда подключается компенсированная сеть, предотвращение самопроизвольных смещений нейтрали в схеме рис. П.10 не предусмотрено.

2.4. На рис. П.11 показана схема включения однофазных трансформаторов 6-24 кВ на мощном генераторе, работающем в блоке с трансформатором.

Первичные обмотки трансформаторов подключаются без предохранителей к комплектным токопроводам через штепсельные разъемы ШР. Основные и дополнительные обмотки трансформатора 2ТН заземлены отдельно.

Цепь и вторичная обмотка трансформатора 3ТН имеют общее заземление, так как они объединяются в комплекте защиты ЗЗГ-1. Следует отметить недопустимость применения разделительного трансформатора с целью установки отдельных заземлений, поскольку при этом значительно возросли бы сопротивления третьей гармонической составляющей в цепи защиты.

Основная вторичная обмотка трансформатора 1ТН напряжением , питающая реле, приборы и устройства синхронизации, защищена автоматическим выключателем 1АВ. Цепь , питающаяся от дополнительных обмоток трансформатора 1ТН, и трансформатор 3ТН используются для защиты статора генератора от замыканий на землю. Они защищены автоматическими выключателями 2АВ и 3АВ.

Дополнительные обмотки трансформатора 2ТН (на 100 В) обеспечивают питание АРВ напряжением 173 В. Они защищены автоматическим выключателем 4АВ.

Для повышения надежности питании реле защиты от повышения напряжения и АРВ рубильник в цепи основных обмоток трансформатора 1ТН установлен после автоматического выключателя, а в цепи обмоток трансформатора 2ТН, питающих АРВ, он не установлен (в целях повышения надежности). При этом видимый разрыв в цепи АРВ в случае необходимости может быть создан снятием крышки автоматического выключателя 4АВ и установкой изолирующей прокладки между его контактами.

Применения защиты от самопроизвольных смещений нейтрали в схеме рис. П.11 не требуется, так как она предназначена для мощных генераторов с водяным охлаждением обмотки статора.

Соединение дополнительных обмоток однофазных трансформаторов по схеме разомкнутого треугольника на многих электростанциях и подстанциях выполнено по-разному. В целях унификации схем ТН и способов проверки правильности включения защит от замыканий на землю целесообразно применять единую схему соединения в разомкнутый треугольник. Рекомендуемая схема разомкнутого треугольника показана на рис. П.11 и на схемах включения однофазных ТН, имеющих две вторичные обмотки.

2.5. На рис. П.12 приведена схема включения однофазных трехобмоточных ТН 35 кВ типа ЗНОМ-35. Вторичные цепи основных и дополнительных обмоток выведены на шинки, находящиеся на щите.

На рис. П.12, б показана потенциальная диаграмма вторичных напряжений, на которой векторы напряжений основной и дополнительной обмоток совмещены соответственно схеме соединений и обозначены все узлы схемы.

От одной из замкнутых вершин разомкнутого треугольника выведен провод на шинку и, используемую при проверках рабочим током защит от замыканий на землю, получающих питание от цепи .

Заземление вторичных обмоток трансформатора напряжения установлено непосредственно у трансформатора.

Во всех незаземленных и заземленных проводах, отходящих от ТН, установлены рубильники и автоматические выключатели. При этом для защиты цепи в проводе н предусмотрен отдельный автоматический выключатель.

В схеме предусмотрен неселективный автоматический выключатель 5АВ для присоединения удаленных нагрузок.

Отдельные цепи для питания расчетных счетчиков (показаны пунктиром) прокладываются лишь при нецелесообразности их питания по общему кабелю.

В схеме предусмотрено переключение на резервное питание вторичных цепей данного ТН от трансформатора 2ТН с помощью переключателей 1ПР-3ПР.

Для предотвращения самопроизвольных смещений нейтрали в некомпенсированных сетях с малым емкостным током в цепи до автоматического выключателя включен резистор R.

2.6. Схема рис. П.13 также приведена для однофазных трехобмоточных ТН 35 кВ, но при установке заземлений во вторичных цепях на общей для распределительного устройства 35 кВ шинке фазы b.

В связи с этим в заземленных проводах основных и дополнительных обмоток отсутствуют коммутационные аппараты (рубильники, переключатели, автоматические выключатели).

Резервное питание от трансформатора 2ТН может подаваться через рубильники 3Р-5Р. При включении этих рубильников необходимо отключить автоматические выключатели 1АВ-4АВ и рубильники 1Р, 2Р.

Рубильник 5Р и автоматический выключатель 4АВ должны быть трехполюсными во избежание создания второго объединения заземленных проводов двух ТН, выведенных на общую шинку фазы b, которое нарушает токораспределение по этим проводам и равновесие магнитных потоков вокруг жил кабелей трансформаторов.

2.7. На рис. П.14 показаны схемы включения со стороны РУ и потенциальная диаграмма ТН 110 кВ и выше при установке заземления вблизи трансформатора и на щите.

В схеме рис. П.14, б отсутствуют полюса рубильников 1Р, 2Р в заземленных на щите проводах в и к.

Обмотки ВН трансформатора (каскадного или с емкостным делителем) изображены условно.

В обеих схемах предусмотрена возможность питания счетчиков по отдельному кабелю (через автоматический выключатель 3АВ). Предусмотрено также питание от цепи по отдельному кабелю фиксирующих измерительных приборов. Это необходимо, так как для них допускаются потери напряжения не более 2%, тогда как для защит, питающихся по общему кабелю, допустима потеря напряжения до 3%.

Схема включения ТН на щите зависит от способа резервирования питания его вторичных цепей.

На рис. П.15 приведены схемы, применяемые при взаимном резервировании двух ТН (например, при двойной системе шин) с помощью переключателей 1ПР-3ПР. Следует отметить, что при установке заземления на щите вместо переключателей часто применяются рубильники, включенные так же, как на схеме рис. П.13 (рубильники 3Р-5Р).

Однако схема с рубильниками имеет недостаток, заключающийся в возможности объединения вторичных цепей двух ТН через рубильники резервирования. Это может привести к одновременному отключению автоматических выключателей в цепях основных и дополнительных обмоток обоих ТН (1АВ и 2АВ на рис. П.14, б).

Так, если при включенном положении указанных рубильников, заменяющихся переключатели 1ПР, 2ПР (см. рис. П.15, б), рубильники 1Р, 2Р (см. рис. П.14, б) ошибочно останутся включенными, то при отключении одной из систем шин (защитой или вручную) напряжение на нее будет подаваться через два соединенных последовательно ТН, через которые будет проходить большой ток (КЗ или емкостный), что вызовет отключение автоматических выключателей.

Полное обесточение цепей напряжения приведет к отказу в действии устройств блокировки защиты линий, выполненных по схеме рис. П.5 или П.6, и ложному отключению линий дистанционной защитой, оставшейся без напряжения.

Для предотвращения таких ложных отключений следует устанавливать в местных инструкциях порядок операций, связанных с объединением вторичных цепей двух ТН.

При резервировании питания вторичных цепей одного или нескольких трансформаторов одним ТН (например, трансформатором, подключенным к шинам при полуторной схеме РУ) схема может выполняться по рис. П.15, но при этом не прокладываются кабели от резервируемого трансформатора к переключателям 1ПР, 2ПР, 3ПР резервирующего трансформатора. Указанные переключатели на резервирующем трансформаторе в этом случае не устанавливаются.

При взаимном резервировании ТН, подключенных к трем линиям электропередачи напряжением 330 кВ и выше, схема включения каждого из них выполняется по рис. П.16.

При установке заземления на щите включение переключателей 1ПР, 2ПР в схеме рис. П.16 производится аналогично указанному на рис. П.15, б.

2.8. На рис. П.17 приведены схемы включения ТН, устанавливаемого на обходной системе шин для синхронизации при замене обходным выключателем выключателей других присоединений.

На электростанциях, где управление выключателями генераторов (блоков) осуществляется с главного щита, ТН устанавливаются на двух фазах (см. рис. П.17, а).

При управлении выключателями блоков генератор-трансформатор с блочного щита, выключателями остальных присоединений (линии автотрансформаторов и др.) с центрального щита ТН устанавливается на одной фазе.

3. Особенности выполнения вторичных цепей напряжения

3.1. Переключение питания цепей напряжения отдельных присоединений.

3.1.1. При двойной системе шин цепи напряжения при переводе присоединений с одной системы шин на другую могут переключаться на другой ТН блок-контактами шинных разъединителей или контактами реле-повторителей положения этих разъединителей.

3.1.2. На рис. П.18 переключение производится блок-контактами разъединителей 6-35 кВ. В схеме рис. П.18, в при установке заземления на щите показано включение кабелей, прокладываемых к блок-контактам, при котором сумма токов в жилах этих кабелей равна нулю. Чтобы сумма токов, была равна нулю и в шинках напряжения, присоединение к ним указанных кабелей следует производить в одном месте.

3.1.3. На рис. П.19 приведены схемы переключения реле-повторителями цепей напряжения присоединений 35-220 кВ, на которых отсутствуют устройства защиты, подверженные ложным срабатываниям при одновременном исчезновении и восстановлении напряжения и постоянного тока, и устройства, на которые должна подаваться цепь .

При заземлении вблизи ТН (см. рис. П.19, б) выполнена встречная блокировка реле 1РПР, 2РПР, не допускающая объединения цепей напряжения двух ТН через контакты этих реле.

При заземлении на щите встречная блокировка реле-повторителей обычно не предусматривается (см. рис. П.19, б). При этом, если включены оба шинных разъединителя, объединяются цепи двух ТН через контакты реле-повторителей, что может привести к нежелательным последствиям. Так, если при выводе в ремонт одной из систем шин во время переключения всех ее присоединений на другую систему шин на одном из них после отключения разъединителя его блок-контакт останется замкнутым (что возможно при нарушении механической связи привода разъединителя с блок-контактом), то и основные вторичные обмотки ТН обеих систем шин останутся соединенными между собой. Вследствие этого после отключения шиносоединительного выключателя на систему шин, отключенную для ремонта, будет подаваться напряжение через последовательно соединенные трансформаторы напряжения 1ТН и 2ТН. При этом из-за большого емкостного тока шин возможно отключение автоматических выключателей обоих ТН. В связи с изложенным применение встречной блокировки реле-повторителей целесообразно и при установке заземления на щите.

На рис. П.19, б и в видно, что при заземлении вблизи ТН требуется большее количество контактов реле-повторителей, чем при заземлении на щите.

О неисправности (обрыве) цепей катушек реле-повторителей подается сигнал.

3.14. В схеме (рис. П.20) для переключения цепей напряжения линий 110 кВ и выше при двойной системе шин используются по два реле-повторителя, управляемых блок-контактами каждого из разъединителей. Реле 1РПР и 2РПР - с замедлением при возврате, реле 11РПР и 12РПР - без замедления.

При отключении разъединителей реле 11РПР и 12РПР будут возвращаться и снимать оперативный ток защиты быстрее, чем замедленные реле 1РПР и 2РПР снимут с защиты напряжение. При включении разъединителей реле 11РПР, 12РПР будут срабатывать и подавать оперативный ток только после срабатывания реле 1РПР, 2РПР, подающих на защиту напряжение.

При таком включении реле-повторителей контакты реле 11РПР и 12РПР будут подавать и снимать с защиты оперативный ток только при наличии на ней напряжения. Благодаря этому предотвращается возможность неправильных действий дистанционной и дифференциально-фазной защит и ОАПВ при исчезновении и восстановлении питания реле-повторителей оперативным током. Предотвращается также ложное действие указанных устройств в случае разрегулировки блок-контактов разъединителей.

При обрыве цепей катушек реле-повторителей подается сигнал.

Схема рис. П.20 приведена для случая установки заземления вблизи ТН. При заземлении на щите встречная блокировка реле-повторителей (показана на рис. П.20, б) и включение контактов реле-повторителей в заземленные провода (в и к) не обязательны.

3.2. Цепи синхронизации.

3.2.1. К устройствам синхронизации подключаются вторичные цепи двух ТН, включенных по обе стороны выключателя, на котором производится синхронизация. В связи с этим цепи синхронизации могут соединяться со вторичными цепями нескольких ТН с помощью реле синхронизации РСХ, управляемых ключами синхронизации или ключами выбора выключателя.

Со стороны генерирующего источника на устройство синхронизации должны подаваться два линейных напряжения и , а от системы - одно, в условиях синхронизации совпадающее по фазе с напряжением .

Для синхронизации на генераторном напряжении используются основные обмотки ТН, а со стороны высшего напряжения электростанции (110 кВ и выше) - дополнительные обмотки, соединенные по схеме разомкнутого треугольника. Это позволяет получить со стороны ВН напряжение, совпадающее при синхронизме по фазе с генератора, и не применять при синхронизации фазоповоротные трансформаторы.

При наличии на электростанции РУ 35 кВ напряжение на шинах этого РУ также отличается по фазе от генераторного напряжения. Однако при необходимости выполнения синхронизации на выключателе 35 кВ (например, при питании шин 35 кВ от двух трансформаторов связи) использовать дополнительные обмотки ТН 35 кВ нельзя, так как в нормальном режиме напряжение этих обмоток равно 100/3 В, а при однофазных замыканиях на землю повышается в раза. Поэтому в цепи синхронизации должна включаться основная обмотка этого трансформатора через фазоповоротный трансформатор.

3.2.2. На рис. П.21 приведена схема цепей синхронизации для электростанций, где все выключатели, на которых может производиться синхронизация, управляются с главного щита.

На главном щите устанавливается центральное устройство синхронизации (ЦУС), позволяющее осуществлять точную автоматическую синхронизацию, точную ручную синхронизацию и полуавтоматическую самосинхронизацию.

На рис. П.21, а показана схема включения блока генератор-трансформатор в РУ 110-220 кВ, а также обходной и шиносоединительный выключатели 110-220 кВ. Показаны также векторные диаграммы напряжений генератора и шин ВН в условиях нормального режима и соответствующие им потенциальные диаграммы напряжений на вторичных обмотках трансформаторов напряжения 1ТН-4ТН (см. также рис. П.14, П.17, а и рис. П.11).

Поскольку в автоматических синхронизаторах (например, АС-1Т, АСТ-4А, АСТ-4Б) объединяется одна из фаз (фаза b) синхронизируемых напряжений, в схеме рис. П.21, б предусмотрен разделительный трансформатор РТ.

При замене выключатели 110-220 кВ любого присоединения (в том числе и блока генератор-трансформатор) обходным выключателем синхронизация производится на обходном выключателе с использованием ТН обходной системы шин (3ТН). При этом для синхронизации блока от 3ТН (трансформатор напряжения со стороны генератора) на устройство синхронизации должны подаваться два линейных напряжения. Поэтому на обходной системе шин нужно устанавливать ТН на двух фазах (см. рис. П.17, а).

На рис. П.21, в приведена схема синхронизации на выключателе 35 кВ с применением фазоповоротного трансформатора, состоящего из двух однофазных трансформаторов , .

На блочных электростанциях выключатели на стороне ВН блоков управляются с блочных щитов (БЩУ), а остальные присоединения РУ напряжением 110 кВ и выше - с центрального щита (ЦЩУ). Соответственно и синхронизация производится как на БЩУ, так и на ЦЩУ.

3.2.3. Пример схемы цепей синхронизации на блочной электростанции показан на рис. П.22.

Цепи синхронизации на рис. П.22, а показаны применительно к поясняющей схеме, приведенной на рис. П.21, а.

На БЩУ устанавливаются такие же ЦУС, как показанное на рис. П.21, а на ЦЩУ - только устройство точной ручной синхронизации (УС на рис. П.22, а).

В схеме синхронизации на ЦЩУ разделительный трансформатор не предусмотрен ввиду отсутствия необходимости объединения цепей синхронизируемых напряжений в устройстве точной ручной синхронизации.

При замене выключателя блока обходным выключателем использование для синхронизации ТН обходной системы шин нецелесообразно, так как привело бы к необходимости разводки вторичных цепей этого трансформатора по блочным щитам.

В связи с этим в схеме рис. П.22, а для синхронизации блока как на своем, так и на обходном выключателе предусмотрено использование ТН генератора (4ТН) Для этого при управлении обходным выключателем с блочного щита используется реле РСХ и с помощью двухпозиционного реле-повторителя положения обходного разъединителя реле-повторители положения шинных разъединителей блока (1РПР, 2РПР) переводятся на управление блок-контактами разъединителей обходного выключателя (см. рис. П.22, б).

При таком выполнении цепей синхронизации блоков ТН обходной системы шин используется только при синхронизации других присоединений напряжением 110 кВ и выше. В связи с этим на обходной системе шин ТН устанавливается только на одной фазе (см. рис. П.17, б).

______________________________

В.Н. Вавин. Устройство для блокировки релейной защиты при обрывах во вторичных цепях трансформаторов напряжения. Авт. свид. N 40737 (СССР). "Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки". 1974, N 3.