Pomocné napájecí zdroje pro napájení reléových ochran

Pro všechna reléová ochranná zařízení je kromě přímočinného relé vyžadován pomocný zdroj proudu. Zdroje provozního proudu se dělí na:

• DC napájecí zdroje.

• AC napájecí zdroje.

Pomocné stejnosměrné napájecí zdroje

Akumulátorové baterie jsou nezávislým zdrojem provozního proudu.

Výhody DC napájecích zdrojů:

• Napájení je zajištěno pro všechny okruhy připojených zařízení vždy s požadovanou úrovní napětí a proudu, bez ohledu na stav hlavní sítě.

• Jednoduchost a spolehlivost obvodů ochrany relé.

Nevýhody:

• Vysoké náklady (ekonomicky odůvodněné použití zdrojů stejnosměrného proudu v rozvodnách 110 kV a více s několika venkovními vedeními);

• Potřeba vytápěné a větrané místnosti;

• Nutnost použití nabíječky;

• Potíže v práci.

Pro zvýšení spolehlivosti je pomocná napájecí síť rozdělena tak, aby odstavení jedné nebo několika sekcí nevedlo k poškození nejkritičtějších uživatelů provozního proudu, mezi které patří reléová ochrana, automatizační a řídicí zařízení.

Rýže. 1. Schéma zapojení zdroje stejnosměrného proudu (akumulátorové baterie) v rozváděči

Akumulátorová baterie pracuje na stejnosměrných sběrnicích, ze kterých linky napájí pomocné proudové sekce pro každou skupinu uživatelů. ХУ — napájecí sběrnice pro ochranu relé, automatizační a řídicí zařízení (obvykle samostatná sběrnice pro každý úsek sběrnice), ШС — signálové sběrnice a ШВ — napájecí sběrnice pro elektromagnety pro zapínání spínačů. Baterie je také zdrojem nouzového osvětlení rozvodny.

Akumulátor je obvykle vyroben z olověných akumulátorů, které mají dostatečně vysokou životnost, účinnost a odolávají krátkodobému přetížení např. při napájení elektromagnetů pro zapínání výkonných spínačů (proud elektromagnetů může dosahovat i několika set ampér).

Místnost pro baterie musí být vytápěna a větrána, aby se odstranily výpary kyseliny sírové. Pro zajištění dlouhé životnosti baterie je třeba dodržovat optimální režim nabíjení, nabíjení a vybíjení. K tomuto účelu slouží automaticky regulované usměrňovače (dobíječe).

Ochrana stejnosměrné sítě je dosažena pomocí pojistek a jističů zajišťujících selektivitu a citlivost. Nejčastějším typem poruchy je zkrat jednoho z pólů k zemi.

To nevede ke zničení, ale výskyt druhého zkratu může vést k nesprávné činnosti ochranného zařízení nebo uzavření elektromagnetů. Využívá se proto sledování izolace, například instalací dvou voltmetrů. Při absenci zkratu je napětí mezi sběrnicí a zemí stejné, jinak se hodnoty voltmetru liší.

Zdroje střídavého proudu

Zdroje střídavého provozního proudu - využívají energii chráněného objektu.Při provádění střídavého pomocného napájení jsou zdrojem proudové transformátory a transformátory napětí.

Výhody zdrojů střídavého proudu:

• Nižší cena.

• Nedostatek rozvětvené sítě pracovního proudu.

Nevýhody:

• Kolísání výstupního napětí je vyšší než u stejnosměrných zdrojů, zejména při zkratovém proudu... U elektromechanických relé to není podstatné, ale u analogových a mikroelektronických relé to může vést k nesprávné činnosti.

• Prudký pokles pomocného napětí při zapnutí spínače v blízkosti zkratu.

Existují různé možnosti implementace zařízení ochrany střídavého provozního proudu. Nejjednodušší schémata, která využívají instalační proud.

1) Schéma s likvidací vypínacího elektromagnetu.

YAT — vypínací cívka jističe. V normálním režimu je závěrná cívka přemostěna kontaktem proudového relé PT. Když dojde ke zkratu, spustí se RT, kontakt se otevře a sekundární transformátor proudu nabudí YAT, což způsobí vypnutí jističe.

Obvod se používá pro nadproudovou ochranu, pokud zahrnutí vypínacích elektromagnetů nevede k nepřijatelným chybám v proudových transformátorech a maximální zkratový proud nepřesahuje proudový limit, který mohou kontakty relé spínat.

2) Usměrněné obvody pracovního proudu.

Doporučuje se používat schémata založená na korigovaném provozním proudu na připojeních vybavených spínači s elektromagnetickými nebo pneumatickými pohony, jejichž elektromagnety mají vysokou spotřebu energie, a také v přítomnosti složitých ochranných zařízení.

V normálním režimu poskytuje usměrněné výstupní napětí bnavoltage loc (BPN) a při zkratu — buď proudový napájecí blok (BPT) nebo oba bloky dohromady.

3) Obvody využívající kondenzátorové banky.

V normálním režimu je kontakt relé PT rozpojen a kondenzátor C je nabíjen přes diodu napětím z VT. Při zkratu se aktivuje proudové relé PT, jeho kontakt se sepne a předem nabitý kondenzátor C se začne vybíjet do jističe YAT, což způsobí rozepnutí jističe.

Toto schéma se používá, pokud výkon dodávaný do proudového transformátoru nestačí k použití dvou předchozích schémat.