Токовые цепи воздушной ЛЭП-110 кВ

Для контроля и управления процессов передачи электроэнергии по концам ВЛ на подходе к шинам подстанции монтируются трансформаторы тока (ТТ).

Они в каждой фазе имеют первичную обмотку для подключения силовых цепей и несколько вторичных обмоток, обеспечивающих работу защит, автоматики и измерений.

Рассмотрим типовую схему работы токовых цепей. При монтаже ТТ важно соблюдать ориентацию подключения их к первичной и, соответственно, вторичной схеме для каждой фазы.

С этой целью завод маркирует контактные площадки для подключения проводов к обмоткам. Первичные выводы клеймят символами “Л1” и “Л2”, обозначающими вход и выход электроэнергии через трансформатор (их на практике определяют по направлению к линии или шинам), а вторичные - “И1” и “И2” в каждом керне.

Под термином "керн", здесь понимается собственная изолированная цепь, работающая автономно от других со своими индивидуальными характеристиками. Любой трансформатор имеет определенный коэффициент трансформации, например 600/5 и класс точности.

Цифры в нашем примере обозначают, что при прохождении номинального тока 600 А по первичной обмотке во вторичных цепях будет величина 5 А.

Каждая вторичная обмотка трансформатора на схеме и в обозначениях подсоединяемых кончиков маркируется индексом “ТТ” c подстановкой перед ним цифры, придающей номер керну и буквы, указывающей на фазу сети.

Маркировка “И2 3ТТВ” обозначает вывод вторичной обмотки И2 у 2-го керна цепей измерения фазы B, подключаемого в нашем случае к клемме 260 панели № 91 через клемму 56 РШ. (см. ниже схему подключения токовых цепей приборов и устройств измерений).

Схема подключения обмоток “звезда” у каждого керна повторяет соединения первичных фаз линии. Это сделано с той целью, чтобы любые процессы, происходящие на линии, полностью повторялись при работе во вторичной схеме.

Фазный провод “ноль” звезды всегда собирается на клеммниках распределительного шкафа ТТ (РШ) и выводится в схему отдельным проводником.

Маркировка токовых цепей однотипная, позволяет определять фазу с ее принадлежностью к керну. Например, обозначение 0421 читается как фазный провод нуля “звезды” керна 421 в цепях защит.

Токовые цепи на ВЛ-110 кВ используются для работы схем:

- измерения;
- защит;
- ДЗШТ, на старом оборудовании можно увидеть ДЗШ.

Токовые цепи измерения. Главная задача данного керна: точное воспроизведение параметров первичных токов при нормальном режиме с регистрацией аварийных процессов в случаях неисправностей и коротких замыканий.

С этой целью конструкция магнитопровода выполнена более тонкой (меньшей площадью поперечого сечения), чем у других кернов. Она обеспечивает более высокий класс измерения от 0,5 и выше.

На представленной схеме видно, что выводы “И1” на каждой фазе ТТ объединены в ноль, подаются жилой кабеля с клеммы 58 РШ на клеммы 262, 263 панели 91, где заземляются и следуют на клемму 9 панели 11у. Выводы “И2” всех других фаз подключаются подобным образом к соответствующим им клеммам панели.

На представленной схеме видно, что выводы “И1” на каждой фазе ТТ объединены в ноль, подаются жилой кабеля с клеммы 58 РШ на клеммы 262, 263 панели 91, где заземляются и следуют на клемму 9 панели 11у. Выводы “И2” всех других фаз подключаются подобным образом к соответствующим им клеммам панели.

Полярность подключения амперметра А с электромагнитной системой в фазу “В411” не критична. Но все остальные приборы: ваттметр W, варметр Wvar, измерительный преобразователь 1ИП для передачи показаний мощности по цепям телекоммуникаций, счетчик учета мощности Wh со счетчиком потерь W и фиксирующий прибор ФИП требуют строгого соблюдения полярности.

На выходе схемы токовые цепи обязательно закорачиваются. Это выполнено на клеммах 8?13 панели 81.

Для оперативного обслуживания измерительных приборов в схеме, находящейся в работе, применяются клеммники специальной конструкции с винтовыми перемычками в виде накладок либо испытательные блоки БИ.

Они позволяют безопасно выполнять коммутации цепи без ее разрыва. Такое подключение использовано для измерительного преобразователя 1ИП через испытательный блок 3БИ на панели № 97.

Токовые цепи защит комплекта 1636. В нормальном режиме эксплуатации ВЛ защиты просто отслеживают параметры ее схемы. При аварийном режиме они отключают выключатели с обеих сторон линии, чем предупреждают развитие неисправностей.

С учетом этого, магнитопроводы кернов выполняют утолщенной конструкцией поперечного сечения, позволяющей защитам более надежно работать при любых перегрузках первичной схемы большими токами коротких замыканий.

В обычных номинальных условиях точность работы кернов для защит по метрологическим показателям маркируется классом 10Р.

Принципиальное подключение токовых цепей (421) к панели защит ЭПЗ 1636 показано на схеме.

Трехфазные токовые реле 1РТ и 2 РТ подключены в схеме устройств резервирования отказа выключателей “УРОВ”.

Комплекты КРС, ДЗ и КРБ используют значения векторов токов в алгоритме работы дистанционной защиты.

Комплект 1РКЗ используется для токовой отсечки, а 2РКЗ - для направленной 4-х ступенчатой защиты нулевой последовательности “НТЗНП”.

Подключаемые блоком БИ на панели № 91 поляризованное реле РТ и реле с насыщающимся трансформатором РТН работают в схеме высокочастотной блокировки ВЧБ.

Особенность конструкции магнитопроводов ТТ для защитных устройств определила необходимость подключения к ним измерительных комплексов, отслеживающих и записывающих неисправности при завышенных токах.

Микропроцессорный фиксатор аварийных событий “Пума” подключен испытательным блоком 1БИ на панели 92, а регистратор аварийных процессов “Парма” обрабатывает токовые цепи на панели №28Р.

Токовые цепи ДЗШТ. Цепи тока ДЗШТ (431) выполняются так же, как и предшествующие схемы. Их главная особенность состоит в том, что вектора вторичных токов, поступающих с ТТ линии, по направлению специально выворачиваются до подачи на сравнительное устройство защит шин.

Пример такого конструктивного исполнения в РШ показан на схеме ниже изменением подключения полярности выводов обмоток “И1” и “И2”.

Обязательное заземление токовых цепей через нулевой провод в схеме ДЗШТ выполняется в распределительном шкафу. В цепях защит и измерений заземление, как демонстрирует схема, выполнено на панелях.