Suporte de circuito secundário AC e DC

Tipos e finalidade dos circuitos secundários

Os circuitos secundários são circuitos elétricos através dos quais os circuitos primários (potência, ou seja, os circuitos dos principais consumidores de eletricidade) são geridos e controlados. Circuitos secundários incluem circuitos de controle, incluindo circuitos automáticos, circuitos de sinal, medições.

Circuitos secundários com corrente contínua e alternada com tensão de até 1000 V são utilizados para alimentação e interligação de dispositivos e dispositivos para controle, proteção, sinalização, bloqueio, medição. Existem os seguintes tipos principais de circuitos secundários:

• circuitos de corrente e circuitos de tensão, nos quais são instalados dispositivos de medição que medem parâmetros elétricos (corrente, tensão, potência, etc.), bem como relés e outros dispositivos;

• circuitos operacionais que servem para fornecer corrente contínua ou alternada aos órgãos executivos. Estes incluem dispositivos de comutação e comutação instalados nos circuitos secundários (eletroímãs, contatores, disjuntores, disjuntores, interruptores, fusíveis, blocos de teste, interruptores e botões, etc.).

Os circuitos atuais das correntes de medição são usados ​​principalmente para alimentação:

• aparelhos de medição (indicação e registro): amperímetros, wattímetros e varímetros, medidores de energia ativa e reativa, aparelhos de telemetria, osciloscópios, etc.;

• proteção de relé: órgãos de corrente de máximo, diferencial, distância, proteção de falta à terra, dispositivos de backup de falha de disjuntor (CBRO), etc.;

• dispositivos de fechamento automático, dispositivos de fechamento automático de compensadores síncronos, dispositivos de controle de fluxo de energia, sistemas de controle de emergência, etc.;

• alguns dispositivos de bloqueio, alarmes, etc.

Além disso, os circuitos de corrente são usados ​​para alimentar dispositivos AC-to-DC usados ​​como fontes auxiliares de corrente.

Ao construir circuitos de corrente, certas regras devem ser seguidas.

Todos os dispositivos com um circuito de corrente, dependendo do seu número, comprimento, consumo de energia e precisão necessária, podem ser conectados a uma ou mais fontes de corrente.

Em transformadores de corrente com vários enrolamentos, cada enrolamento secundário é considerado uma fonte independente de corrente.

Os secundários conectados a um TC monofásico são conectados ao seu enrolamento secundário em série e devem formar um circuito fechado com os circuitos de conexão. Abrir o circuito do enrolamento secundário do TC na presença de corrente no circuito primário é inaceitável; portanto, disjuntores, disjuntores e fusíveis não devem ser instalados nos circuitos de corrente secundários.

Para proteger o pessoal em caso de falha do TC (quando o isolamento entre os enrolamentos primário e secundário se sobrepõe), um aterramento de proteção deve ser fornecido nos circuitos secundários do TC em um ponto: no terminal mais próximo do TC ou nas braçadeiras do TC .

Para proteção que combina vários conjuntos de TCs, os circuitos também são aterrados em um ponto; neste caso, é permitido o aterramento por meio de um fusível com tensão de ruptura não superior a 1.000 V e um resistor shunt de 100 Ohm para remover a carga estática.

A Fig. 1 mostra a conexão dos circuitos de corrente aos dispositivos de medição e dispositivos de proteção e automação e sua distribuição ao longo do TC para um circuito com três chaves para duas conexões. Leva-se em consideração a característica do primeiro loop, que consiste na possibilidade de alimentar cada uma das duas linhas dos dois sistemas de barramento. Portanto, as correntes secundárias dos TCs (por exemplo, CT5, CT6, etc.) fornecidas aos relés e dispositivos no mesmo primário são somadas (exceto para proteção diferencial de barramento e proteção de falha do disjuntor).

Deve-se notar que os dispositivos de proteção simplificados mostrados nas figuras, OAPVs, etc., na verdade consistem em vários relés e dispositivos conectados por circuitos elétricos. Por exemplo, na linha mostrada na fig. 2, onde os fluxos de energia podem mudar de direção, dois medidores são conectados com plugues para medir a energia ativa, um dos quais Wh1 conta a energia transmitida apenas em uma direção e o outro Wh2 - na direção oposta. Em seguida, os circuitos de corrente secundária passam por três amperímetros, bobinas de corrente do wattímetro W e varímetro Var, dispositivos de controle de emergência 1, osciloscópio e equipamento de telemetria 2.

Um amperímetro de fixação FA é conectado ao fio neutro, com a ajuda do qual é determinada a localização da falha ao longo da linha. A Figura 3 mostra os circuitos de corrente de proteção diferencial de barra. Os circuitos de corrente secundária passam por seus blocos de teste, após o que a corrente total de todas as conexões dos sistemas de barramento I ou II (no modo normal, a soma das correntes secundárias é zero) através do bloco de teste BI1 é alimentada ao relé de proteção diferencial conjunto.

No caso de nenhum link estar em serviço (em reparo, etc.), as tampas de trabalho são removidas dos blocos de teste relevantes, resultando em curto-circuito e aterramento dos circuitos secundários do TC, e os circuitos que levam ao relé de proteção são quebrado ….

Arroz. 1. Esquema de distribuição de dispositivos de proteção, automação e medição para núcleos TT para duas linhas 330 ou 500 kV em uma subestação com um diagrama de conexão «um e meio»: 1 - dispositivo de backup para falha de disjuntores e automação para controle de emergência de linhas; 2 — proteção diferencial de barra; 3 — contadores; 4 — dispositivos de medição (amperímetros, wattímetros, varímetros); 5 — automação para controle de emergência; 6 — telemetria; 7 — proteção de backup e automação de emergência; 8 — proteção básica de linhas aéreas; 9 — fechamento automático monofásico (OAPV)

Quanto ao dispositivo de teste VI1, em caso de desativação da proteção diferencial do barramento - com a tampa de trabalho removida - todos os circuitos de corrente conectados a este sistema de barramento são fechados e, ao mesmo tempo, os circuitos de trabalho CC são desprotegidos (estes últimos não são mostrado no diagrama).

Arroz. 2. Diagrama de circuito para uma linha de 330.500 kV alimentada por dois sistemas de barramento: 1 — osciloscópio; 2 — equipamento de telemetria

Arroz. 3.Esquema do circuito de proteção diferencial de barras de 330 ou 500 kV

O esquema de proteção diferencial fornece um miliamperímetro mA conectado ao fio neutro do TC, com a ajuda do qual, ao pressionar o botão K, o pessoal operacional verifica periodicamente a corrente de desequilíbrio da proteção, o que é muito importante para evitar sua falsa operação.

Arroz. 4. Organização de circuitos de tensão secundária em quadros de 330 ou 500 kV ao ar livre feitos de acordo com um esquema e meio: 1 - para proteção, dispositivos de medição e outros dispositivos do autotransformador; 2 — para proteção, dispositivos de medição e outros dispositivos da linha L2; 3 — para proteção, dispositivos de medição e outros dispositivos do sistema de barramento II; 4 — para RU 110 ou 220 kV; 5 — para o transformador de backup página 6 ou 10 kV; PR1, PR2 — interruptores de tensão; 6 — barramentos com tensão do sistema de barramento II

Circuitos de tensão provenientes de transformadores de tensão de medição (VT) são usados ​​principalmente para alimentação:

• dispositivos de medição (indicação e registro) — voltímetros, medidores de frequência, wattímetros, medidores de temperatura,

• medidores de energia ativa e reativa, osciloscópios, dispositivos de telemetria, etc.

• proteção do relé — distância, direção, aumento ou diminuição da tensão, etc.;

• dispositivos automáticos — AR, AVR, ARV, automação de emergência, descarga automática de frequência (AFR), dispositivos de controle de frequência, fluxos de energia, dispositivos de bloqueio, etc.;

• órgãos para monitorar a presença de tensão. Além disso, são usados ​​para alimentar retificadores usados ​​como fontes de corrente operacional constante.

Para ter uma ideia de como os circuitos de tensão secundária são formados, veja a Fig. 4.A figura mostra dois circuitos de um circuito e meio de conexões elétricas de um quadro de 500 kV: dois autotransformadores T para comunicação com um quadro de 500 kV são conectados a um e duas linhas aéreas L1 e L2 de 500 kV são conectadas ao outro. Pela figura, pode-se ver que no esquema "um e meio", os TPs são instalados em todas as conexões de linha e os autotransformadores em ambos os sistemas de barramento. Cada um dos TPs tem dois enrolamentos secundários - o primário e o auxiliar. Eles têm circuitos elétricos diferentes.

Os enrolamentos primários são conectados em estrela e são usados ​​para fornecer proteção e circuitos de medição. Enrolamentos adicionais são conectados em um padrão delta aberto. Eles são usados ​​principalmente para alimentar circuitos de proteção contra falta à terra (devido à presença de tensão de seqüência zero 3U0 nos terminais do enrolamento).

Os circuitos dos enrolamentos secundários do TP também são levados para os barramentos coletores de tensão aos quais os circuitos dos enrolamentos do TP estão conectados, bem como os circuitos de tensão de vários secundários.

As barras mais ramificadas e os circuitos de tensão secundária são criados no VT das barras de 500 kV. Desses barramentos 6, por meio dos interruptores PR1 e PR2, a fonte de alimentação de backup dos circuitos de proteção (em caso de falha da linha VT), medidores e medidores calculados instalados nessas linhas (no segundo caso, usando um relé de bloqueio de RF ) , foi entregue.

A fim de manter a precisão de suas leituras, a alimentação dos medidores calculados nas linhas é fornecida por cabos de controle próprios, especialmente projetados para essa finalidade.O dispositivo RKN é conectado aos terminais n e b e ao enrolamento secundário do delta aberto para monitorar a integridade do circuito de seqüência zero 3U0. Em condições normais, o pessoal, por meio do botão K, verifica periodicamente a presença de tensão desequilibrada e a operacionalidade do enrolamento do delta aberto do VT e seus circuitos por meio de um miliamperímetro mA.

O controle de tensão nos circuitos principais dos enrolamentos também é realizado usando o relé RKN (na Fig. 4 ele está conectado aos circuitos a e c ТН5). A implementação de circuitos de tensão tem algumas regras gerais. Por exemplo, os TPs devem ser protegidos contra todos os tipos de curtos-circuitos nos circuitos secundários por chaves automáticas com contatos auxiliares de sinalização de falha. Se os circuitos secundários forem ramificados de forma insignificante e a probabilidade de falha neles for pequena, os disjuntores não podem ser instalados, por exemplo, no circuito 3U0 do TP nos barramentos RU de 6-10 kV e 6-10 kV GRU.

Em redes com grande corrente de aterramento nos circuitos secundários dos enrolamentos do TP conectados em delta aberto, os disjuntores também não são fornecidos. No caso de uma falha nessas redes, as seções com falha são rapidamente desligadas pelas proteções de rede correspondentes e a tensão 3U0 cai rapidamente. Portanto, nos circuitos, por exemplo, dos terminais n e bn da linha TN e dos barramentos de 500 kV, não há disjuntores. Em redes com baixa corrente de terra no VT entre os terminais n e bp, 3U0 pode existir por muito tempo com um curto-circuito nos circuitos secundários do VT, pode ser danificado. É por isso que é necessário instalar disjuntores aqui.

Disjuntores separados são fornecidos para proteger os circuitos de tensão estabelecidos pelos vértices do triângulo fechado (u, f).Além disso, está prevista a instalação de chaves faca em todos os circuitos secundários do VT para criar uma lacuna visível neles, necessária para garantir a execução segura dos trabalhos de reparo no VT (exceto para o fornecimento de tensão aos enrolamentos secundários ) de VT de uma fonte externa). Em um quadro completo no circuito VT nos barramentos RU, os seccionadores s.n. 6-10 kV não são instalados, pois uma lacuna visível é fornecida quando o carrinho VT é retirado do gabinete do quadro.

Os enrolamentos secundários e os circuitos secundários do TP devem ter aterramento de proteção, feito conectando-se um dos fios de fase ou o ponto neutro dos enrolamentos secundários ao dispositivo de aterramento. O aterramento dos enrolamentos secundários do TP é realizado no nó terminal mais próximo do VT ou nos terminais do próprio VT.

Interruptores, disjuntores e outros dispositivos não são instalados nos fios da fase aterrada entre o enrolamento secundário do TP e o ponto de aterramento do disjuntor. Os terminais de aterramento das bobinas TP não são combinados e os fios do cabo de controle conectado a eles são colocados em seu destino, por exemplo, em seus barramentos. Terminais de aterramento de diferentes TPs não são combinados.

Em operação, podem ocorrer casos de falha ou convocação para reparo de TPs, cujos circuitos secundários são conectados a dispositivos de proteção, medição, automação, medição, etc. Para evitar a interrupção de sua operação, é utilizada redundância.

Arroz. 5.Esquema de comutação manual dos circuitos secundários do TP no quadro externo, feito conforme o diagrama da metade: 1-alimentação das barras de tensão do TP da linha (por exemplo, L1 ); 2 — ao relé de controle de tensão; 3 — circuitos de proteção, fechamento automático e automação para controle de emergência; 4 — equipamento de telemetria; 5 — osciloscópio; 6 — às tensões do sistema de barramento I; 7 — aos pólos de tensão do sistema de barramento II

No esquema um e meio (Fig. 5), no caso de saída de TP de linhas, a redundância é realizada por TPs instalados nos barramentos, utilizando a chave PR1 para circuitos provenientes do enrolamento principal, conectados a uma estrela e o interruptor PR2 para circuitos em delta aberto. Através das chaves PR1 e PR2, os barramentos de tensão secundária da linha são conectados ao seu próprio TP (circuito de trabalho) ou ao TP do primeiro ou segundo sistema de barramento (circuito de backup). Neste último caso, esta comutação é realizada através dos interruptores PRZ e PR4.

Um método de alimentação redundante de circuitos de tensão de linha única, por exemplo L1 na Fig. 4 (ao retirar o VT para reparo), de outra linha, por exemplo, L2, não deve ser utilizado, pois em caso de curto-circuito e interrupção da linha L2, os circuitos de proteção de tensão da linha L1 são privados de poder.

Arroz. 6. Esquema de comutação manual de circuitos secundários de VT em dispositivos de distribuição com dois sistemas de barramento: 1 — a medidores e outros dispositivos do sistema de barramento I no controle principal; 2 — para dispositivos de medição e outros dispositivos do sistema de barramento II no controle principal

Em esquemas com sistema de barramento duplo, os transformadores de potencial devem ser mutuamente suportados (quando um dos TPs estiver fora de operação) por meio das chaves PR1-PR4 (Fig. 6). Para isso, ao ligar a chave para conectar ao barramento, a chave SHSV deve estar ligada. Em circuitos com dois sistemas de barramento, ao alternar as conexões de um sistema de barramento para outro, é fornecida uma comutação automática correspondente dos circuitos de tensão.

Arroz. 7. Esquema de comutação automática usando contatos auxiliares de seccionadores de circuitos secundários de transformadores de tensão de barramento em painéis para 6-10 kV internos

Em quadros internos de 6-10 kV, a comutação é realizada através de contatos auxiliares de seccionadores de barramento (Fig. 7). Por exemplo, quando o seccionador P2 é ligado, as linhas L1 do circuito de tensão são conectadas, por um lado, aos barramentos de tensão do sistema de barramento II, através dos contatos auxiliares deste seccionador e, por outro lado, para proteção e dispositivos desta linha.

Ao transferir a linha L1 para o sistema de barramento I, o seccionador P1 fecha e o seccionador P2 fecha. Os circuitos de tensão de linha L1 são transferidos por meio de contatos auxiliares para a alimentação do sistema de barramento THI. Desta forma, a alimentação dos circuitos de tensão não é interrompida quando a linha L1 é comutada de um sistema de barramento para outro. O mesmo princípio é observado na comutação operacional da linha L2 e outras conexões.

Nas linhas de 35 kV e acima, conectadas a um sistema de barramento duplo, os circuitos de tensão são comutados usando os contatos dos repetidores de relé da posição dos seccionadores de barramento.Ao transferir conexões primárias para outro sistema de barramento, todos os circuitos de tensão são comutados, incluindo os circuitos aterrados dos enrolamentos principal e auxiliar.

Isso exclui a possibilidade de combinar os circuitos de aterramento de dois TPs. Esta circunstância é importante. Como a experiência operacional tem mostrado, a combinação de pontos de aterramento de diferentes TPs pode levar à interrupção da operação normal dos dispositivos de proteção e automação do relé e, portanto, é inaceitável.

Arroz. 8. Circuitos de tensão do gabinete VT KRU 6 kV: 1 — circuitos de tensão, dispositivos de proteção e outros do transformador de backup c. nº 6 kV; 2 — circuito de sinal "Desligando o disjuntor automático VT"; 3 — Gabinete para transformador de tensão KRU

Na fig. 8 mostra os diagramas de tensão no gabinete 6 kV VT s.n. Aqui, os enrolamentos de dois TP monofásicos são conectados em um delta aberto. O transformador de tensão no lado de alta tensão é conectado apenas por contatos destacáveis, e no lado de baixa tensão por contatos destacáveis ​​e um disjuntor, de cujos contatos auxiliares se destina a transmitir ao painel de controle um sinal para desligar o disjuntor AB.

Durante a operação, é muito importante monitorar cuidadosamente a condição confiável dos contatos destacáveis ​​nos gabinetes de distribuição e distribuição e os circuitos da tensão secundária, corrente operacional, etc.

Circuitos de corrente de operação. A corrente de operação tornou-se difundida nas instalações elétricas.

O desempenho dos circuitos de corrente de operação também deve garantir sua proteção contra correntes de curto-circuito.Para isso, os circuitos auxiliares de cada conexão são alimentados com corrente de operação através de fusíveis separados ou disjuntores com contatos auxiliares para sinalizar sua desconexão. Os disjuntores são preferíveis aos fusíveis.

A corrente de operação é fornecida aos disjuntores de proteção e controle do relé, via de regra, através de disjuntores separados (separados dos circuitos de sinalização e bloqueio).

Para conexões críticas (linhas de energia, TN 220 kV e acima e SK), disjuntores separados para proteção principal e de backup também são instalados.

Os circuitos CC auxiliares devem ter dispositivos de monitoramento de isolação que emitam um sinal de alerta quando a resistência de isolação cai abaixo de um valor especificado. Para circuitos DC, as medições de resistência de isolamento são fornecidas em cada pólo.

Para operação confiável de equipamentos elétricos e sua proteção, é necessário controlar a disponibilidade de alimentação para os circuitos de corrente de trabalho de cada conexão. É preferível monitorar usando relés que permitam dar um sinal de alerta quando a tensão auxiliar desaparecer.