6. ПРОВЕРКА УСТРОЙСТВ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА
В последние годы наряду с применением для питания устройств релейной защиты, управления, сигнализации и автоматики постоянного оперативного тока широко начали внедряться устройства релейной защиты и автоматики с использованием оперативного переменного тока.
Ниже приводятся основные сведения по наладке устройств оперативного постоянного и переменного токов.
УСТРОЙСТВА ОПЕРАТИВНОГО ПОСТОЯННОГО ТОКА
В состав устройств оперативного постоянного тока входят щелочные или кислотные аккумуляторные батареи, зарядные и подзарядные агрегаты, вспомогательные устройства, сети, служащие для распределения и канализации оперативного тока и устройства контроля изоляции.
В устройствах оперативного постоянного тока проверку начинают с определения правильности монтажа силовых цепей и цепей управления и сигнализации и проверки их изоляции (см. п. 1 настоящего раздела).
Для заряда и подзаряда аккумуляторных батарей применяют различного тина зарядные и подзарядные устройства — двигатель-генераторы, ртутные и полупроводниковые выпрямители.
Двигатель-генераторы (мощностью менее 40 кет) подвергают следующим испытаниям.
Мегомметром на напряжение 1000 в измеряют сопротивление изоляции обмоток. У генераторов постоянного тока измеряют сопротивление шунтового реостата на каждом ответвлении. Величины измеренных сопротивлений шунтового реостата не должны отличаться от паспортных данных более чем на 10%. Следует также проверять пределы регулирования напряжения генератора. Для свинцовых аккумуляторных батарей напряжением 220 в генераторы должны допускать регулировку напряжения в пределах 230—320 в, а для батарей напряжением ПО в — в пределах 115—160 в. Генераторы для заряда железоникелиевых аккумуляторных батарей напряжением 220 в должны иметь пределы регулирования напряжения 230—440 в, а для батарей напряжением 110 в пределы регулирования 115—220 в.
Затем измеряют сопротивление на зарядной и разрядной рукоятках элементного коммутатора. Величина сопротивления должна обеспечить при кратковременном замыкании элемента ток, не превышающий нормального разрядного. Проверяют также отсутствие перекоса щеток элементного коммутатора и отсутствие разрыва цепи тока при переходе щеток с пластины на пластину.
Если в качестве зарядных и подзарядных устройств используются ртутные или полупроводниковые выпрямители, проверяют их схему соединений и состояние изоляции, после чего выпрямитель опробуют под нагрузкой. У полупроводниковых выпрямителей под нагрузкой проверяют распределение обратных напряжений по последовательно соединенным элементам и измеряют распределение нагрузки по параллельным ветвям. Для более равномерного распределения обратных напряжений последовательно соединенные германиевые выпрямители следует шунтировать сопротивлениями величиной 2—3 ком на каждые 100 в амплитудного напряжения. Для равномерного распределения нагрузки между параллельно соединенными германиевыми выпрямителями в цепь каждой из параллельных ветвей включают сопротивление величиной 0,01—0.02 Ом.
В объем работ по наладке аккумуляторной батареи входит измерение сопротивления ее изоляции, проверка емкости батареи и плотности электролита, определение отстающих элементов.
Сопротивление изоляции измеряют мегомметром на напряжение 1000 в поочередно для каждого полюса батареи по отношению к «земле».
Сопротивление изоляции аккумуляторной батареи можно определить также методом вольтметра по схеме, приведенной на рис. 63. В этом случае измеряют поочередно напряжения между полюсами и напряжения каждого полюса батареи по отношению к «земле».
Рис. 63. Схема измерения изоляции аккумуляторной батареи
Измерения производят вольтметром с внутренним сопротивлением не ниже 50 ком, после чего сопротивление изоляции батареи подсчитывают по формуле
где RK3 — сопротивление изоляции батареи в Ом;
U — напряжение между полюсами батареи в в;
Uі — напряжение между «плюсом» батареи и «землей» в в;
U2 — напряжение между «минусом» батареи и «землей» в в;
Rm — внутреннее сопротивление вольтметра в Ом.
Сопротивление изоляции батареи должно быть не ниже 50 ком при напряжении 110 в и 100 ком при напряжении 220 в.
После формования аккумуляторной батареи определяют по ареометру плотность электролита в каждой банке. Плотность электролита во всех банках должна быть примерно одинаковой и соответствовать данным завода-изготовителя.
Затем проверяют защиту от обратного тока батареи. Для этого на зарядном генераторе повышают напряжение на 5% по сравнению с напряжением на аккумуляторной батарее и включают его на батарею. После этого плавно снижая напряжение генератора, замеряют обратный ток, при котором сработает зашита. Величина тока срабатывания реле регулируется в пределах 10—15% номинального тока реле затяжкой пружины. Если реле срабатывает при прямом токе, необходимо изменить полярность катушки напряжения реле.
Емкость батареи проверяют на полностью заряженной батарее путем ее разряда на нагрузочное сопротивление, либо на зарядный генератор. Разряд ведется током 10-часового режима для кислотных и 8-часового режима для щелочных аккумуляторов. Величины допустимого разрядного тока для каждого типа аккумуляторов указываются в паспорте.
В результате разряда определяют емкость батареи в ампер-часах как произведение силы разрядного тока в амперах на длительность разряда в часах.
При температуре электролита, отличной от +25° С, подсчитанную емкость аккумуляторной батареи в ампер-часах приводят к температуре 4-25° С по формуле
где С25 — емкость батареи при температуре + 25° С в а-ч\ Ct — емкость при испытаниях в а-ч\ t — температура при испытаниях в град.
Параллельно с проверкой емкости батареи определяют процент отстающих элементов. Для этого измеряют напряжение каждого элемента на полностью заряженной батарее (перед проверкой емкости) и в конце разряда. В батарее допускается наличие не более 5% отстающих элементов от их общего количества. Напряжение отстающих элементов в конце разряда не должно отличаться более чем на 1 —1,5% среднего напряжения остальных элементов. Дефектные элементы исключают из состава батареи и направляют в переборку.
УСТРОЙСТВА ОПЕРАТИВНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
В качестве устройств оперативного переменного тока для релейной защиты с реле косвенного действия применяют блоки питания типов БП-10 и БП-100 и зарядное устройство типа УЗ-400. Указанные блоки предназначены для питания выпрямленным током аппаратов релейной защиты и автоматики на номинальное напряжение 110 в. Они состоят из элементов, включаемых на измерительные трансформаторы тока и элементов, включаемых на трансформаторы напряжения или трансформаторы собственных нужд. Использование трансформаторов тока для питания
Рис. 64. Принципиальная схема блока питания БП-10
ТТ — трансформатор тока; ТН — трансформатор напряжения; С — конденсатор; ВГ1, ВГ2 — выпрямители германиевые
Рис. 65. Принципиальная схема блока питания БП-100
а —токовый элемент БПТ-100; б — элемент напряжения БПН-100
блоков позволяет полностью разделить оперативные цепи отдельных присоединений и обеспечить надежное питание.
Блоки питания БП-10 (рис. 64) рассчитаны для питания оперативных цепей, максимальное потребление которых при номинальном напряжении составляет 50 вт. В основном это схемы максимально-токовой защиты с независимой выдержкой времени, выполненной на реле типов ЭВ-215 и ЭВ-245 с дешунтированием отключающей катушки выключателя при помощи промежуточного реле РПЗ-41.
Рис. 66. Принципиальная схема зарядного устройства УЗ-400
Пр — реле поляризованное; РН — реле напряжения; Ль Ri — сопротивления; С — конденсатор; ТН — трансформатор; ВК — выпрямитель
Блок питания БП-100 (рис. 65), состоящий из элемента тока БПТ-100 и элемента напряжения БПН-100, предназначен для включения на трансформатор тока ТВ-35-200/5 а. Выходная мощность блока составляет 150 вт и может обеспечить работу оперативных цепей, включая катушки включения и отключения легких приводов.
Устройство УЗ-400 (рис. 66) применяют для заряда конденсаторных батарей, используемых для питания отключающих катушек выключателей. Блоки питания и зарядное устройство УЗ-400 поставляются заводами полностью смонтированными.
При испытании блоков питания БП-10 проверяют:
зависимость напряжения на выходе от тока на входе токового элемента на холостом ходу. Зависимость снимают при уставке трансформатора ТТ 5 а и последовательном соединении его первичных обмоток. Затем эту же зависимость снимают при подключенной нагрузке на выходе блока в схеме, на которую он работает * ;
зависимость тока холостого хода трансформатора ТН от напряжения на его входе;
зависимость напряжения на выходе блока от напряжения на входе трансформатора ТН при номинальной нагрузке блока;
максимально возможное напряжение на выходе блока при совместной работе элементов тока и напряжения. При уставках коэффициента трансформации трансформатора ТН 1,1, трансформатора тока ТТ 5 а, последовательном соединении обмоток трансформатора ТТ и при условии, что ток на входе трансформатора ТТ равен 8,7 а и напряжение на входе трансформатора ТН равно 110 в, максимальное напряжение на выходе блока должно составлять 150 в.
При испытании блоков БПТ-100 и БПН-100 проверяют:
зависимость напряжения на выходе блока БПТ-100 от тока на входе на холостом ходу и
при нагрузке на сопротивление в схеме, на которое он работает * ;
зависимость тока холостого хода БПН-100 от напряжения на входе блока;
зависимость напряжения на выходе блока БПН-100 от напряжения на входе при нагрузке на сопротивление в схеме и уставке коэффициента трансформации 0,93;
максимально возможное напряжение на выходе блоков питания БПТ-100 и БПН-100 при их совместной работе.
*При измерениях включать блоки на нагрузку на время более 3 сек запрещается.
При условии включения блока БПТ на разность токов двух фаз трансформаторов тока ТВ-35-200/5о, уставке коэффициента трансформации блока БПН-100 равном 0,93, первичном токе в фазе 220 а и напряжении входа блока БПН-100 равном 110 в, максимальное возможное напряжение на выходе должно быть 150 в.
При испытании зарядных устройств УЗ-400 проверяют:
зависимость тока холостого хода трансформатора ТН от напряжения питания;
зависимость напряжения на конденсаторной батарее от напряжения питания при уставке коэффициента трансформации трансформатора ТН равной 1;
срабатывание реле РН, которое должно происходить при напряжении 80 в, а возврат при напряжении 92 в.
