Токовые цепи (идущие от трансформаторов тока) служат для питания:
измерительных приборов (показывающих и регистрирующих) — амперметров, ваттметров и варметров; счетчиков активной и реактивной энергии, телеизмерительных устройств, осциллографов и др.;
токовых органов релейной защиты — максимальной токовой, дифференциальной, дистанционной, защиты от замыкания на землю, устройств резервирования отказа выключателей (УРОВ) и др.;
автоматических устройств, автоматического регулирования возбуждения (АРВ) генераторов и синхронных компенсаторов, регулирования перетоков мощности, противоаварийной автоматики и т. д.;
некоторых устройств блокировки, сигнализации и др.;
устройств преобразования переменного тока в постоянный, применяемых в качестве источников оперативного тока (см. гл. 5).
Рис. 2.3. Схема распределения защит, автоматики и измерительных приборов по сердечникам ТТ для линии 330 или 500 кВ на подстанции с полуторной схемой
1— устройство резервирования отказа выключателей (УРОВ) и противоаварийная автоматика линий. 2 - дифференциальная защита шин; 3 — счетчики; 4 — измерительные приборы (амперметры, ваттметры, варметры); 5 — противоаварийная автоматика;
6 — телеизмерение, 7 — резервные защиты и противоаварийная автоматика; 8 — основная защита; 9 — однофазное АПВ (ОАПВ)
При построении токовых цепей руководствуются следующим. Все устройства присоединения могут подключаться в зависимости от их количества, протяженности токовых цепей, потребляемой ими мощности и требуемой точности к одному (в фазе) ТТ (одной вторичной обмотке) или к нескольким ТТ (или отдельным вторичным обмоткам).
Устройства, получающие питание от ТТ одной фазы, подключаются к его вторичной обмотке последовательно и должны составлять с соединительными цепями замкнутый контур. Размыкание цепи вторичной обмотки ТТ при наличии тока в его первичной цепи недопустимо, так как оно будет сопровождаться значительным повышением напряжения на выводах вторичной обмотки (до нескольких киловольт), что опасно для обслуживающего персонала и, как правило, приводит к пробою изоляции вторичной обмотки или ее цепи. В связи с этим в токовых цепях нельзя ставить автоматические выключатели, рубильники и предохранители.
В цепях вторичных обмоток ТТ предусматривается защитное заземление для обеспечения безопасности персонала в случае повреждения ТТ при перекрытии изоляции между первичной и вторичной обмотками. Заземление во вторичных цепях ТТ должно предусматриваться в одной точке на ближайшей от ТТ сборке зажимов либо на зажимах ТТ.
Для защит, объединяющих несколько комплектов ТТ, заземление цепей производится также в одной точке; в этом случае допускается заземление через пробивной предохранитель с пробивным напряжением не выше 1 кВ, с шунтирующим сопротивлением 100 Ом для снятия статического заряда.
Иллюстрацией выполнения цепей ТТ может служить рис. 2.3, где для первичной полуторной схемы электрических соединений показано подключение токовых цепей приборов измерения и устройств защиты и автоматики к ТТ. При этом учитывается подключение каждой из линий в схеме через два выключателя, причем выключатель Q2 является общим для двух линий. Поэтому вторичные токи (от ТТ, например, ТА5 и ТА6 и т. д.), подводимые к реле и приборам, суммируются (за исключением дифференциальной защиты шин и УРОВ), а ТТ в цепи Q2 используются для обеих линий. Необходимо иметь в виду, что обозначенные в квадратах рисунка устройства защиты. ОАПВ и другие устройства состоят не из одного, а из нескольких реле и аппаратов, связанных между собой электрическими цепями.
Рис. 2 4. Схема токовых цепей для линии 330 или 500 кВ, подключенной через два выключателя
Так, например (рис. 2.4), для линий, перетоки мощности по которым могут менять свое направление, используются два счетчика со стопорами для измерения активной энергии, один из которых BW1 учитывает передаваемую энергию только в одном направлении, а другой BW2 — в обратном. Затем вторичные токовые цепи проходят через амперметры РА1, РА2, РАЗ, ваттметр PW1 и варметр PVA1, приборы противоаварийной автоматики, осциллограф 1 и аппаратуру телеизмерения 2. В нулевой провод включается фиксирующий амперметр РСА1, с помощью которого определяется место повреждения на линии. Из отдельных элементов (разных реле, автоматических устройств и других аппаратов), связанных между собой перемычками, состоят комплекты дифференциальной защиты шин, противоаварийной автоматики, ОАПВ, основной и резервной защит линий и т. д.
Отдельные комплекты приборов в реальных условиях подключаются к токовым цепям через специальные измерительные зажимы и испытательные блоки (см, гл. 6), при помощи которых можно включать контрольные приборы для проверки устройств защиты, измерения и других целей, без отключения их цепи, отключать устройства, предварительно закоротив токовые цепи (зажимы и испытательные блоки на рис. 2.3 и 2.4 не показаны).
Следует также обратить внимание на то, что в схеме рис. 2.3 применены ТТ с четырьмя вторичными обмотками с требуемым классом точности (10Р — для защиты и автоматики и 0,2—для учета и измерения). Наличие четырех вторичных обмоток у ТТ позволяет правильно распределить между ними вторичную нагрузку в соответствии с требуемым классом точности.
На рис. 2.5 показаны токовые цепи дифференциальной защиты шин.
Рис. 2.5. Схема токовых цепей дифференциальной зашиты шин 330 или 500 кВ
Вторичные цепи ТТ линий W1, W3 и W5, отходящих от I системы шин, или W2, W4 и W6, отходящих от II системы шин (системы шин на рисунке не показаны), и автотрансформатора Т1 (или Т2) проходят через свои испытательные блоки, затем объединяются и через испытательный блок SG1 подключаются к токовым реле дифференциальной защиты.
В случае, когда какие-либо присоединения не находятся в работе (производится ремонт или ревизия), с соответствующих испытательных блоков снимаются рабочие крышки, в результате чего цепи ТТ замыкаются накоротко и заземляются, а цепи, идущие к реле защиты, разрываются. При выводе дифференциальной защиты шин из работы снимается рабочая крышка испытательного блока SGI и при помощи этого закорачиваются все токовые цепи дифференциальной защиты I или II системы шин, а также отключается питание от цепей оперативного постоянного тока защиты (на схеме последние не показаны). В схеме дифференциальной защиты предусмотрен миллиамперметр РА1, включенный в нулевой провод ТТ, с помощью которого при нажатии кнопки SB1 оперативный персонал периодически проверяет ток небаланса защиты, что необходимо для предупреждения ее ложного срабатывания.
