Fuentes de alimentación auxiliares para alimentar dispositivos de protección de relés
Para todos los dispositivos de protección de relé, además del relé de acción directa, se requiere una fuente de corriente auxiliar. Las fuentes de corriente de funcionamiento se subdividen en:
- Fuentes de alimentación de CC.
- Fuentes de alimentación de CA.
Fuentes de alimentación auxiliares de CC
Las baterías de acumuladores son una fuente independiente de corriente de funcionamiento.
Ventajas de las fuentes de alimentación de CC:
- Se proporciona energía para todos los circuitos de los dispositivos conectados en todo momento con el nivel de voltaje y corriente requerido, independientemente del estado de la red principal.
- Simplicidad y fiabilidad de los circuitos de protección de relés.
Desventajas:
- Alto costo (justificado económicamente para usar fuentes de corriente continua en subestaciones de 110 kV y más con varias líneas aéreas);
- La necesidad de una habitación climatizada y ventilada;
- La necesidad de usar un cargador;
- Dificultad en el trabajo.
Para aumentar la confiabilidad, la red de energía auxiliar se divide para que el apagado de una o varias secciones no provoque daños a los usuarios más críticos de la corriente de operación, que incluyen dispositivos de protección, automatización y control de relés.
Arroz. 1. Diagrama de conexión de una fuente de corriente continua (batería de acumuladores) en una aparamenta
La batería de acumuladores trabaja sobre buses de corriente continua, desde los cuales las líneas alimentan los tramos de corriente auxiliar para cada grupo de usuarios. ХУ — buses de suministro de energía para la protección del relé, el dispositivo de automatización y control (generalmente un bus separado para cada sección del bus), ШС — buses de señal y ШВ — buses de suministro de energía para los electroimanes para encender los interruptores. La batería es también una fuente de iluminación de emergencia para la subestación.
La batería de almacenamiento generalmente está hecha de baterías de plomo-ácido, que tienen una durabilidad y eficiencia suficientemente altas y soportan sobrecargas a corto plazo, por ejemplo, cuando se alimentan electroimanes para encender interruptores potentes (la corriente del electroimán puede alcanzar varios cientos de amperios).
La sala de baterías debe calentarse y ventilarse para eliminar los vapores de ácido sulfúrico. Para garantizar la longevidad de la batería, se debe observar el modo óptimo de recarga, carga y descarga. Para este fin se utilizan rectificadores (recargadores) regulados automáticamente.
La protección de la red de CC se logra mediante fusibles y disyuntores que brindan selectividad y sensibilidad. El tipo de falla más común es un cortocircuito de uno de los polos a tierra.
Esto no conduce a la destrucción, pero la aparición de un segundo cortocircuito puede provocar un funcionamiento incorrecto del dispositivo de protección o el cierre de los electroimanes. Por lo tanto, se utiliza la supervisión del aislamiento, por ejemplo, mediante la instalación de dos voltímetros. En ausencia de un cortocircuito, el voltaje de bus a tierra es el mismo; de lo contrario, las lecturas del voltímetro difieren.
Fuentes de alimentación de CA
Fuentes de corriente alterna de funcionamiento: utilizan la energía del objeto protegido.Cuando se realiza una fuente de alimentación auxiliar alterna, las fuentes son transformadores de corriente y transformadores de tensión.
Ventajas de las fuentes de corriente alterna:
- Precios má bajo.
- Falta de red ramificada de corriente de trabajo.
Desventajas:
- Las fluctuaciones en el voltaje de salida son mayores que con las fuentes de CC, especialmente en la corriente de cortocircuito... Para los relés electromecánicos esto no es esencial, pero para los relés analógicos y microelectrónicos puede provocar un funcionamiento incorrecto.
- Una fuerte disminución en el voltaje auxiliar cuando el interruptor se enciende cerca de un cortocircuito.
Hay varias opciones para implementar dispositivos de protección de relés de corriente de funcionamiento de CA. Los esquemas más simples que utilizan la instalación actual.
1) Esquema con disposición del electroimán de corte.
YAT: bobina de disparo del interruptor. En modo normal, la bobina de cierre está puenteada por el contacto de relé de corriente PT. Cuando hay un cortocircuito, RT se activa, el contacto se abre y el transformador de corriente secundario energiza YAT, lo que hace que se abra el interruptor automático.
El circuito se utiliza para protección contra sobrecorriente si la inclusión de electroimanes de disparo no conduce a errores inaceptables en los transformadores de corriente, y la corriente máxima de cortocircuito no excede el límite de corriente que los contactos del relé pueden cambiar.
2) Circuitos rectificados de corriente de operación.
Se recomienda utilizar esquemas basados en corriente de operación corregida en conexiones equipadas con interruptores con accionamientos electromagnéticos o neumáticos, cuyos electroimanes tienen un alto consumo de energía, así como en presencia de dispositivos de protección complejos.
En modo normal, el voltaje de salida rectificado proporciona bnavoltage loc (BPN) y en cortocircuito, ya sea el bloque de suministro de corriente (BPT) o ambos bloques juntos.
3) Circuitos que utilizan bancos de capacitores.
En modo normal, el contacto del relé PT está abierto y el capacitor C se carga a través del diodo por el voltaje de VT. Cuando hay un cortocircuito, el relé de corriente PT se activa, su contacto se cierra y el condensador C precargado comienza a descargarse hacia el interruptor YAT, provocando la apertura del interruptor.
Este esquema se utiliza si la potencia suministrada al transformador de corriente es insuficiente para utilizar los dos esquemas anteriores.