Комплектная трансформаторная подстанция мощностью 1,25 кВА предназначена для приема и преобразования электрической энергии однофазного переменного тока частотой 50 Гц напряжением 6(10) кВ в напряжение 0,22 кВ и передачи её однофазным потребителям. Такая КТП используется для питания аппаратуры сигнальной точки и подключается к ВЛ СЦБ или ВЛ ПЭС.
Принципиальная электрическая схема подстанции представлена на рис. 5.1, а внешний вид – на рис. 5.2. На раме 1 высотой 1640 мм с двумя отверстиями для крепления на опорах контактной сети устанавливается при сборке подстанции следующее оборудование:
- ограничители перенапряжений POLIM D14N;
- разъединители на базе предохранителя ПКБ 10-0,5-0,15 У1;
- трансформатор ОЛ-1,25 / 10 (6) – У1 с литой изоляцией:
- блок управления и контроля БК.
Подстанция изготовлена в климатическом исполнении У1 и предназначена для эксплуатации при наружной установке в условиях температуры окружающего воздуха от +50 до –45 0С, при относительной влажности воздуха до 100%.
Блок управления и контроля БК предназначен для защиты трансформатора ОЛ-1,25 / 10 (6) и имеет следующие характеристики:
- автоматическое переключение регулировочных отводов вторичной обмотки трансформатора, обеспечивающих поддержание напряжения нагрузки в диапазоне 205 – 227 В;
- отключение нагрузки от трансформатора через 0,5 С при снижении напряжения менее 198 В;
или при повышении напряжения более 231 В;
с последующим включением нагрузки через 5 С после восстановления напряжения в диапазоне 209 – 229 В;
- отключение токов перегрузки и тока КЗ более 5,5 А;
- однократное автоматическое повторное включение (АПВ) после отключения от тока перегрузки со временем АПВ 0,5 С;
- запрет АПВ при устойчивом КЗ в цепи нагрузки.
Устройство блока БК представлено на рис. 5.3 и рис. 5.4.
 |
Рис. 5.1. Принципиальная электрическая схема подстанции «КТПОЛ 1,25 / 6(10)»
Рис. 5.2. Внешний вид подстанции «КТПОЛ 1,25 / 6(10)»
Рис. 5.3. Функциональная схема трансформатора ОЛ-1,25/10(6) с блоком БК
1, 2 - основные тиристорные ключи; 3 - резервный тиристорный ключ; 4 - блок управления; 5 - датчик тока разрыва цепи; 6 - датчик тока КЗ в нагрузке; 7, 8, 9 - датчики напряжения; 10 - схема управления резервным тиристорным ключом
Рис. 5.4. Структурная схема блока управления БК:
1 - блок питания; 2 - процессор; 3 - усилители сигналов управления тиристорами; 4 - шунт для измерения тока КЗ; 5 - ограничитель; 6 - пороговый элемент; 7 - шифратор состояний блока управления; 8 - усилитель для светодиода
На вторичной обмотке трансформатора ОЛ-1,25/10(6) имеется пять регулировочных отводов. Блок БК подключается к трём из них в соответствии с обозначениями на трансформаторе и клеммах блока БК. К выходным клеммам «а» и «х» подключается нагрузка.
Система автоматики блока БК включает в себя:
-два основных тиристорных ключа;
-блок управления на микроконтроллере;
-датчик разрыва цепи нагрузки, который фиксирует отключение нагрузки;
-датчик тока перегрузки и короткого замыкания, который фиксирует превышение током нагрузки установленного предела 5,5 А;
-датчик напряжения;
-резервный тиристорный ключ со схемой управления.
На вторичной обмотке трансформатора имеется пять регулировочных ответвлений и нагрузка подключается к тому ответвлению, на котором напряжение близко к номинальному значению при конкретном расположении трансформатора.
При изменении напряжения в BJI СЦБ или в ВЛ ПЭС система автоматики блока БК фиксирует изменение напряжения и переключает питание нагрузки с одного регулировочного отвода на другой, поддерживая напряжение на выходе в заданном диапазоне.
При возникновении тока короткого замыкания в нагрузке или если ток нагрузки превысит значение 5,5 А система автоматики блока БК отключает трансформатор от нагрузки.
Диагностика режима работы блока БК может производиться дистанционно. Для этого на корпусе блока имеются два светодиода – один видимого излучения, а другой инфракрасного. По светодиоду видимого спектра непосредственно судят о режиме работы блока, а по инфракрасному светодиоду – через переносной диагностический пульт. Режимы работы блока и соответствующие им режимы свечения светодиода видимого спектра представлены в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Индикация режимов работы блока БК
| Режим | Зелёный | Красный | |||
| Работа на среднем отводе | норм. | мигает | 0 или 1 | ||
| Работа на крайнем отводе | норм. | 0 или 1 | мигает | ||
| Отключён по минимальному напряжению | |||||
| Отключён по максимальному напряжению | |||||
| Отсчёт выдержки АПВ | мигает | мигает | |||
| Работа в режиме защит | Один тиристор исправен | средний | норм. | мигает | 0 или 1 |
| крайний | норм. | 0 или 1 | мигает | ||
| Работа резервной цепи |
Примечание: 0 – светодиод не светится, 1 – светодиод светится
В режиме нагрузки блока БК автоматическое повторное включение производится с замедлением времени включения 0,5 с.
В режиме холостого хода, создаваемого вручную эксплуатационным персоналом, возможно многократное АПВ со следующими выдержками времени:
t1 = 0,5 с; t2 = 2 с; t3 = 8 с; t4 = 0,5 мин; t5 = 2 мин; t6 = 8 мин; t7= 30 мин.
При создании многократного искусственного (умышленного) короткого замыкания с целью преднамеренного выведения из работы (сгорания) трансформатора блок БК надежно отключает короткие замыкания, защищая себя и трансформатор. При этом выдержка времени между созданием 7-го короткого замыкания и каждого последующего от предыдущего составляет 30 мин.