Prise en charge des circuits secondaires AC et DC

Types et but des circuits secondaires

Les circuits secondaires sont des circuits électriques à travers lesquels les circuits primaires (puissance, c'est-à-dire les circuits des principaux consommateurs d'électricité) sont gérés et contrôlés. Les circuits secondaires comprennent les circuits de commande, y compris les circuits automatiques, les circuits de signalisation, les mesures.

Les circuits secondaires à courant continu et alternatif avec une tension allant jusqu'à 1000 V sont utilisés pour l'alimentation et l'interconnexion d'appareils et d'appareils de contrôle, de protection, de signalisation, de blocage, de mesure. Il existe les principaux types de circuits secondaires suivants :

• circuits de courant et circuits de tension, dans lesquels sont installés des appareils de mesure qui mesurent des paramètres électriques (courant, tension, puissance, etc.), ainsi que des relais et autres appareils;

• circuits d'exploitation qui servent à alimenter en courant continu ou alternatif les organes exécutifs. Il s'agit notamment des appareils de commutation et de commutation installés dans les circuits secondaires (électroaimants, contacteurs, disjoncteurs, disjoncteurs, interrupteurs, fusibles, blocs de test, interrupteurs et boutons, etc.).

Les circuits de courant des courants de mesure sont principalement utilisés pour l'alimentation :

• appareils de mesure (indication et enregistrement) : ampèremètres, wattmètres et varmètres, compteurs d'énergie active et réactive, appareils de télémétrie, oscilloscopes, etc. ;

• protection relais : organes de courant maximum, différentiel, distance, protection terre, dispositifs de secours disjoncteur (CBRO), etc. ;

• dispositifs de fermeture automatique, dispositifs de fermeture automatique de compensateurs synchrones, dispositifs de contrôle de flux de puissance, systèmes de contrôle d'urgence, etc. ;

• certains dispositifs de blocage, alarmes, etc.

De plus, les circuits de courant sont utilisés pour alimenter les dispositifs AC-DC utilisés comme sources de courant auxiliaires.

Lors de la construction de circuits électriques, certaines règles doivent être respectées.

Tous les appareils disposant d'un circuit de courant, en fonction de leur nombre, de leur longueur, de leur consommation électrique et de la précision requise, peuvent être connectés à une ou plusieurs sources de courant.

Dans les transformateurs de courant à plusieurs enroulements, chaque enroulement secondaire est considéré comme une source de courant indépendante.

Les secondaires connectés à un TC monophasé sont connectés à son enroulement secondaire en série et doivent former une boucle fermée avec les circuits de connexion. L'ouverture du circuit de l'enroulement secondaire du TC en présence de courant dans le circuit primaire est inacceptable ; par conséquent, les disjoncteurs, les disjoncteurs et les fusibles ne doivent pas être installés dans les circuits de courant secondaires.

Pour protéger le personnel en cas de défaillance du TC (lorsque l'isolation entre les enroulements primaire et secondaire se chevauche), une terre de protection doit être prévue dans les circuits secondaires du TC en un point : à la borne la plus proche du TC ou aux pinces du TC .

Pour une protection qui combine plusieurs jeux de TC, les circuits sont également mis à la terre en un point ; dans ce cas, la mise à la terre via un fusible avec une tension de claquage ne dépassant pas 1000 V et une résistance shunt de 100 Ohm pour éliminer la charge statique est autorisée.

La figure 1 montre la connexion des circuits de courant aux appareils de mesure et aux appareils de protection et d'automatisation et leur répartition le long du TC pour un circuit à trois interrupteurs pour deux connexions. La caractéristique de la première boucle est prise en compte, qui consiste en la possibilité d'alimenter chacune des deux lignes à partir des deux systèmes de bus. Par conséquent, les courants secondaires des TC (par exemple CT5, CT6, etc.) fournis aux relais et appareils sur le même primaire sont sommés (sauf pour la protection différentielle de jeu de barres et la protection contre les défaillances disjoncteur).

Il est à noter que les dispositifs de protection simplifiés représentés sur les figures, OAPV, etc., sont en réalité constitués de plusieurs relais et dispositifs reliés par des circuits électriques. Par exemple, sur la ligne montrée à la fig. 2, où les flux de puissance peuvent changer de direction, deux compteurs sont connectés à des prises de mesure d'énergie active, dont l'une Wh1 compte l'énergie transmise dans un seul sens et l'autre Wh2 - dans le sens opposé. Ensuite, les circuits de courant secondaires traversent trois ampèremètres, les bobines de courant du wattmètre W et du varmètre Var, les dispositifs de commande de secours 1, l'oscilloscope et l'équipement de télémétrie 2.

Un ampèremètre de fixation FA est connecté au fil neutre, à l'aide duquel l'emplacement du défaut le long de la ligne est déterminé. La figure 3 montre des circuits de courant de protection différentielle de bus. Les circuits de courant secondaires traversent leurs blocs de test, après quoi le courant total de toutes les connexions des systèmes de bus I ou II (en mode normal, la somme des courants secondaires est nulle) à travers le bloc de test BI1 est transmis au relais de protection différentielle assemblée.

Dans le cas où aucune liaison n'est en service (en réparation, etc.), les couvercles de travail sont retirés des blocs de test concernés, ce qui a pour résultat que les circuits secondaires des TC sont court-circuités et mis à la terre, et les circuits menant au relais de protection sont cassé ….

Riz. 1. Schéma de distribution des protections, des dispositifs d'automatisation et de mesure pour les noyaux TT pour deux lignes 330 ou 500 kV dans une sous-station avec un schéma de connexion «un et demi»: 1 - dispositif de secours en cas de défaillance des disjoncteurs et automatisation pour le contrôle d'urgence de lignes ; 2 — protection de bus différentiel ; 3 — compteurs ; 4 — appareils de mesure (ampèremètres, wattmètres, varmètres); 5 - automatisation pour le contrôle d'urgence ; 6 — télémétrie ; 7 - protection de sauvegarde et automatisation d'urgence ; 8 — protection de base des lignes aériennes ; 9 — fermeture automatique monophasée (OAPV)

Comme pour le dispositif de test VI1, en cas de désactivation de la protection de bus différentiel — avec le couvercle de travail retiré — tous les circuits de courant connectés à ce système de jeu de barres sont fermés et en même temps les circuits CC de travail sont déprotégés (ces derniers ne sont pas indiqué sur le schéma).

Riz. 2. Schéma électrique d'une ligne de 330 500 kV alimentée par deux systèmes de bus : 1 — oscilloscope ; 2 — équipement de télémétrie

Riz. 3.Schéma électrique de la protection différentielle des bus 330 ou 500 kV

Le schéma de protection différentielle fournit un milliampèremètre mA connecté au fil neutre du TC, à l'aide duquel, lorsque le bouton K est enfoncé, le personnel d'exploitation vérifie périodiquement le courant de déséquilibre de protection, ce qui est très important pour éviter son faux fonctionnement.

Riz. 4. Organisation des circuits de tension secondaires dans les tableaux à ciel ouvert de 330 ou 500 kV réalisés selon un schéma et demi: 1 - pour la protection, les appareils de mesure et les autres appareils de l'autotransformateur; 2 — pour la protection, les appareils de mesure et autres appareils de la ligne L2 ; 3 - pour la protection, les appareils de mesure et autres appareils du système de bus II; 4 — à RU 110 ou 220 kV ; 5 — au transformateur de secours page 6 ou 10 kV ; PR1, PR2 — interrupteurs de tension ; 6 — bus avec tension du système de bus II

Les circuits de tension issus des transformateurs de tension de mesure (TT) sont principalement utilisés pour l'alimentation :

• appareils de mesure (indication et enregistrement) — voltmètres, fréquencemètres, wattmètres, varmètres,

• compteurs d'énergie active et réactive, oscilloscopes, appareils de télémétrie, etc.

• protection de relais — distance, direction, augmentation ou diminution de tension, etc. ;

• dispositifs automatiques - AR, AVR, ARV, automatisation d'urgence, déchargement automatique de fréquence (AFR), dispositifs de contrôle de fréquence, flux d'énergie, dispositifs de blocage, etc. ;

• des organes de contrôle de présence de tension. De plus, ils sont utilisés pour alimenter des redresseurs utilisés comme sources de courant de fonctionnement constant.

Pour avoir une idée de la façon dont les circuits de tension secondaires sont formés, voir Fig. 4.La figure montre deux circuits d'un circuit et demi de connexions électriques d'un appareillage de 500 kV : deux autotransformateurs T pour la communication avec un appareillage de 500 kV sont connectés à l'un et deux lignes aériennes L1 et L2 de 500 kV sont connectées l'une à l'autre. Sur la figure, on peut voir que dans le schéma "un et demi", les TT sont installés sur toutes les connexions de ligne et les autotransformateurs sur les deux systèmes de bus. Chacun des TT a deux enroulements secondaires - le primaire et l'auxiliaire. Ils ont des circuits électriques différents.

Les enroulements primaires sont montés en étoile et servent à alimenter les circuits de protection et de mesure. Des enroulements supplémentaires sont connectés en triangle ouvert. Ils sont principalement utilisés pour alimenter les circuits de protection contre les défauts à la terre (du fait de la présence de la tension homopolaire 3U0 aux bornes des enroulements).

Les circuits des enroulements secondaires du TT sont également amenés aux bus collecteurs de tension auxquels les circuits d'enroulement du TT sont connectés, ainsi que les circuits de tension de divers secondaires.

Les bus et circuits de tension secondaire les plus ramifiés sont créés au niveau des TT des bus 500 kV. A partir de ces bus 6, à l'aide des interrupteurs PR1 et PR2, l'alimentation de secours des circuits de protection (en cas de défaillance de la ligne TT), des compteurs et compteurs calculés installés sur ces lignes (dans le second cas, à l'aide d'un relais de blocage RF) , a été livré.

Afin de maintenir la précision de leurs lectures, l'alimentation des compteurs calculés sur les lignes est fournie par leurs propres câbles de commande spécialement conçus à cet effet.Le dispositif RKN est relié aux bornes n et b et à l'enroulement secondaire du triangle ouvert pour surveiller l'intégrité du circuit homopolaire 3U0. Dans des conditions normales, le personnel, à l'aide du bouton K, vérifie périodiquement la présence d'une tension de déséquilibre et le fonctionnement de l'enroulement du triangle ouvert du TT et de ses circuits à l'aide d'un milliampèremètre mA.

Le contrôle de la tension dans les circuits principaux des enroulements est également effectué à l'aide du relais RKN (sur la Fig. 4, il est connecté aux circuits a et c ТН5). La mise en œuvre des circuits de tension a quelques règles générales. Par exemple, les TT doivent être protégés contre tous les types de courts-circuits dans les circuits secondaires par des interrupteurs automatiques avec des contacts auxiliaires de signalisation de défaut. Si les circuits secondaires sont ramifiés de manière insignifiante et que leur probabilité de défaillance est faible, les disjoncteurs ne peuvent pas être installés, par exemple, dans le circuit 3U0 du TT sur les jeux de barres RU de 6-10 kV et 6-10 kV GRU.

Dans les réseaux avec un courant de mise à la terre important dans les circuits secondaires des enroulements VT connectés en triangle ouvert, les disjoncteurs ne sont pas non plus fournis. En cas de défaut dans de tels réseaux, les tronçons en défaut sont rapidement éteints par les protections de réseau correspondantes et la tension 3U0 chute alors rapidement. Ainsi, dans les circuits, par exemple, à partir des bornes n et bn de la ligne TN et des jeux de barres 500 kV, il n'y a pas de disjoncteurs. Dans les réseaux à faible courant de terre à VT entre les bornes n et bp, 3U0 peut exister longtemps avec un court-circuit dans les circuits secondaires de VT, il peut être endommagé. C'est pourquoi il est nécessaire d'installer des disjoncteurs ici.

Des disjoncteurs séparés sont prévus pour protéger les circuits de tension posés par les sommets du triangle non ouverts (u, f).De plus, il est prévu d'installer des interrupteurs à couteau dans tous les circuits secondaires du TT pour y créer un espace visible, ce qui est nécessaire pour assurer l'exécution en toute sécurité des travaux de réparation sur le TT (à l'exception de l'alimentation en tension des enroulements secondaires ) de VT à partir d'une source externe). Dans un appareillage complet du circuit TT sur les jeux de barres RU s.n., les sectionneurs 6-10 kV ne sont pas installés, car un espace visible est prévu lorsque le chariot TT est sorti de l'armoire de l'appareillage.

Les enroulements secondaires et les circuits secondaires du TT doivent avoir une mise à la terre de protection, réalisée en connectant l'un des fils de phase ou le point neutre des enroulements secondaires au dispositif de mise à la terre. La mise à la terre des enroulements secondaires du TT est effectuée au nœud terminal le plus proche du TT ou aux bornes du TT lui-même.

Les interrupteurs, disjoncteurs et autres appareils ne sont pas installés dans les fils de la phase mise à la terre entre l'enroulement secondaire du TT et le point de mise à la terre du disjoncteur. Les bornes de terre des bobines VT ne sont pas combinées et les fils du câble de commande qui leur sont connectés sont posés vers leur destination, par exemple vers leurs jeux de barres. Les bornes de terre des différents TT ne sont pas combinées.

En fonctionnement, il peut y avoir des cas de panne ou de rappel pour réparation de TT dont les circuits secondaires sont reliés à des appareils de protection, de mesure, d'automatisme, de mesure, etc. Pour éviter toute perturbation de leur fonctionnement, une redondance est utilisée.

Riz. 5.Schéma de commutation manuelle des circuits secondaires du TT dans l'appareillage externe, réalisé selon le schéma de la moitié: 1-alimentation des bus de tension à partir du TT de la ligne (par exemple, L1 ); 2 - au relais de contrôle de tension ; 3 — circuits de protection, de fermeture automatique et d'automatisation pour la commande d'urgence ; 4 — équipement de télémétrie ; 5 — oscilloscope; 6 — aux tensions du système de bus I ; 7 — aux pôles de tension du système de bus II

Dans le schéma un et demi (Fig. 5), dans le cas d'une sortie de TT à partir de lignes, la redondance est réalisée par des TT installés sur les jeux de barres, en utilisant le commutateur PR1 pour les circuits provenant de l'enroulement principal, connecté à une étoile et le commutateur PR2 pour les circuits en triangle ouvert. A l'aide des interrupteurs PR1 et PR2, les bus de tension secondaires de la ligne sont connectés à leur propre TT (circuit de travail) ou au TT du premier ou du deuxième système de bus (circuit de secours). Dans ce dernier cas, cette commutation s'effectue via les interrupteurs PRZ et PR4.

Une méthode d'alimentation redondante des circuits de tension à une seule ligne, par exemple L1 sur la Fig. 4 (lors du retrait du TT pour réparation), d'une autre ligne, par exemple L2, ne doit pas être utilisé, car en cas de court-circuit et d'interruption de la ligne L2, les circuits de protection de tension de la ligne L1 sont privés du pouvoir.

Riz. 6. Schéma de commutation manuelle des circuits secondaires du TT dans les appareils de distribution avec deux systèmes de bus : 1 — vers les compteurs et d'autres appareils du système de bus I dans la commande principale ; 2 - aux appareils de mesure et autres appareils du système de bus II dans la commande principale

Dans les schémas avec un système à double bus, les transformateurs de tension doivent être mutuellement soutenus (lorsque l'un des TT est hors service) à l'aide des interrupteurs PR1-PR4 (Fig. 6). Pour ce faire, lors de la commutation du commutateur pour se connecter au bus, le commutateur SHSV doit être activé. Dans les circuits à deux systèmes de bus, lors de la commutation des connexions d'un système de bus à un autre, une commutation automatique correspondante des circuits de tension est prévue.

Riz. 7. Schéma de commutation automatique à l'aide de contacts auxiliaires de sectionneurs de circuits secondaires de transformateurs de tension de bus dans des appareillages pour intérieur 6-10 kV

Dans les tableaux intérieurs 6-10 kV, la commutation s'effectue via les contacts auxiliaires des sectionneurs de bus (Fig. 7). Par exemple, lorsque le sectionneur P2 est fermé, les lignes L1 du circuit de tension sont connectées, d'une part, aux bus de tension du système de bus II, par l'intermédiaire des contacts auxiliaires de ce sectionneur, et d'autre part, à la protection et aux dispositifs de cette ligne.

Lors du transfert de la ligne L1 vers le système de bus I, le sectionneur P1 se ferme et le sectionneur P2 se ferme. Les circuits de tension de ligne L1 sont transférés via des contacts auxiliaires à l'alimentation du système de bus THI. De cette façon, l'alimentation des circuits de tension n'est pas interrompue lorsque la ligne L1 est commutée d'un système de bus à un autre. Le même principe est observé dans la commutation opérationnelle de la ligne L2 et d'autres connexions.

Sur les lignes de 35 kV et plus, connectées à un système à double bus, les circuits de tension sont commutés à l'aide des contacts des répéteurs relais de la position des sectionneurs de bus.Lors du transfert des connexions primaires vers un autre système de jeu de barres, tous les circuits de tension sont commutés, y compris les circuits mis à la terre des enroulements principaux et auxiliaires.

Cela exclut la possibilité de combiner les circuits de masse de deux TT. Cette circonstance est importante. Comme l'expérience opérationnelle l'a montré, la combinaison des points de mise à la terre de différents TT peut entraîner une perturbation du fonctionnement normal des dispositifs de protection et d'automatisation des relais et est donc inacceptable.

Riz. 8. Circuits de tension de l'armoire VT KRU 6 kV : 1 — circuits de tension, dispositifs de protection et autres du transformateur de secours c. n° 6 kV ; 2 - circuit de signal "Désactivation du disjoncteur automatique VT" ; 3 — Armoire pour transformateur de tension KRU

En figue. 8 montre les diagrammes de tension dans l'armoire 6 kV TT de l'appareillage s.n. Ici, les enroulements de deux TT monophasés sont connectés en triangle ouvert. Le transformateur de tension côté haute tension est connecté uniquement par des contacts détachables, et côté basse tension par des contacts détachables et un disjoncteur, à partir des contacts auxiliaires dont il est destiné à transmettre au panneau de commande un signal pour éteindre le disjoncteur AB.

Pendant le fonctionnement, il est très important de surveiller attentivement l'état fiable des contacts détachables dans les armoires de distribution et de distribution et les circuits de la tension secondaire, du courant de fonctionnement, etc.

Circuits de courant de fonctionnement. Le courant de fonctionnement s'est généralisé dans les installations électriques.

Les performances des circuits de courant de fonctionnement doivent également assurer leur protection contre les courants de court-circuit.A cet effet, les circuits auxiliaires de chaque connexion sont alimentés en courant de fonctionnement par des fusibles séparés ou des disjoncteurs avec des contacts auxiliaires pour signaler leur déconnexion. Les disjoncteurs sont préférables aux fusibles.

Le courant de fonctionnement est fourni aux disjoncteurs de protection et de contrôle du relais, en règle générale, via des disjoncteurs séparés (séparés des circuits de signalisation et de blocage).

Pour les connexions critiques (lignes électriques, TN 220 kV et plus et SK), des disjoncteurs séparés pour la protection principale et de secours sont également installés.

Les circuits CC auxiliaires doivent être équipés de dispositifs de surveillance de l'isolement qui émettent un signal d'avertissement lorsque la résistance d'isolement tombe en dessous d'une valeur spécifiée. Pour les circuits à courant continu, des mesures de résistance d'isolement sont fournies à chaque pôle.

Pour un fonctionnement fiable des équipements électriques et leur protection, il est nécessaire de contrôler la disponibilité de l'alimentation des circuits de courant de travail de chaque connexion. Il est préférable de surveiller à l'aide de relais qui permettent de donner un signal d'avertissement lors de la disparition de la tension auxiliaire.