питания.

Практически во всех современных микропроцессорных устройствах РЗА используются импульсные блоки питания (БП), выполненные на базе высокочастотных инверторов. Как правило, применяются БП с однотактным инвертором, содержащим развязывающий трансформатор. На первичную обмотку трансформатора с помощью электронного ключа подаются импульсы напряжения высокой частоты - несколько десятков килогерц. Такие блоки питания обеспечивают стабильное выходное напряжение при изменении входного напряжения в широких пределах. Наиболее широкое распространение получили серийно выпускаемые промышленностью преобразователи с универсальным входом, на который можно подавать как постоянное, так и переменное напряжение. Диапазон напряжений, при которых обеспечивается нормальная работа, составляет: для переменного напряжения 50 Гц - от 85 до 260 В, а для постоянного напряжения - от 110 до 375 В.

Интерфейсы микропроцессорных устройств представляют собой совокупность аппаратных, программных и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных цифровых устройств, объединенных в систему.

По принципу обмена информацией интерфейсы подразделяются на интерфейсы с параллельной и последовательной передачей данных.

Наиболее быстрый обмен информацией между двумя микропроцессорными устройствами обеспечивает параллельный интерфейс. В этом случае по синхронизирующему сигналу передающее устройство выставляет на шину данных одновременно все разряды передаваемого числа, а приемное устройство его считывает. Параллельный интерфейс требует достаточно сложной аппаратной реализации тракта передачи данных. Этот тип интерфейса применяется при передаче данных на небольшие расстояния, например, между узлами одного устройства при необходимости обеспечить наивысшую скорость обмена.

С меньшими аппаратными затратами выполняется интерфейс с последовательной передачей данных. В этом случае данные передаются последовательно разряд за разрядом.

В энергосистемах России используются микропроцессорные устройства РЗА разных фирм и заводов-изготовителей.

Особенность микропроцессорных устройств защиты в том, что их невозможно отнести к одному классу защит (дифференциальные, дистанционные и т. д.). В одном терминале реализуется целый комплекс защит объекта. В том случае, если выполнение полного комплекса защит объекта одним терминалом оказывается невозможным из-за аппаратных и/или программных ограничений, для защиты одного объекта может устанавливаться несколько терминалов.

Page 2

Виды релейной защиты генераторов и аппаратное исполнение зависят от ряда факторов: конструкции генератора (турбогенератор или гидрогенератор), мощности генератора, схемы соединения обмоток статора и вида системы охлаждения, системы возбуждения, схемы присоединения генератора к энергосистеме и т. д.

На рис. 2 показаны некоторые схемы присоединения генераторов к шинам энергосистемы. Синхронные генераторы в энергоблоках работают с повышающими трансформаторами или автотрансформаторами. У мощных генераторов, как правило, выполняется расщепление обмоток статора и осуществляется вывод шинопроводов каждой ветви для всех фаз статора. Нейтрали каждой из этих ветвей собираются в звезду отдельно и соединяются перемычкой.

Все цепи мощного современного генератора как со стороны линейных выводов, так и со стороны нейтрали выполняются пофазными экранированными токопроводами. В цепях генераторов обычно устанавливаются (в старых схемах могут отсутствовать) выключатели либо выключатели нагрузки.

На генераторном напряжении энергоблоков имеются ответвления для питания собственных нужд. В этих ответвлениях со стороны генератора выключатели, как правило, не устанавливаются. Питание схем собственных нужд выполняется через трансформатор собственных нужд (ТСН), но иногда и собственные нужды, и расположенные вблизи станции потребители запитываются через реактор, подключенный к шинам генераторного напряжения блока (реактированная отпайка).

Трансформаторы мощных энергоблоков выполняются без регулирования под нагрузкой. На повышающих трансформаторах мощностью до 200 МВ • А (включительно) обычно выполняется устройство регулирования типа ПБВ, и его наличие должно учитываться при расчете защит. Напряжение (в том числе и на шинах распределительных устройств высших напряжений, к которым присоединен блок) регулируется возбуждением генераторов. В том случае, если от шин генераторного блока осуществляется питание нагрузки через реактор, в блоке устанавливается трансформатор, оборудованный РПН, что обязательно учитывается при расчетах.

Рис. 2. Схемы присоединения генераторов к шинам энергосистемы

На рис. 2, а показан генератор, подключенный к сборным шинам генераторного напряжения. Такая схема характерна для ТЭЦ при питании значительной нагрузки от сборных шин генераторного напряжения и применяется на станциях с генераторами мощностью до 120 МВт. Обычно к сборным шинам генераторного напряжения подключено несколько генераторов, которые через эти шины электрически связаны друг с другом.

На рис. 2, б показана наиболее распространенная в настоящее время схема теплового энергоблока с трансформатором собственных нужд и выключателем между генератором и трансформатором.

На рис. 2, в приведена схема, в которой собственные нужды или нагрузка, получающая питание на генераторном напряжении, присоединены к шинам генераторного напряжения блока через токоограничивающий реактор.

На рис. 2, г и 2, б показаны схемы укрупненных блоков, в которых два генератора присоединены к одному трансформатору блока. Такие схемы характерны в основном для гидроэлектростанций, но иногда применяются и на тепловых станциях.

На рис. 2, е приведена схема блока связи, в которой автотрансформатор используется не только для присоединения генератора к системе, но и для связи двух распределительных устройств повышенного напряжения (например, 110-220 кВ).

Следует отметить, что приведенные схемы не охватывают всего разнообразия схем, применяемых на электрических станциях. Это заставляет творчески использовать те принципы защиты, которые изложены в учебном пособии, а иногда искать и новые решения.