Меню

Что такое система оперативного постоянного тока сопт

Что такое СОПТ?

СОПТ — Система оперативного постоянного тока

Оперативный ток предназначен для питания вторичных цепей электростанции или подстанции (цепей электромагнитов отключения и включения коммутационных аппаратов, устройств управления, автоматики, сигнализации, защиты и измерения, телемеханики и прочего).

Типы систем оперативного тока

Различают следующие системы оперативного тока на подстанциях:

1) постоянный оперативный ток — в качестве источника питания применяется аккумуляторная батарея (АБ) с зарядными устройствами (ЗУ);

2) переменный оперативный ток — в качестве источников питания используются измерительные трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, трансформаторы собственных нужд, предварительно заряженные конденсаторы;

3) выпрямленный оперативный ток – источники — блоки питания и выпрямительные силовые устройства, предварительно заряженные конденсаторы;

4) смешанная система оперативного тока –используется комбинация вышеперечисленных систем.

Назначение

Постоянный оперативный ток применяется на распределительных пунктах (РП) 6(10) кВ, а также на всех подстанциях 35 кВ и выше на вновь устанавливаемых объектах [1].

Переменный оперативный ток применяется на распределительных пунктах (РП) 6(10) кВ, на существующих ПС 35/6(10) кВ, и ПС 35-220 кВ без выключателей на стороне высшего напряжения.

Выпрямленный оперативный ток применяется на существующих ПС 35/6(10) кВ, и ПС 35-220 кВ без выключателей на стороне высшего напряжения.

Таким образом наиболее перспективной на данный момент является система оперативного постоянного тока, несмотря на то, что ее применение требует установки аккумуляторных батарей (АБ), увеличивающую стоимость сооружения и вызывает необходимость организации сети постоянного тока.

Состав СОПТ

В общем случае система оперативного постоянного тока имеет в своем составе следующие компоненты:

Аккумуляторные батареи (АБ) — основной элемент СОПТ с напряжением 110 или 220 В, состоящие из аккумуляторов — химических источников энергии, допускающий многократный заряд и разряд.

Зарядное устройство (ЗУ).

Щит постоянного тока (ЩПТ) – комплектное низковольтное распределительное устройство шкафного исполнения, предназначенное для подключения источников питания (АБ и ЗУ) и распределения электроэнергии постоянного тока по группам электроприемников.

Шкафы распределения оперативного тока (ШРОТ) — предназначены для распределения электроэнергии по цепям питания конечныхэлектроприемников, размещения коммутационных и защитных отключающих аппаратов. ШРОТ должны иметь вводы питания от разных секций одного ЩПТ.

Система оперативного постоянного тока может иметь централизованную или децентрализованную структуру. В децентрализованной СОПТ применяется два и более гальванически развязанных комплектами источников постоянного тока, обеспечивающих питание отдельных групп электроприемников, в централизованной – один.

Область применения СОПТ

На ПС 35 кВ и выше должна как правило применяться централизованная (общеподстанционная) система оперативного постоянного тока. При расположении РЗА присоединений ПС в отдельных РЩ, приближенных к первичному оборудованию, необходимо рассматривать целесообразность применения децентрализованной системы СОПТ, состоящей из гальванически не связанных АБ, расположенных в ОПУ и зданиях РЩ.

На ПС напряжением 220 кВ и выше, ПС 110 кВ с 3-мя и более выключателями в РУ ВН применяются, как правило, две аккумуляторные батареи. На ПС с напряжением 35 кВ и остальных ПС 110 кВ — одну АБ.

СОПТ с применением шкафов оперативного тока (ШОТ)

Одним из вариантов организации системы оперативного постоянного тока является использование серийно изготавливаемых шкафов оперативного постоянного тока (ШОТ). Преимуществами шкафного исполнения является удобство обслуживания, осмотра и ремонта при эксплуатации, компактность, относительно небольшая стоимость.

Шкаф оперативного тока — низковольтное комплектное устройство, включающее в себя зарядные устройства, аккумуляторную батарею и распределительное устройство постоянного тока. В зависимости от мощности и количества потребителей постоянного тока, а также индивидуальных требований, щит постоянного тока на основе ШОТ может иметь различную конфигурацию.

В качестве примера на рисунке 1 показан шкаф оперативного тока типа ШОТ-МТ-1 производства НПП «Микропроцессорные технологии» (рис.1) с применяемым оборудованием.

1 – Аккумуляторные батареи

2 – Зарядно-выпрямительные устройства

4 – Лампы индикации

5 – Вентиляционная решетка

6 – Защитные аппараты

7 – Устройство АВР — применяется для организации надежного питания шкафа ШОТ-МТ-1 по схеме явного резервирования.

О схеме распределения оперативного тока читайте в следующей статье о системах оперативного тока на нашем сайте. Следите за обновлениями на сайте и социальных сетях!

  1. СТО 56947007-29.240.10.248-2017. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ (НТП ПС), 2017 г.
  2. СТО 56947007-29.120.40.041-2010 Системы оперативного постоянного тока подстанций. Технические требования.
  3. СТО 56947007-29.120.40.093-2011 Руководство по проектированию систем оперативного постоянного тока (СОПТ) ПС ЕНЭС. Типовые проектные решения.

Источник

Система оперативного постоянного тока – СОПТ

Для преобразования, аккумулирования и распределения оперативной постоянной электроэнергии на приборы вторичной коммутации, используются системы оперативного постоянного тока – СОПТ.

Из чего состоит СОПТ?

Для начала стоит немного сказать о терминологии. Данную аббревиатуру можно расшифровать, как совокупность преобразовательных, накопительных и распределительных устройств электроэнергии, необходимых для снабжения постоянным оперативным током всех подсоединенных к нему устройств вторичной коммутации. Электроснабжение осуществляется:

  • В нормальном режиме
  • В течение необходимого времени в случае исчезновения напряжения на шинах собственных нужд
Читайте также:  Рассчитать номинальный ток трансформатора 400 ква

Таким образом, с учетом запроса, который поступает от эксплуатирующей стороны, все комплектующие, входящие в состав СОПТ, могут иметь разное исполнение и параметры. Тем не менее, в большинстве случаев в состав системы оперативного постоянного тока входят следующие элементы:

  • Аккумуляторные батареи (АКБ)
  • Зарядное устройство (ЗУ).
  • Шкафы управления оперативным током (ШУОТ) или аппарат управления оперативным током (АУОТ)

Принцип работы

ЗУ – формирует выпрямляющее напряжение, заряжает аккумуляторные батареи и питает потребители, справляясь со следующими типами нагрузок:

  • Постоянная – питание аппаратуры
  • Временная – в аварийных ситуациях
  • Кратковременная – при запуске электроприборов

АКБ – от них ток поступает на подстанцию в тех случаях, когда по тем или иным причинам (в первую очередь, из-за аварии) там отсутствует ток. Время работы приборов от АКБ зависит от количества и емкости подключенных батарей.

ШУОТ и АУОТ – шкафы распределения оперативного тока выявляют поврежденные элементы и отключают их при помощи селективных автоматических выключателей. При этом важно использовать выключатели только одного изготовителя.

Виды СОПТ по структуре

Система может иметь 2 вида структур:

  • Централизованная – 1 комплект источников постоянного тока для питания отдельной группы потребителя
  • Децентрализованная – 2 и более комплекта

Одной из наиболее популярных конфигураций СОПТ на сегодняшний день является– аппарат управления оперативным током. В него входят 3 шкафа:

  • оперативного тока и управления
  • аккумуляторных батарей (ШАБ)
  • распределения постоянного оперативного тока (ШР или ШВР)

newstat8.jpg

С точки зрения конструкции, ШУОТ и АУОТ – это комплектное низковольтное устройство шкафного типа. Шкафы могут обладать высокой степенью защиты (для обеспечения безопасности установленной внутри аппаратуры). На фасаде устанавливаются измерительные приборы и светосигнальная арматура для мониторинга состояния коммутационных аппаратов и аварийных сигналов. Внутри шкафы поделены на отсеки:

  • Сборной и распределительной шины
  • Функциональной аппаратуры
  • Кабельных присоединений

Защиту от короткого замыкания и перегрузки в щитах обеспечивают коммутационные аппараты. Они создают 3-х уровневую защитную систему:

  1. Защита цепей ввода электроэнергии
  2. Защита цепей разделения электроэнергии по группам электроприёмников
  3. Защита цепей питания непосредственных потребителей

Для чего требуется система оперативного постоянного тока?

Потребители, которым необходимы СОПТ – оперативные цепи защиты, управления, автоматики и телемеханики, сигнализации (аварийная, предупредительная). Это цепи электромагнитов отключения и включения коммутационных аппаратов, устройств управления, автоматики, сигнализации, защиты и измерения, телемеханики и прочего

Все это – вторичные цепи электростанций и подстанций, или, как их называют, цепи собственных нужд. Характерный пример использования СОПТ – электроснабжение оборудования из-за сбоя работы подстанции, аварийное освещение.

Соответственно, система используется в данных цепях для следующих целей:

  • Прием и преобразование переменного тока в постоянный ток
  • Аккумулирование электроэнергии постоянного тока в батареях аккумулятора
  • Распределение постоянного тока напряжением 110 и 220 В
  • Питания линии аварийного освещения от электросети постоянного тока в случае исчезновения питающего напряжения в сети переменного тока
  • Замер и контроль параметров цепей собственных нужд

Принцип действия

СОПТ в автоматическом режиме подсоединяют источник резервного питания (аккумуляторную батарею) и, таким образом, обеспечивают электропитанием предприятия, офисы и учреждения, где по условиям работы электроснабжение должно быть круглосуточным. Используются в одно- и трехфазных сетях переменного тока с нейтралью глухозаземленного типа.

Виды тока и систем (устройств)

Оперативный ток бывает разный. Соответственно, разными бывают и системы его доставки на приборы.

  • Постоянный ОТ (оперативный ток) – в качестве ИП используются аккумуляторная батарея и зарядные устройства
  • Переменный ОТ – в качестве ИП используются измерительные трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, трансформаторы собственных нужд, предварительно заряженные конденсаторы
  • Выпрямленный ОТ – здесь в роли ИП выступают блоки питания и выпрямительные силовые устройства, а также предварительно заряженные конденсаторы.
  • Смешанная – применяется комбинация из перечисленных выше систем.

Основные преимущества применения СОПТ на объектах

  • Удобство эксплуатации, осмотра и технического обслуживания цепей вторичной коммутации (они вынесены в отдельный отсек) и аппаратов первичных цепей
  • Простота адаптации под конкретные нужды того или иного заказчика
  • Возможность использования схем со стационарными и выдвижными автоматическими выключателями селективного и неселективного типов, а также с применением средств защиты, сигнализации и контроля на основе современной релейной аппаратуры и микропроцессорных устройств
  • Простота установки – минимум монтажных работ, так как СОПТ уже может поставляться в виде отдельных шкафов или же в целиком собранном виде

В этих и других преимуществах СОПТ вы сможете убедиться самостоятельно, приобретя системы оперативного постоянного тока производства компании РУСЭЛТ. Мы предлагаем вам многообразие конструктивных решений и гарантируем надежность и высокую функциональность работы оборудования.

Источник

Система оперативного постоянного тока (СОПТ)

Система оперативного постоянного тока (СОПТ) обеспечивает питание терминалов релейной защиты, противоаварийной автоматики, АСУТП и цепей управления коммутационными аппаратами, автоматики и сигнализации в нормальных режимах, в течении одного часа для ПС с оперативным персоналом и в течении двух часов для необслуживаемых ПС, при полном обесточивании собственных нужд переменного тока подстанции.

Читайте также:  Плотность тока обозначается буквой

СОПТ состоит из одной и более секций, конструктивно объединенных в одну или несколько сборок.

СОПТ обеспечивает

  • питание различных потребителей заданным напряжением постоянного тока,
  • питание нагрузки в течение заданного времени при пропадании напряжения питающей сети, параллельную работу с аккумуляторной батареей (АБ) на нагрузку, питание нагрузки при отключенной АБ,
  • контроль и содержание АБ в режиме постоянного заряда (обслуживаемых и мало обслуживаемых свинцово-кислотных АБ с рекомбинацией газа),
  • селективную защиту отходящих линий и внутренних цепей,
  • автоматический непрерывный контроль сопротивления изоляции цепей постоянного тока с формированием аварийного сигнала,
  • автоматический и периодический ручной поиск места снижения сопротивления изоляции,
  • непрерывный мониторинг состояний исполнительных механизмов (включено/отключено, авария, аварийное отключение),
  • управление автоматическими выключателями (с мотор-редукторами, независимыми выключателями),
  • непрерывный мониторинг измерительных устройств системы с дискретностью 1 секунда,
  • непрерывный мониторинг напряжения по секциям с формированием сигнала превышения или снижения за пределы уставок,
  • непрерывный мониторинг уровня пульсаций с формированием сигнала превышения заданной уставки,
  • обмен с «верхним уровнем» управления информацией по цифровым каналам связи доступными Заказчику, в том числе каналам RS-232/485/422, Ethernet,
  • по отдельному заказу организуется автоматизированное рабочее место оператора (АРМ-оператора).

Структура обозначений при заказе и в документации

СОПТВ-ХХ-ХХХ-ХХХ,X-ХХХ

XX — Номер модификации СОПТВ:

01 – базовая комплектация для подстанций напряжения 110 кВ и выше;
02 – исполнение в одном многосекционном шкафу с аккумуляторными батареями;
03 – индивидуальное исполнение в соответствии с заданием Заказчика.

XXX — Значение номинального выходного напряжения постоянного тока СОПТВ: U = 220; 110; 060; 048; 024 В.

XXX,X — Значение номинального выходного тока СОПТВ: I > 10,0 А

XXX — Значение емкости секции АБ СОПТВ: I > 50 Ач

Пример записи:

СОПТВ-03-220-100,0-300 – индивидуальное исполнение по заданию Заказчика с выходным напряжением постоянного тока равным 220 В, выходным номинальным постоянным током 100 А и набором АБ емкостью до 300 Ач.

СОПТВ допускает использование нескольких номиналов напряжений и токов в одной системе. При этом требуемые номиналы напряжений и токов перечисляются через знаки «/». Для СОПТВ с наличием дополнительных «хвостовых элементов АБ» пример записи:

СОПТВ-02-220-37,5/48-12,5/-90, многосекционный шкаф СОПТВ-02 с выходным напряжением постоянного тока равным 220 В и выходным постоянным током 37,5 А, дополнительным зарядно-выпрямительным устройством с выходным напряжением постоянного тока равным 48 В и выходным постоянным током 12,5 А и набором АБ емкостью до 90 Ач.

Для СОПТВ исполнения 02 допускается упрощенное обозначение – ШОТВ – шкаф оперативного постоянного тока. Пример предыдущий записи:

ШОТВ-220-37,5/48-12,5/-90, многосекционный шкаф с выходным напряжением постоянного тока равным 220 В и выходным постоянным током 37,5 А, дополнительным зарядно-выпрямительным устройством с выходным напряжением постоянного тока равным 48 В и выходным постоянным током 12,5 А и набором АБ емкостью до 90 Ач.

СОПТВ-03 изготавливается в соответствии с опросным листом, в котором должны быть указаны основные функции, характеристики, структурные особенности СОПТВ: компонуется из шкафов, выпускаемых АО «ЧЭАЗ».

СОПТ изготавливается в соответствии с техническими требованиями Заказчика или по типовой схеме АО «ЧЭАЗ». В технических требованиях Заказчик должен предоставить однолинейную схему, указать основные функции и характеристики, структурные особенности:

1) Структурные особенности СОПТ:

  • номинальная нагрузка,
  • число и номинальные токи отходящих линий по секциям,
  • необходимость дублирования зарядно-выпрямительных блоков,

2) Функции и характеристики СОПТ:

  • номинал питающих напряжений, число вводов и наличие АВР,
  • заданное время питания нагрузки первой очереди и второй очереди при пропадании напряжения питающей сети,
  • функции контроля АБ (потемпературная компенсация напряжения заряда, защита от глубокого разряда, контроль симметрии заряда, формирование выравнивающего напряжения, контроль за уровнем выделенных газов (для негерметичных АБ),
  • требование к селективной защите отходящих линий;
  • необходимость автоматического непрерывного контроля сопротивления изоляции цепей постоянного тока,
  • необходимость автоматического или ручного поиска отходящей линии с утечкой на землю,
  • необходимость непрерывного (периодического) мониторинга исполнительными устройствами СОПТ;
  • требования к системе мигающего света;

3) Необходимость наличия суперконденсатора для генерации больших токов ( Состав СОПТ

Структура, состав, характеристики и параметры СОПТ определяются требованиями, предоставленными или согласованными с Заказчиком.

СОПТ в максимальной комплектации имеет в составе:

  • ряд конструктивно законченных блоков заряда-подзаряда заданных номиналов, объединенных параллельно в силовую цепь постоянного тока,
  • модуль микроконтроллера для организации управления, сбора данных, контроля и диагностики,
  • блок ввода питающего напряжения 380 В частотой 50 Гц либо 220 В; 50 Гц с функциями АВР,
  • аппаратура отходящих линий,
  • комплект аппаратно-программных средств контроля изоляции,
  • комплект аппаратно-программных средств мониторинга и управления СОПТ, включая каналы связи (RS-232/422/485, Ethernet, ВОЛС) с верхним уровнем управления,
  • АРМ-оператора с программным обеспечением,
  • по дополнительному заказу поставляется технологический стенд проверки СОПТ на базе ПЭВМ класса Notebook со специальным программным обеспечением (СПО).
Читайте также:  Виды узо классификация по току

В СОПТ в качестве базовых зарядно-подзарядных блоков используются современные зарядно-выпрятительные устройства, со связью с верхним уровнем — (ЗВУ) DC Power Supply Convertronic и ЗВУ серии PBI, производства APS-энергия. По отдельной договоренности возможно использование ЗВУ других производителей (например: VOIGT & HAEFFNER).

Функцию автоматического непрерывного контроля сопротивления изоляции и поиска снижения сопротивления изоляции по отходящим линиям осуществляет система контроля изоляции фирмы Bender.

Для быстрого ручного обнаружения места снижения изоляции в отходящих линиях в СОПТ устанавливается прибор ИПИ-1М (Псковский электротехнический завод). В состав устройства входит:

  • датчик, устанавливаемый стационарно на каждую секцию СОПТ;
  • переносной приемник, комплектуемый магнитным щупом или измерительными клещами.
  • Основные технические характеристики устройства ИПИ-1М:
  • устройство позволяет определить место снижения изоляции без отключения потребителей в сети 220В постоянного тока;
  • диапазон определяемого уровня снижения сопротивления изоляции присоединения или ответвления от 0 до 40 кОм;
  • устройство рассчитано на работу в сетях как с малой, так и большой распределенной емкостью по отношению к земле;
  • защищено от действия импульсных коммутационных помех и от помех с частотой 50 Гц и ее гармонических составляющих;
  • показания индикатора приемника при измерении на поврежденном присоединении превышает не менее, чем в три раза показание индикатора при измерении на неповрежденном присоединении;
  • источник питания датчика – напряжение 220В переменного тока;
  • источник питания приемника шесть встроенных батарей АА по 1,5 В каждый.

В СОПТ базовой комплектации установлены герметизированные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи с рекомбинацией газа, например, серии PowerSafe производства фирмы OLDHAM с гарантированным сроком службы 10 — 15 лет. Срок службы АБ выбирается Заказчиком. АБ являются необслуживаемыми, имеют ударопрочный негорючий корпус, изготовленный из пластмассы ABS, и предохранительный клапан, оборудованный встроенным пламегасителем.

Устройство и работа СОПТ

Секция зарядно-выпрямительных блоков (ЗВУ)

ЗВУ представляет собой преобразователь входного однофазного или трехфазного напряжения переменного тока в стабилизированное напряжение постоянного тока.

На вход СОПТ подаются основная и резервная сети переменного тока, на выходе в буфере находится АБ.

Основным режимом работы является питание СОПТ от основной сети. При этом осуществляется стабилизация выходного напряжения и обеспечивается заряд/подзаряд АБ. При пропадании основной сети (возникновении аварийной ситуации в основном канале) СОПТ переходит на работу от резервной сети. При появлении (восстановлении) напряжения основной сети переменного тока СОПТ переходит на работу от основной сети.

Аккумуляторная батарея работает в режиме постоянного подзаряда, питание нагрузки при этом осуществляется от ЗВУ. Величина напряжения подзаряда в общем случае определяется величиной зарядного напряжения на ячейку, которая задается изготовителем аккумуляторов и указывается в инструкции по эксплуатации аккумулятора. При этом напряжение подзаряда автоматически поддерживается с точностью до ±0,5%.

При аварийном отключении напряжения питающей сети питание нагрузки автоматически осуществляется от АБ без задержки времени на переключение. После восстановления напряжения питающей сети происходит автоматическое включение ЗВУ и питание нагрузки вновь осуществляется от него с одновременным подзарядом АБ.

Управление ЗВУ и зарядом АБ осуществляется при помощи микроконтроллера, на лицевой панели которого имеются дисплей и кнопки управления.

Работа с микроконтроллером в основном происходит при помощи четырёх передних клавиш (↑,↓,ENTER,ESC). Функция каждой клавиши зависит от того, что показано на дисплее и на соответствующем уровне меню.

В стандартном наборе содержится четыре блока меню:

  • контрольные функции
  • условия работы
  • параметры измерения
  • изменение параметров (только при наличии пароля).

В блоках меню возможно включение дополнительных процессов и задание уставок.

Технические данные

Наименование характеристики

Значение

Характеристики питающего напряжения

Источник



Системы оперативного постоянного тока

  • Трансформаторы
  • Автотрансформаторы
  • Воздушные и кабельные линии
  • Управление присоединением
  • Шины и ошиновки
  • Компенсационное оборудование
  • Прочие присоединения
  • Общеподстанционное оборудование
  • Нетиповые шкафы РЗА станционного оборудования
  • Типовые шкафы РЗА станционного оборудования
  • Терминалы станционного оборудования ЭКРА 21Х
  • Программное обеспечение
  • Общие сведения по АИИС УЭ (учет электроэнергии)
  • Общие сведения по АИИС УЭр (учет энергоресурсов)
  • Решения по построению систем АИИС
  • Шкафы АИИС
  • Технические решения по построению систем мониторинга
  • Мониторинг силовых трансформаторов и автотрансформаторов
  • Мониторинг кабельных линий
  • Мониторинг силовых генераторов и электрических двигателей
  • ПО для шкафов ШЭ2607, ШЭ2710 и терминалов БЭ2502
  • ПО для шкафов ШЭ111Х, ШЭЭ 200 и терминалов ЭКРА 200 и ЭКРА 100
  • ПО для шкафов ШЭ2608.10 и контроллеров БЭ 2005
  • Конфигуратор цифровой подстанции

Система оперативного постоянного тока (СОПТ) – это совокупность источников питания, коммутационных и защитных электрических аппаратов, электрических цепей и потребителей постоянного тока, систем управления, защиты, автоматики и сигнализации для электростанций и подстанций.

Система предназначена для обеспечения электропитанием (при полном обесточивании оборудования собственных нужд): терминалов защит, противоаварийной автоматики, АСУ ТП, блоков аварийного освещения, цепей управления коммутационными аппаратами, автоматики, сигнализации.

Источник