Щит постоянного тока (ЩПТ) распределительной подстанции предназначен для распределения постоянного оперативного тока для питания устройств релейной защиты и автоматики оборудования, в том числе электромагнитной блокировки коммутационных аппаратов; для питания цепей соленоидов высоковольтных выключателей, а также для питания различных устройств связи, телемеханики, устройств автоматизированного учета электрической энергии.
Щит постоянного тока, как правило, имеет один источник питания - аккумуляторную батарею.
Номинальное напряжение аккумуляторной батареи составляет 220 В.
Аккумуляторная батарея находится в режиме постоянной подзарядки, ее подзарядка осуществляется при помощи специальных зарядных агрегатов.
Зарядные агрегаты являются одними из потребителей собственных нужд подстанции и питаются от щита собственных нужд 220/380 В переменного тока.
В случае возникновения аварийной ситуации на подстанции, которая сопровождается полной потерей напряжения, аккумуляторная батарея будет продолжительное время (в зависимости от емкости батареи и количества потребителей оперативного тока) осуществлять питание защитных и автоматических устройств, цепей управления выключателями и других потребителей оперативного тока (аварийное освещение, инвертор, устройства связи).
Для обеспечения бесперебойной подачи оперативного тока на защитные устройства и цепи управления коммутационными аппаратами, в щите постоянного тока предусматривается две секции сборных шин.
Большая часть устройств, элементов оборудования, подключается к каждой из секций щита постоянного тока.
Таким образом, обеспечивается надежность и бесперебойность подачи оперативного тока на данные устройства.
В обычном режиме устройства питаются от линии, которая идет от одной секции, при обесточении данной секции устройство автоматически переключает питание от другой линии, подключенной ко второй секции ЩПТ.
Например, зарядный агрегат подключен двумя кабельными линиями к каждой из секций щита постоянного тока.
В обычном режиме он питается от первой секции, в случае потери напряжения он автоматически переключится на питание от второй секции ЩПТ.
В щите постоянного тока размещается множество различных электрических аппаратов, измерительных приборов, переключающих устройств, кнопок и сигнальных устройств.
Рассмотрим вкратце каждый из приведенных элементов.
Щит постоянного тока для удобства обслуживания изготавливается из нескольких панелей.
Каждая из панелей имеет свои электрические аппараты и выполняет определенные функции.
Например, щит постоянного тока состоит из трех панелей.
На средней панели расположены автоматические выключатели, рубильники ввода аккумуляторной батареи и секционный выключатель.
На левой панели расположены автоматические выключатели, к которым подключены потребители постоянного оперативного тока первой секции, к правой панели - кабельные линии потребителей второй секции.
Автоматические выключатели служат для защиты цепей оперативного тока от повреждения в результате перегрузки или короткого замыкания.
Автоматические выключатели, монтируемые в щите постоянного тока - двухполюсные, рассчитанные на работу в сетях постоянного тока.
Рубильники устанавливаются на группы из нескольких автоматических выключателей и служат для создания видимого разрыва при необходимости проведения работ в цепях оперативного тока или замены автоматических выключателей отходящих линий.
Для обеспечения контроля включенного положения автоматических выключателей, устанавливаются блок-контакты, которые работают в паре с автоматическими выключателями.
Блок-контакты подключаются к устройствам сигнализации и в случае отключения какого-либо автоматического выключателя на панели сигнализации обслуживающий персонал своевременно обнаружит его отключение.
Также блок-контакты могут подключаться к различным автоматическим устройствам.
Например, к устройству автоматического включения резерва.
При отключении вводного выключателя одной из секций щитка постоянного тока будет автоматически включен секционный автоматический выключатель (при наличии мотор-привода).
На лицевой части панелей щита постоянного тока устанавливаются различные переключающие устройства, измерительные приборы и сигнальные лампы (светодиоды).
Переключающие устройства, кнопки предназначены для переключения режимов работы автоматических устройств ЩПТ, контроля изоляции, тока подзарядки аккумуляторной батареи.
Для контроля основных электрических параметров устанавливаются такие измерительные приборы, как амперметр и вольтметр.
Амперметр служит для фиксации тока зарядки аккумуляторной батареи, тока на вводе щита постоянного тока, на каждой из секций, а также на секционном выключателе ЩПТ.
Вольтметры предназначены для контроля уровня напряжения на том или ином участке щита постоянного тока.
На щите постоянного тока также устанавливаются вольтметры контроля изоляции.
Сигнальные лампы служат для индикации положения коммутационных аппаратов, они подключаются к блок-контактам автоматических выключателей.
Для каждого автоматического выключателя устанавливается по две сигнальные лампы, как правило, красного и зеленого цвета, которые сигнализируют о включенном и отключенном положении каждого коммутационного аппарата.
Следует отметить, что одним из наиболее распространенных аварийных режимов является «земля» в сети постоянного тока.
Наличие «земли» свидетельствует о том, что один из полюсов замкнут на «землю».
Данный режим работы цепей оперативного тока недопустим, поэтому при его возникновении необходимо без промедления приступить к отысканию возникшего повреждения.
Контроль изоляции, то есть напряжение каждого полюса относительно земли, контролируется на вышеупомянутых вольтметрах посредством выбора определенного положения соответствующих переключающих устройств.
