Практически на всех распределительных подстанциях или распределительных устройствах есть цепи оперативного напряжения. Основная задача которых – это питание релейной защиты на случай срабатывания токовых реле, ведь достаточно сильно распространена практика, когда релейная защита выполнена на реле РТ-40 или РТ-80 с отключающим соленоидом на напряжение.
Отличительной особенностью данных схем является то, что она работоспособна практически во всех случаях и если правильно организовать АВР оперативные цепи окажутся всегда готовы к работе. Ведь зачастую оперативные цепи питаются или от трансформатора собственных нужд, который подключен до подхода шин к вводному высоковольтному выключателю или же от трансформатора напряжения, но при этом с автоматическим вводом напряжения от другой секции при двухтрансформаторной понизительной подстанции.
Применение оперативного переменного напряжения взятого с трансформаторов напряжения или трансформатора собственных нужд имеет ограничение по работоспособности вызванное тем, что при близких коротких замыканиях возникает огромное падение напряжение в энергосистеме. Следовательно, трансформатор напряжения или трансформатор собственных нужд не имеет возможности выдать достаточный уровень напряжения необходимое для срабатывания соленоида отключения. В свою очередь это приводит к тому, что нарушается селективность релейной защиты, что и приводит к аварийному отключению на питающих линиях в сетях 110 кВ за понижающим трансформатором.
Организовать оперативные цепи на постоянном напряжении гораздо целесообразнее, так как постоянное напряжение менее чувствительное к просадкам в электросети при близких коротких замыканиях. Да и в случае организации оперативного постоянного напряжения достаточно часто устанавливаются мощные конденсаторные установки, которые имеют возможность запасать достаточно большой заряд достаточный для срабатывания соленоида отключения. Таким образом, в оперативных цепях постоянно дежурит номинальное напряжение, и даже близкие короткие замыкания не приводят к отказу релейной защиты.
Оперативное напряжение также имеет определённую положительную черту, которая также неоценима в электричестве – это возможность организации оперативных переключений при помощи цепей управления. Что в свою очередь позволяет производить дистанционные оперативные или аварийные переключения, которые так необходимы в распределённых сетях или в сетях, где класс энергоснабжения единица.
Оперативное напряжение также целесообразно использовать на распределительных устройствах в тех случаях, когда через отходящие линии электричество по мощности протекает неравномерно. Что иногда приводит к работе установленных на высоковольтных ячейках трансформаторов тока в режиме перегруза или в режиме недогруза. Так как в настоящее время электричество достаточно дорогой продукт, то энергоснабжающие организации, зачатую делают предписания на установку трансформаторов тока с меньшим номиналом, что ведёт к перегрузу трансформаторов тока при аварийных схемах питания потребителей. Ну, если таким способом есть возможность организовать правильный учёт электричества при минимальных нагрузках на линии, то организовать релейную защиту на встроенных реле практически невозможно. Основная проблема это встроенное реле типа РТВ, которое имеет относительно большое сопротивление токовой катушки. Следовательно, при срабатывании защиты по токовой отсечке нет возможности установки кратности защиты свыше 4-х от уставки максимальной токовой защиты, так как трансформатор тока входит в насыщение и просто нереально ему выдать необходимой мощности для срабатывания реле токового максимального (РТМ).
Именно для таких случаев просто необходимо организовывать работу релейной защиты на оперативном напряжении или на реле тока типа РТ-80 с подачей тока на соленоид отключения, но при этом РТ-80 необходимо подключать с дешунтированием токовой катушки самого реле. Данные мероприятия позволяют организовать защиту, и при этом трансформаторы тока будут нормально выдавать и 13 крат по току, как им и положено.