I CIзам
Лекция 24. Двукратное АПВ. Схема двукратного АПВ
25. Лекция Назначение автоматического включения резервного питания и оборудования (АВР). Основные требования к схемам АВР
Схема АВР на двухтрансформаторной подстанции
Содержание лекции: назначение и виды АВР; требования, предъявляемые к схемам АВР.
Цель лекции: изучить принцип действия автоматического включения резерва на примере АВР секционного выключателя двухтрансформаторной подстанции.
166
25.1. Назначение АВР и основные требования к схемам АВР
Для повышения надежности питания ответственных потребителей осуществляется их двустороннее электроснабжение. В этом случае при повреждении одного из питающих элементов и его отключении работа потребителей будет продолжаться по исправным звеньям энергосистемы.
Вместе с тем, при двустороннем (а в ряде случаев и многостороннем) электропитании, выполненном путем кольцевания электрических сетей и параллельной работы силовых трансформаторов, релейная защита становится более сложной, осложняются условия работы аппаратуры из-за увеличения токов КЗ, утяжеляется эксплуатация параллельно работающих звеньев энергосистемы. Секционированная схема питания значительно упрощает релейную защиту, повышает четкость ее работы, увеличивает остаточные напряжения на шинах питающих подстанций при КЗ в распределительной сети и уменьшает токи КЗ, позволяет во многих случаях создать необходимые режимы по условию напряжения и перетоков мощности. Основной недостаток секционированной схемы заключается в перерыве электропитания при повреждении питающих элементов. Этот недостаток в значительной степени устраняется автоматическим включением резервирующих элементов при отключении основных элементов, по которым происходит питание потребителей в нормальных условиях.
Все устройства АВР должны удовлетворять следующим основным требованиям.
а) Схема АВР должна приходить в действие при исчезновении напряжения на шинах потребителя по любой причине, в том числе при аварий- ном, ошибочном или самопроизвольном отключении выключателей рабочего источника питания, а также при исчезновении напряжения на шинах, от которых осуществляется питание рабочего источника. Включение резервного источника часто допускается также при КЗ на шинах потребителя.
б) Для того, чтобы уменьшить длительность перерыва питания потребителей, включение резервного источника питания должно производиться сразу же после отключения рабочего источника,
в) Действие АВР должно быть однократным, чтобы не допускать нескольких включений резервного источника на неустранившееся КЗ.
г) Схема АВР не должна приходить в действие до отключения выключателя рабочего источника, чтобы избежать включения резервного источника на КЗ в неотключившемся рабочем источнике. Выполнение этого требования исключает также в отдельных случаях несинхронное включение двух источников питания.
д) Для того, чтобы схема АВР действовала при исчезновении напряжения на шинах, питающих рабочий источник, когда его выключатель остается включенным, схема АВР должна дополняться специальным пусковым органом минимального напряжения.
167
е) Для ускорения отключения резервного источника при его включении на неустранившееся КЗ должно предусматриваться ускорение защиты резервного источника после АВР. Это особенно важно в тех случаях, когда потребители, потерявшие питание, подключаются к другому источнику, несущему нагрузку.
Ускоренная защита обычно действует по цепи ускорения без выдержки времени. В установках же собственных нужд, а также на подстанциях, питающих большое число электродвигателей, ускорение защиты осуществляется до 0,5 с. Такое замедление ускоренной защиты необходимо, чтобы предотвратить ее неправильное срабатывание в случае кратковременного замыкания контактов токовых реле в момент включения выключателя под действием толчка тока, обусловленного сдвигом по фазе между напряжением энергосистемы и затухающей ЭДС тормозящихся электродвигателей, который может достигать 180°.
25.2. Автоматическое включение резерва на подстанциях
Рассмотрим принцип действия схем АВР на примере двухтрансформаторной подстанции, приведенной на рисунке 25.1. Нормально оба трансформатора Т1 и Т2 включены и осуществляют питание потребителей секций шин низшего напряжения.
При отключении по любой причине выключателя Q1 трансформатора Т1 его вспомогательный контакт SQ1.2 размыкает цепь обмотки промежуточного реле KL1. В результате якорь реле KL1, подтянутый при включенном положении выключателя, при снятии напряжения отпадает с некоторой выдержкой времени и размыкает контакты.
Второй вспомогательный контакт SQ1.3 выключателя Q1, замкнувшись, подает плюс через еще замкнутый контакт KL1.1 на обмотку промежуточного реле KL2, которое своими контактами производит включение секционного выключателя Q5, воздействуя на контактор включения YAC.5.
По истечении установленной выдержки времени реле KL1 размыкает контакты и разрывает цепь обмотки промежуточного реле KL2. Если секционный выключатель Q5 включится действием схемы АВР на неустранившееся КЗ и отключится релейной защитой, то его повторного включения не произойдет. Таким образом, реле KL1 обеспечивает однократность АВР и поэтому называется реле однократности включения.
Реле KL1 вновь замкнет свои контакты и подготовит схему АВР к новому действию лишь после того, как будет восстановлена нормальная схема питания подстанции и включен выключатель Q1. Выдержка времени на размыкание контакта KL1 должна быть больше времени включения выключателя Q5, для того чтобы они успели надежно включиться.
С целью обеспечения АВР при отключении выключателя Q2 от его вспомогательного контакта SQ2.2 подается команда на катушку отключения YAT1 выключателя Q1. После отключения Q1 схема АВР запускается и
168
действует, как рассмотрено выше. Аналогично рассмотренному выше АВР секционного выключателя будет действовать и при отключении трансформатора Т2.
Кроме рассмотренных случаев отключения одного из трансформаторов потребители также потеряют питание, если по какой-либо причине останутся без напряжения шины высшего напряжения В (или А). Схема АВР при этом не подействует, так как оба выключателя Tl (QI и Q2) или Т2 (Q3 и Q4) останутся включенными. Для того чтобы обеспечить действие схемы АВР и в этом случае, предусмотрен специальный пусковой орган минимального напряжения, в состав которого входят реле KV1, KV2 и KV3. При исчезновении напряжения на шинах подстанции Б, а следовательно, и на шинах В минимальные реле напряжения, подключенные к трансформатору напряжения TV1, замкнут свои контакты и подадут плюс оперативного тока на обмотку реле времени КТ через контакт реле KV3. Реле КТ при этом запустится и по истечении установленной выдержки времени подаст плюс на обмотку выходного промежуточного реле KL3, которое произведет отключение выключателей Q1 и Q2 трансформатора Т1. После отключения выключателя Q1 схема АВР подействует, как рассмотрено выше.
Реле напряжения KV3 предусмотрено для того, чтобы предотвратить отключение трансформатора Т1 от пускового органа минимального напряжения в случае отсутствия напряжения на шинах высшего напряжения А резервного трансформатора, когда действие схемы АВР будет заведомо бесполезным. Реле KV3, подключенное к трансформатору напряжения TV2 шин А, при отсутствии напряжения размыкает контакт KV3.1 и разрывает цепь от контактов KV1.1 и КУ2.1 к обмотке реле времени КТ. Аналогичный пусковой орган минимального напряжения предусматривается для отключения трансформатора Т2 в случае исчезновения напряжения на шинах А.
169
а) схема первичных соединений; б) цепи переменного напряжения;
в) цепи оперативного тока
Рисунок 25.1 – Схема АВР секционного выключателя на подстанции
26. Лекция 26. Схема АВР на переменном оперативном токе