Глава 17 автоматизация и телемеханизация систем электроснабжения шахт и рудников

17.1. Назначение и виды устройств автоматики

Основное назначение устройств автоматики, применяемых в системах электроснабжения шахт и рудников,-сокращение перерывов электроснабжения после аварийных ситуаций, обеспечение заданного режима работы систем.

Автоматизация в системе электроснабжения представляет собой комплекс мероприятий, включающий в себя автоматическое повторное включение (АПВ), автоматический ввод резервного питания (АВР), автоматическое регулирование режима системы (автоматическое регулирование мощности компенсирующих устройств), автоматическую частотную разгрузку (АЧР) и диспетчерское управление.

Схемы АПВ в зависимости от конкретных условий применения могут различаться, но должны удовлетворять общим требованиям:

• устройство АПВ должно приводиться в действие при аварийном отключении выключателя, находившегося в работе;

• устройство АПВ не должно приводиться в действие при опера-тивном отключении выключателя персоналом, а также в случаях, когда выключатель отключается предусматривать запрет действия при срабатывании отдельных защит (например, АПВ трансформаторов запрещается при внутренних повреждениях);

• АПВ должно обеспечивать заданную кратность действия;

• время АПВ должно быть минимальным для обеспечения возмож-ности быстрого восстановления нормального режима работы. Наименьшая выдержка времени АПВ на линиях с односторонним питанием составляет 0,3—0,5 с;

• устройство АПВ должно обеспечивать автоматический возврат в исходное положение готовности к новому действию после включения в работу выключателя, на который действует АПВ.

• Наиболее широкое распространение получили устройства одно-кратного АПВ с автоматическим возвратом.

Для обеспечения бесперебойности питания потребителей I категории применяются устройства АВР, осуществляющие восстановление питания присоединением резервных источников (линий, трансформаторов) взамен отключенных рабочих источников. При наличии АВР время перерыва питания определяется временем включения выключателей резервного источника и составляет 0,3—0,8 с.

Схемы АВР удовлетворяют следующим основным требованиям:

• устройство АВР должно приводиться в действие при исчезнове-нии напряжения на шинах потребителей по любой из причин отключения выключателей рабочего источника питания, в том числе при исчезновении напряжения на шинах, питающих рабочий источник;

• устройство АВР не должно приводиться в действие до отключе-ния выключателя рабочего источника с целью предотвращения включения резервного источника на короткое замыкание в неотключившемся рабочем источнике;

• действие АВР должно быть однократным, не допускающим нескольких включений резервного источника на неустранившее-ся короткое замыкание.

АВР является эффективным средством повышения надежности энергоснабжения, при этом, по данным статистики, успешность действия АВР составляет 90—95%.

Наряду с напряжением частота является основным параметром, определяющим качество электроэнергии. Снижение частоты приводит к уменьшению частоты вращения электродвигателей, что может повлечь нарушение технологического процесса. В системах элетроснабжения промышленных предприятий АЧР применяется в соответствии с техническими условиями, предъявляемыми энергосистемой, при этом действие устройств АЧР должно сочетаться с работой устройств противоаварийной автоматики. Например, срабатывание устройств АЧР не должно приводить к срабатыванию устройств АПВ и АВР.

Повышение коэффициента мощности и улучшение качества электроэнергии в системе электроснабжения могут осуществляться компенсирующими устройствами. Наиболее широкое распространение в качестве средств компенсации реактивной мощности в системах электроснабжения шахт и рудников получили конденсаторные установки. Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок в зависимости от режима работы системы может осуществляться следующими способами: по напряжению на шинах подстанции, применяется в случаях, когда одновременно производят регулирование напряжения; по току нагрузки, применяется для электроприемников, имеющих резкопеременный график потребления реактивной мощности; по направлению реактивной мощности в линии, связывающей подстанцию предприятия с внешней сетью, применяется на удаленных тупиковых подстанциях; по времени суток, применяется при известном суточном графике нагрузки и постоянном режиме потребления реактивной мощности.