Лабораторна робота № 3 Тема: Автоматичне включення резерву на двотрансформаторній підстанції

Мета роботи: вивчення принципу побудови та роботи схеми автоматичного вмикання резерву (АВР).

Короткі теоретичні зведення

Автоматичне вмикання резервного живлення і резервного обладнання (АВР) отримало в нашій країні широке використання в електроустановках розподільних мереж енергосистем напругою 0,4-35 кВ, включаючи власні потреби електричних станцій, а також в електроустановках високої напруги споживачів. Воно також, як і АПВ, є досить ефективним засобом підвищення надійності електропостачання споживачів та попередження аварій в енергосистемах, особливо в системі власних потреб електростанцій.

АВР належать до пристроїв мереж автоматики, що призначені для забезпечення безперебійності електропостачання споживачів промислових підприємств (ПП). Також основні вимоги до цих пристроїв, як простота й надійність, виконується за рахунок застосування в мережах електропостачання ПП розімкнутих радіальних мереж. При цьому споживач підключений до джерел живлення (ДЖ) двома лініями або через 2 трансформатори (Рис. 1).

Рисунок 3 – Підключення споживача до джерела дмвлення

Можливі два випадки:

1-й випадок – РІП живлять кожний свою частину споживачів;

2-й випадок – споживач живлиться від робочого ДЖ, інший ДЖ перебуває в резерві.

У першому випадку порушення електропостачання на частині споживачів відновлюється дією АВР, що включає розімкнутий секційний вимикач (СВ) на шинах підстанції (ПС) або РУ. Живлення споживача при цьому переводитися на одну лінію або на один трансформатор. У другому випадку резервний ИП включається після відключення робітника ДЖ.

АВР для споживачів 1-й категорії є обов'язковим. Пуск у дію АВР може здійснюватися від реле мінімальної напруги (РМН), що контролюють напругу на окремих секціях шин, або спільною дією РМН і реле зниження частоти, що забезпечує дію АВР через 0,2-1 с. після припинення живлення. Час дії АВР повинне зменшуватися в напрямку від споживачів до джерела живлення й согласовываться із часом дії захистів лінії, які відходять від збірних шин резервируемой установки.

В наш час АВР застосовується на ЛЕП всіх видів, силових трансформаторах, міжсекційних та шиноз'єднувальних вимикачах, електродвигунах та на іншому електрообладнанні. 95% всіх вмикань, які викликані дією АВР, є успішними.

Всі пристрої АВР повинні задовольняти такі основні вимоги:

Схема АВР повинна приходити в дію у випадку зникнення напруги на шинах споживачів через будь-яку причину, у тому числі при аварійному, помилковому або самостійному відключенні вимикачів робочого джерела живлення, а також при зникненні напруги на шинах, від яких здійснюється живлення робочого джерела. Вмикання резервного джерела живлення дозволяється також при КЗ на шинах споживача.

Для зменшення тривалості перерви живлення споживачів, вмикання резервного джерела живлення повинно відбуватись якомога швидше, відразу після вимикання робочого джерела.

Дія АВР повинна бути однократною для того, щоб не допустити декількох вмикань резервного джерела на не ліквідоване КЗ.

Схема АВР не повинна приходити в дію до вимикання вимикача робочого джерела для того, щоб уникнути вмикання резервного джерела на КЗ (у робочому джерелі), яке не усунуте. Виконання цієї вимоги виключає також можливість в окремих випадках несинхронного увімкнення двох джерел живлення.

Для того щоб схема АВР діяла при зникненні напруги на шинах, що живлять робоче джерело, коли його вимикач залишився увімкненим, вона повинна доповнюватись спеціальним пусковим органом мінімальної напруги.

Для прискорення вимикання резервного джерела живлення при його увімкненні на не усунуте КЗ треба передбачити прискорення дії захисту резервного джерела після АВР. Це особливо важливо у тих випадках, коли споживачі, що втратили живлення, підключаються до іншого вже завантаженого джерела. Швидке вимикання КЗ при цьому необхідне, щоб запобігти порушенню нормальної роботи споживачів, підключених до резервного джерела живлення.

Прискорений захист звичайно діє по колу прискорення без витримки часу. В установках власних потреб, а також на підстанціях, що живлять велику кількість двигунів, прискорення здійснюється до 0,5 с. Таке уповільнення прискореного захисту необхідне, щоб запобігти його невірному спрацюванню у випадку короткочасного замикання контактів струмових реле в момент увімкнення вимикача під дією поштовху струму, обумовленого зсувом по фазі між напругою енергосистеми і затухаючою ЕРС гальмуючих електродвигунів, який може досягати 180°.