Требования к устройствам апв, классификация схем апв
Устройства АПВ должны действовать во всех случаях аварийного отключения выключателя, за исключением случаев, когда аварийное отключение происходит сразу после оперативного включения на короткое замыкание.
Устройства АПВ не должны действовать во всех случаях оперативного отключения выключателя.
После успешного повторного включения устройство АПВ должно через заданное время автоматически возвращаться в состояние готовности к новому действию.
При включении выключателя на устойчивое короткое замыкание исключается возможность многократного действия, если это не предусмотрено схемой и заданным режимом АПВ.
Устройства АПВ блокируются при срабатывании некоторых устройств РЗА (защита от внутренних повреждений маслонаполненного оборудования, УРОВ, противоаварийная автоматика и т.п.).
Пуск АПВ выполняется, как правило, по несоответствию положения выключателя («отключен») ранее выполненной оперативной команде («включить»). В некоторых случаях выполняется пуск АПВ при срабатывании защит присоединения.
Схемы и устройства АПВ классифицируются по ряду признаков:
1. По числу полюсов (фаз) выключателей, включаемых при АПВ:
трехфазное АПВ (ТАПВ);
однофазное АПВ (ОАПВ).
2. По виду оборудования, на которое повторно подается напряжение:
АПВ линий;
АПВ шин;
АПВ трансформаторов;
АПВ двигателей.
3. По числу циклов (кратности действия) устройств АПВ:
АПВ однократного действия (однократное АПВ);
АПВ многократного действия.
4. По применяемым элементам контроля:
АПВ без элементов контроля (слепое или несинхронное АПВ)
АПВ с ожиданием (АПВ ОС) или с контролем (АПВ КС) синхронизма;
АПВ с улавливанием синхронизма (АПВ УС);
АПВ с контролем отсутствия напряжения на одном из объединяемых элементов;
АПВ в сочетании с самосинхронизацией генераторов и синхронных компенсаторов (АПВС).
5. По способу воздействия на привод выключателя:
механические устройства АПВ;
электрические устройства АПВ.
В ряде случаев применяются комбинации различных видов АПВ.
Однофазное АПВ (ОАПВ) используется на линиях напряжением 330 кВ и выше, а также на некоторых линиях 220 кВ. ОАПВ используется для отключения и повторного включения одной фазы при однофазном КЗ, отключаемом быстродействующими защитами.
Основное преимущество ОАПВ – сохранение в цикле АПВ связи между системами, что позволяет включить линию без толчка и нарушения синхронизма. Кроме того отключение одной фазы снижает износ неотключающихся в цикле АПВ фаз выключателей. Недостаток его – необходимость выключателей с пофазным приводом и довольно сложных устройств автоматики.
На оборудовании напряжением до 220 кВ, как правило, применяется трехфазное АПВ, выполнение которого и рассмотрим далее.
Чаще всего используется однократное АПВ. При аварийном отключении элемента электрической сети автоматическое повторное включение выполняется один раз, в дальнейшем запрещается. Реже используется двукратное АПВ, которое делает две попытки включения. Более двух циклов АПВ в России практически не применяется.
Устройства трехфазного АПВ чаще выполняются с пуском по несоответствию между ранее поданной оперативной командой на включение и отключенным положением выключателя. В некоторых случаях применяется пуск АПВ от защиты.
Основным условием запуска АПВ в первом случае является несоответствие между последней командой включения выключателя и его отключенным положением. Дополнительное условие – синхронное напряжение на шинах подстанции и на линии или отсутствие напряжения на одном из этих элементов. Работа АПВ должна запрещаться в случае действия ограничений, приведенных выше.
На рисунке приведена схема АПВ с элементами контроля на реле РПВ-58 для одного выключателя линии 110 - 220 кВ:
РПО - реле положения «отключено» выключателя;
РФ - реле фиксации команды на включение выключателя
Цепи контроля в общем случае контролируют:
наличие синхронных напряжений между объединяемыми частями системы;
наличие напряжения в одной части системы и отсутствие напряжения в другой.
Первая задача, которая выполняется применение элементов контроля – блокировка несинхроного включения на параллельную работу энергосистем и частей энергосистемы. Вторая задача – предотвращение излишних включений на неустранившееся КЗ.
В тех случаях, когда несинхронное включение маловероятно и не представляет опасности для оборудования и энергосистемы в целом, применяется АПВ без элементов контроля, которое называется «Слепым» или несинхронным АПВ.
АПВ с ожиданием или контролем синхронизма.
Оба термина равны по значению. «АПВ с ожиданием синхронизма» - термин, принятый в нормативной документации, «АПВ с контролем синхронизма» более принят в повседневной практике. Далее будем больше применять второй термин.
АПВ с контролем синхронизма применяется на линиях электропередачи, шинах и другом оборудовании с двусторонним питанием. Принцип действия АПВ с контролем синхронизма заключается в том, что включение разделившихся частей энергосистемы разрешается, когда напряжения по концам отключившейся линии синхронны или близки к синхронным, а угол между напряжениями не превышает заданного значения. Когда напряжения по концам отключившейся линии синхронны, АПВ контролирует угол между ними и производит включение линии, если угол не превышает заданного значения, что обеспечивает включение линии без большого толчка тока. Подробно несинхронные режимы рассмотрены в разделе «Автоматика ликвидации асинхронного режима».
Если напряжения по концам линии будут несинхронными и разность частот недопустимо велика, схема будет ожидать, когда восстановится синхронный режим между разделившимися частями энергосистемы, или когда существующая разность частот при включении выключателя не приведет к тяжелым последствиям (асинхронный ход, длительные качания, большой толчок тока).
АПВ с контролем отсутствия напряжения на одном из элементов
АПВ с контролем синхронизма предусматривает наличие наличия напряжения на двух объединяемых элементах: на линии и на шинах. Если этот режим будет введен на обоих концах линии, условия для АПВ никогда не создадутся. Для обеспечения АПВ на одном из концов линии в дополнение к АПВ КС должно быть введено АПВ с контролем отсутствия напряжения на линии. Аналогично выполняется АПВ шин. На одной или нескольких отходящих линиях выполнятся АПВ с контролем отсутствия напряжения на шинах.
«Слепое» или несинхронное АПВ
Этими терминами обозначается АПВ без элементов контроля. Применяется на тупиковых линиях, при наличии достаточного количества параллельных связей и в других случаях, когда несинхронное включение исключено или не представляет опасности для оборудования и системы.
Цепи запрета АПВ
Как упоминалось выше, действие АПВ блокируется в ряде случаев:
- при оперативном отключении выключателей;
- при срабатывании защит от внутренних повреждений трансформаторов;
- при отказе выключателей и действии УРОВ;
- при срабатывании устройств противоаварийной автоматики с действием на отключение выключателя.