11.5. Автоматическое повторное включение (апв)

Практика эксплуатации энергосистем показала, что значительная часть замыканий в воздушных и кабельных сетях имеет неустойчивый, проходящий характер. На ВЛ, например, они возникают при перекрытии изоляции во время грозы, схлестывании проводов при сильном ветре, набросах и по другим причинам. При снятии напряжения с пов­режденной цепи электрическая прочность изоляции в месте повреж­дения обычно быстро восстанавливается и цепь может быть вновь включена в работу без осмотра и ремонта. Поэтому в СССР (впервые в миро­вой практике) были разработаны и внедрены устройства автомати­ческого повторного включения (АПВ) однократного и двукратного действия. АПВ имеет назначение быстро восстанавливать работу линии после отключения ее защитой.

Успешность действия однократных АПВ в воздушных сетях достигает 60—80%, а в кабельных сетях — около 50%. Успешность дей­ствия второго цикла двукратных АПВ, естественно, существенно ни­же и составляет примерно 15% от всех случаев работы второго цикла двукратных АПВ. Применение трехкратного АПВ оказалось нецеле­сообразным, так как успешность действия его третьего цикла не пре­вышает 1—3%.

Рис.11.4. Совместная работа релейной защиты и АПВ. а — поясняющая схема; б — диаграмма выдержек времени защиты.

Устройства АПВ работают в едином комплексе с релейной за­щитой (рис.11.4). При возникновении к. з. на линии Л-1 срабаты­вает релейная защита этой линии и отключает выключатель В-1. Че­рез некоторый промежуток времени t_АПВ устройство АПВ вновь включает линию. Если короткое замыкание самоликвидировалось, то включение линии будет успешным и она останется в работе. Если же короткое замыкание оказалось устойчивым, то после включения выключателя В-1 линия вновь отключается релейной защитой и ос­тается в отключенном состоянии до устранения повреждения ремонт­ным персоналом. В случае установки на линии АПВ двукратного действия производятся две попытки включить ее в работу. При дву­кратном АПВ к приводу выключателя и к конструкции самого вык­лючателя, естественно, предъявляются более жесткие требования, чем при однократном АПВ.

Устройство АПВ должно иметь выдержку времени, отстроенную от времени деионизации (время восстановления электрической прочности воздушного промежутка) среды t_д.с., т. е. tапв> t_д.с также от времени готовности выключателя к повторному включению. По дан­ным ВНИИЭ время деионизации среды (минимальное время АПВ) зависит от тока к. з. и напряжения линии (длины гирлянды изоляторов); эти зависимости представлены на рис. 11.4. Практически принимают tапв =0,5 - 1,0 с.

Наличие АПВ позволяет снизить время отключения к. з. в сети. Так, например, на головном участке радиальной сети (рис. 3) может быть установлена неселективная отсечка с зоной действия, охватывающей не только линию Л-1, но и смежные линии Л-2, Л-3 и т. д. После действия неселективной отсечки (ускорение защиты до АПВ) работает АПВ, восстанавливая электроснабжение потребите­лей. При неуспешном АПВ отключение поврежденного участка производят максимальные то­ковые защиты. В схеме уст­ройств АПВ может предус­матриваться также возмож­ность ускорения действия защиты после неуспешного АПВ, т. е. после включения на устойчивое к. з.

Рис. 11.5. Зависимость времени деионизации среды от тока корот­кого замыкания и напряжения ли­нии.

Устройства АПВ вво­дятся в работу специаль­ным переключателем при включенном положении вы­ключателя линии. Готов­ность АПВ к действию на­ступает через 10—20 с по­сле ввода его в работу. Это время определяется време­нем заряда емкости устрой­ства, обеспечивающей одно­кратность действия АПВ.

На линиях с двусторон­ним питанием устройства АПВ при необходимости выполняют с контролем синхронизма напряжений с обеих сторон выключателя, включаемого последним. На той стороне линии, где выключатель включается первым, проверяется отсутствие напря­жения на линии, а с другой стороны линии осуществляется контроль синхронизма напряжений с двух сторон от выключателя.

В условиях эксплуатации могут применяться и несинхронные автоматические повторные включения (НАПВ). По данным ВНИИЭ такие включения допускаются, если в общем случае ток I_нс.вкл и момент М_нс.вкл при несинхронном включении генератора меньше соответственно тока I_к._ген и момента М_к._ген при трехфазном к. з. на его выводах, т. е.

или

Эти условия могут быть записаны в другом виде:

для гидрогенераторов

а для турбогенераторов

а для турбогенераторов

Отметим, что более жесткие ограничения на возможность НАПВ накладывает допустимая величина возникающего при несинхронном включении электромагнитного момента, действующего на генератор, а не допустимая величина тока.