11.6. Автоматическое включение резерва (авр)

Устройства автоматического включения резерва нашли широкое применение в системе собственных нужд электростанций и на РУ – 6 (10) кВ под­станций.

Назначение АВР состоит в том, что­бы при авариях, когда по тем или иным причинам исчезает напряжение на одной системе (секции) сборных шин, опознать сложившуюся аварий­ную ситуацию и без вмешательства персонала автоматически восстановить электроснабжение потребителей от резервного источника питания.

Резервными источниками могут быть трансформаторы, линии, а также смежные секции сборных шин, полу­чающие питание от других источни­ков (трансформаторов, линий и т. д.). Резервные источники нормально могут быть отключены, могут находиться только под напряжением или нести нагрузку. В последнем случае источ­ники питания могут резервировать друг друга

Ис­чезновение напряжения на шинах нагрузки может быть вызвано ко­роткими замыканиями в питающей сети высшего напряжения, в ра­бочем трансформаторе, на его шинах низшего напряжения и в при­соединенной к шинам распределительной сети, а также произволь­ным отключением одного из выключателей рабочего трансформато­ра. Включение резервного источника должно происходить после деионизации среды в случае неустойчивого короткого замыкания на сборных шинах, поэтому требуется, чтобы t_авр>t _д.с. Время пере­рыва питания, однако, должно быть не больше допустимого по ус­ловиям самозапуска двигателей времени t_доп.с.з, т. е.

Практика эксплуатации пока­зала, что первое условие в сетях 3—10 кВ выполняется автомати­чески, так как собственное время включения выключателей этих се­тей превышает время деионизации среды. На рис. 9.5 показано из­менение напряжения, тока и часто­ты вращения асинхронного двига­теля при подаче напряжения от резервного источника мгновенно после отключения трехфазного к. з. (пунктирные линии) и при подаче напряжения с определен­ной задержкой (сплошные линии).

Рис.11.6. Изменение напря­жения, тока и частоты враще­ния асинхронного двигателя при к. з. и последующей рабо­те устройства АВР.

Устройство АВР должно кон­тролировать наличие напряжения на резервном источнике, отключен­ное состояние рабочего источника и быть отстроенным по времени от максимальных токовых защит присоединений. При включении резервного источника на устойчи­вое к. з. релейная защита должна обеспечить его отключение от по­врежденного участка, чтобы сохранилось питание других присоединении. Вариант принципиальной схемы устройства АВР на двухтрансформаторной подстанции дан на рис. 9.6.

Рис.11.7. Принципиальная схема АВР на двухтрансформаторной подстанции.

При включенном положении выключателя В-2 промежуточное реле РП находится под током и держит свои контакты в замкнутой состоянии. При отключении выключателя В-1 или В-2 схема АВР обеспечивает включение секционного выключателя без выдержки времени: через размыкающие блок-контакты выключателя В-2 и кон­такты реле РП получает питание катушка промежуточного контактора секционного выключателя. При внедрении схем АВР высказывались опасения о том, что при быстром включении секционного вы­ключателя могут быть большие броски токов в самозапускающихся двигателях, однако эти опасения в целом оказались неоправданными ввиду относительно большого времени включения и отключения со­временных выключателей.

При отключении выключателя В-2 разрывается цепь питания ка­тушки промежуточного реле РП, однако его контакты размыкаются с выдержкой времени, достаточной для надежного включения сек­ционного выключателя. Реле РП обеспечивает однократность дейст­вия АВР, так как не позволяет дважды включать секционный вык­лючатель на устойчивое к. з.

В случае исчезновения напряжения на секции 1 сборных шин срабатывают реле напряжения 1 и 2; при наличии напряжения на секции 2 они запускают реле времени РВ. Контроль наличия напря­жения осуществляется реле напряжения 3. После замыкания контак­тов реле времени отключается выключатель В-2 и далее устройство работает так же, как и в первом случае. Установка двух реле напря­жения 1 и 2 с последовательно соединенными контактами вызвана необходимостью исключить запуск схемы АВР при перегорании пре­дохранителей в цепях трансформатора напряжения. Выдержка вре­мени АВР выбирается по условию:

где t_м.т.з. — наибольшая выдержка времени максимальных токовых защит отходящих линий.

Практически оказывается t_авр=1,5-2 с. Уставка на реле мини­мального напряжения 1 и 2 должна исключать работу АВР при са­мозапуске двигателей, поэтому напряжение срабатывания реле обыч­но принимают равным 0,25 U_ном.