6. Разновидности и назначение автоматики

К основным устройствам автоматики относят:

– автоматическое повторное включение(АПВ). Практика эксплуатации энергосистем показала, что значительное число КЗ имеет неустойчивый проходящий характер. При снятии напряжения с поврежденной цепи электрическая прочность изоляции в месте повреждения быстро восстанавливается и цепь вновь включается устройством АПВ в работу без осмотра и ремонта;

– автоматическое включение резервного питания, или автоматический ввод резерва(АВР). Автоматический ввод резерва подключает резервный источник питания(трансформатор, линию) при исчезновении питания от рабочего источника.

Существуют также следующие виды технологической автоматики:

автоматическое регулирование возбуждения генераторов и синхронных двигателей(СД) (АРВ); автоматическое регулирование положения переключателя регулятора под нагрузкой(РПН) силового трансформатора(АРНТ); автоматическая настройка дугогасящих катушек компенсации емкостного тока замыкания на землю в сети6–35 кВ(АРК); автоматическая регулировка мощности батареи статических

конденсаторов; автоматика охлаждения силовых трансформаторов; определение места повреждения на линии электропередачи (ОМП).

К противоаварийной режимной автоматике относят автоматическую частотную разгрузку(АЧР) и автоматическое включение потребителей, отключенных действием АЧР, после восстановления частоты (ЧАПВ).

Автоматическое регулирование возбуждения генераторов и синхронных двигателей. Автоматика управляет величиной тока возбуждения и воздействует на систему возбуждения генератора или СД, которая изменяет ток в обмотке ротора. Измерительные органы АРВ контролируют напряжение и ток генератора и поддерживают напряжение на выводах генератора согласно принятому закону регулирования.

Автоматическое регулирование напряжения силового транс-форматора(АРНТ) устанавливается на трансформаторах, оснащенных РПН. Автоматика регулирует уровень напряжения на шинах низшего напряжения(НН) или среднего напряжения(СН) трансформатора путем переключения количества витков на стороне высшего напряжения(ВН) трансформатора. Обмотка ВН трансформатора имеет несколько ответвлений, которые можно переключать под нагрузкой. Поскольку число витков изменяется на стороне ВН, регулирование получается обратным: наибольшему количеству витков на стороне ВН соответствует наименьшее напряжение стороны СН или ВН. Нумерация ответвлений идет в обратном порядке: наибольшему числу витков соответствует наименьший номер ответвления(1), а наименьшему– наибольший номер ответвления(9, 19 и т. д.). Поэтому, для того чтобы поднять напряжение на стороне НН, нужно увеличить номер ответвления. Переключение ответвлений производится

без разрыва цепи с помощью контакторов, расположенных в специальном отсеке РПН. Этот отсек герметически изолирован от масла в баке трансформатора и имеет свою специальную газовую защиту на случай повреждения в нем.

Автоматика настройки дугогасящих катушек для компенса-ции емкостного тока замыкания на землю в сети6–35 кВ. Дугогасящая катушка(реактор) компенсации емкостного тока замыкания на землю(ДГК) включается в нейтраль трансформатора, подключенного к шинам, где производится регулирование. Индуктивность катушки

изменяется с помощью переключателя ответвления– ступенчато, или плавно, перемещением железного плунжера в магнитном зазоре сердечника ДГК или током подмагничивания магнитопровода, что позволяет плавно регулировать индуктивность ДГК. Для автоматического регулирования применяются специальные регуляторы,

получившие название РАНК, АРК или САНК. Регулирование производится до момента настройки системы в резонанс, когда суммарное емкостное сопротивление сети равно индуктивному сопротивлению дугогасящей катушки. При этом емкостный ток замыкания на землю равен индуктивному току ДГК, а результирующий ток близок к нулю.

Автоматика регулирования батареи статических конденсаторов. Автоматика используется для дополнительной регулировки напряжения на шинах– при пониженном напряжении включается группа конденсаторов, которая это напряжение повышает(за счет уменьшения потерь напряжения в питающей линии от протекания ре-активного тока). Кроме регулирования напряжения эта автоматика может служить для регулирования коэффициента мощности в электроустановках потребителей. Потребителей часто обязывают поддерживать коэффициент мощности своей электроустановки на уровне Cos(f)=0.95, что и выполняется путем подключения регулируемой батареи конденсаторов.

Автоматика охлаждения силовых трансформаторов. Применяется для управления охлаждением масляных трансформаторов. Существуют три системы принудительного охлаждения, которые указываются в обозначении типа трансформатора:

Д– дутьевое охлаждение(ТДН, ТРДН): на охладителях трансформаторов устанавливаются дутьевые вентиляторы, обдувающие их воздухом. Масло в охладители поступает путем естественной циркуляции.

ДЦ– дутьевое охлаждение с принудительной циркуляцией масла(ТДЦН) устанавливается на трансформаторах и автотрансформаторах большой мощности. Масло через охладители прокачивается специальными маслонасосами.

Ц– циркуляционное охлаждение– применяется на автотрансформаторах и трансформаторах очень большой мощности. В этой системе масло прокачивается через промежуточные охладители, которые в свою очередь охлаждаются циркулирующей через них водой. Практически все трансформаторы большой и средней мощности в распределительных сетях имеют систему охлаждения Д. Трансформаторы малой мощности имеют естественное масляное охлаждение, при котором радиаторы охлаждаются путем естественной циркуляции воздуха. Определение места повреждения на линии электропередачи (ОМП). Поиск места повреждения на линии представляет сложную задачу из-за значительной длины линии и бездорожья в тех местах, где она обычно проходит. Поэтому все линии напряжением110 кВ и выше длиной свыше20 км оснащаются средствами определения места повреждения. Желательно иметь такие средства и для линий меньшего напряжения и длины. Наиболее просто выявить место КЗ по его электрическим параметрам: току, напряжению, сопротивлению, которые изменяются при переносе точки КЗ вдоль линии. Параметры КЗ запоминаются специальными фиксирующими приборами, а затем по полученным данным производится расчет расстояния до места повреждения. Микропроцессорные защиты, как правило, запоминают параметры аварийного режима, при которых работала защита и их можно использовать для расчета. Более сложные устройства защиты (дистанционные защиты) обладают встроенной функцией определения места повреждения. Расстояние до места повреждения такими устройствами определяется по односторонним или двухсторонним замерам непосредственно в километрах.

Автоматическая частотная разгрузка и АПВ после АЧР (ЧАПВ). Устройства АЧР и ЧАПВ предназначены для поддержания частоты в системе в допустимых пределах. При снижении частоты ниже заданного уровня начинают отключаться потребители до тех пор, пока частота не достигнет допустимого уровня. При появлении избыточной генерации частота повышается, что фиксируется измерительными органами ЧАПВ и начинается включение потребителей также поочередно до тех пор, пока частота не опустится ниже уставки ЧАПВ, что означает исчерпание появившегося резерва мощности.