1.14. Микросхемный комплекс автоматических устройств повторного включения

Упрощенная и укрупненная функциональная схема панелей автоматики типа ПДЭ 2004, представляющей собой комплекс автоматических устройств повторного включения линий электропередач с двусторонним питанием 330 кВ и выше, приведена на рис. 1.33. На схеме условно показаны автоматические устройства АУЗ быстродействующей высокочастотной фильтровой направленной ФН и дифференциально-фазной ДФ, дистанционной Д защит и токовой направленной ступенчатой защиты нулевой последовательности ТНП. Они обеспечивают быстрое отключение линий электропередачи с двух сторон при возникновении на ней КЗ.

Отключение одной поврежденной фазы (выключателями с пофазным приводом) производится избирательными измерительными органами (ИИО) KZ_a, КZ_b, КZ_c, выполненными в виде направленных измерительных органов сопротивления релейного действия. К ним подводятся фазные напряжения _а, _b, _c суммы фазного тока _а, _b, _c соответственно и тока нулевой последовательности k ₀. Характеристики их срабатывания в виде пересекающихся двух окружностей или четырехугольников, расположенных в первом квадранте комплексной плоскости и охватывающих начало координат, обеспечивают четкое срабатывание ИИО только поврежденных фаз линии при однофазных и двухфазных КЗ на землю.

При указанных КЗ срабатывают пусковые измерительные органы тока (ПИОТ) КА и комбинированный орган тока и напряжения КАV нулевой последовательности с торможением от фазных токов I_ф. Быстродействующий комбинированный орган нулевой последовательности КАV воздействует на инверсный вход логического элемента D 1 и запрещает отключение указанными АУЗ всех трех фаз линии.

Рис. 1.33. Функциональная схема панели автоматики ПДЭ 2004

Пусковой орган тока нулевой последовательности КА через управляемые ключи SA вводит в действие ИИО сопротивления KZ_a, KZ_ь, KZ_c, которые при однофазных КЗ на землю через соответствующий логический элемент DХ2-DХ4 при условии срабатывания одного или всех указанных АУЗ линий формируют управляющие воздействия на электромагнит отключения YАТ поврежденной фазы линии с двух сторон.

При двухфазном КЗ на землю срабатывают два ИИО сопротивления и через соответствующий логический элемент DХ5-DХ7 обеспечивают отключение всех трех фаз выключателей двух сторон линии электропередачи.

По цепи несоответствия положения ключа управления SА выключателем и его состояния (реле КQТ) после отключения однофазного КЗ запускается (сигналом пуска СП) автоматическое устройство повторного включения АКS и по цепи однофазного автоматического повторного включения ОАПВ производится включение выключателя поврежденной фазы.

Для надежного и быстрого повторного отключения линии при устой­чивом однофазном КЗ предусматривается кратковременный ввод ИИО для самостоятельного действия на отключение всех трех фаз линии через соответствующий логический элемент DХ8-DХ10 и элементы DW1 и DX11. Для этого на третьи (средние на схеме) их входы и второй вход DХ11 через элемент задержки при возврате D1 и элемент DW2 подводится единичный логический сигнал, например от реле положения КQТ выключателя отключившейся фазы.

После отключения трех фаз линии (при двухфазном КЗ на землю по указанной цепи через один из элементов DХ5-DХ7, а при двух- и трехфазных КЗ непосредственно АУЗ через D 1, на инверсном входе которого логический нуль, ‒ КАV не срабатывает) производится трехфазное повторное включение линии.

При условии срабатывания быстродействующей защиты осуществляется УТАПВ (ускоренное ТАПВ ‒ без выдержки времени): быстродействующее обеих сторон линии по цепи УТАПВ-БК (без контроля) ‒ БТАПВ при наличии сигналов от АКS и ФН ДФ или несинхронное ТАПВ ‒ выключателя одной стороны линии с контролем полного отсутствия напряжения ОН или с контролем наличия симметричного напряжения НСН на другом конце линии по цепи УТАПВ-ОН или НСН.

Это происходит при отсутствии логической единицы (сигнала) на инверсном входе указанной цепи, что имеет место при невозбужденных измерительных органах КV1 напряжения прямой U₁ и КV2 напряжения обратной последовательности U₂ (условие ОН) или соответственно при возбужденном КV1, но невозбужденном КV2 (условие НСН): при наличии на линии симметричного напряжения КV1 возбуждено, на одном входе DХ12 единица, а на втором ‒ логический нуль от невозбужденного КУ2, поэтому на его выходе логический нуль, разрешающий по инверсному входу цепи УТАПВ-ОН или НСН включение выключателя линии. Несинхронное ТАПВ запрещается при возбужденных KV1, KV2, т.е. при несимметричном напряжении линии, что может иметь место при неотключенном несимметричном КЗ.

При отключении КЗ на линии небыстродействующей защитой, например второй ступенью дистанционной Д или токовой направленной защиты нулевой последовательности ТНП, производится ТАПВ выключателя с одной стороны линии с выдержкой времени (элемент D2) и контролем отсутствия напряжения на линии по цепи ТАПВ-ОН при логическом нуле (KV1 невозбуждено) на ее инверсном входе.

После успешного ТАПВ одного конца линии выключатель второго ее конца включается устройством АКS с контролем синхронизма напряжения на линии U _л и шинах U _ш измерительными органами К 1 и К угла сдвига фаз между ними и частоты скольжения по цепи ТАПВ-С.

Указанный измерительный орган представляет собой простейший автоматический синхронизатор с постоянным углом опережения АСПУ. При недопустимом угле сдвига фаз или частоте скольжения логическая единица на его выходе через инверсный вход указанной цепи запрещает АПВ выключателя. При наступлении условий синхронизма ‒ при допустимых угле сдвига фаз δ и частоте скольжения логический нуль на выходе измерительных реле К 1 (контроля δ и _s) и К 2 (угла опережения δ_оп) синхронизатора через инверсный вход цепи ТАПВ-С разрешает включение выключателя. Измерительные реле углов сдвига фаз функционируют по времяимпульсному способу сравне­ния фаз.

Микропроцессорная реализация АПВ осуществляется также многофункциональными интегрированными микропроцессорными автоматическими устройствами противоаварийной автоматики, элементная база которых сочетается с ЭВМ и постоянно совершенствуется. При этом основные требования к АПВ и принципы их выполнения определяются физическими свойствами энергетической системы и остаются неизменными.

Вопросы по материалам главы 1

1. Назначение и применение АПВ.

2. Классификация АПВ. Основные требования к АПВ.

3. Электрическое АПВ однократного действия:

3.1 основные элементы схемы АПВ;

3.2 исходное положение схемы и оперативное включение выключателя;

3.3 пуск АПВ; признак, по которому осуществляется запуск АПВ;

3.4 работа АПВ при неустойчивом и при устойчивом КЗ;

3.5 за счет чего АПВ не работает при оперативных отключениях?

3.6 поясните поведение АПВ при оперативном включении на КЗ;

3.7 чем обеспечивается однократность работы АПВ?

3.8 зачем служат и как используются резисторы R1-R5?

3.9 зачем используется и как работает промежуточное реле KBS?

3.10 зачем нужен и как осуществляется запрет действия АПВ от РЗ?

3.11 зачем используется накладка SX?

4. Особенности выполнения АПВ на телемеханизированных ПС:

4.1 почему применение схемы АПВ с фиксированными ключами неприменимы на телемеханизированных ПС?

4.2 что используется вместо фиксированных ключей для запоминания предыдущей команды управления?

4.3 реле РП11, его включение в схема АПВ;

4.4 работа схемы АПВ при любом включении выключателя и отключении выключателя от ключа управления или устройства телеуправления;

4.5 работа схемы АПВ при схемы при отключении от РЗ; в чем отличие?

4.6 восстановление работы АПВ при устойчивом повреждении;

5. Особенности выполнения АПВ на воздушных выключателях.

5.1 Что в обязательном порядке должно учитываться при выполнении АПВ на воздушных выключателях?

5.2 Как осуществляется контроль давления в схеме с ожиданием восстановления давления?

5.3 Стабилизация работы АПВ при колебаниях давления в воздушной системе после отключения выключателя;

5.4 Зачем включен резистор R6?

5.5 Объясните цепочку SA(1-3)-R3.

5.6. Как работает реле от прыгания?

6. Выбор уставок однократных АПВ для линий с односторонним питанием

6.1 t _{1 АПВ;}

6.2 t _{2 АПВ.}