Лекция 11 Тема: «Схема апв фидера потребителей 6 и 10 кВ»

Схема (рисунок 1) состоит из цепей управления (1—2)—(7— б), защиты (9— 6)—(21—10), автоматики (23—12)—(39—26), сигнализации (41-28)-(45-34).

Оперативное включение выключателя осуществляется поворотом ключа управления SA и замыкания его контактами 9—10 цепи (3—2) или замыканием цепи (5—2) контактами реле включения по телеуправлению КСС при включенном ключе телеуправления SA1. При этом получает питание катушка контактора включения масляного выключателя КМ. Контактор замыкает своими контактами цепь катушки включения выключателя УАС. Включившись, выключатель своим контактом Q размыкает цепь 1—2 (5—2) и замыкает цепь 1—6. Контактор КМ и повторительное реле отключенного положения выключателя KQT теряют питание, а повторительное реле включенного положения выключателя KQC получает питание по цепи 1—6. Реле KQT размыкает своими контактами цепь 43—32 зеленой лампы HLG, которая гаснет; реле KQC замыкает цепь 35—26 реле фиксации автоматического отключения выключателя KQQ. Реле KQQ возбуждается и замыкает свои контакты в цепях: 23—14 (начинается заряд конденсатора С через резистор R2), 37—26 (реле KQQ становится на самоподпитку, так как контакты 1—2 ключа SA замкнуты, фиксируя его включенное положение), 30—32 (готовится цепь подключения лампы HLG к шине мигания (+)ЕР), 45—34 (готовится цепь питания шины аварийной сигнализации ЕНА от шины +ЕС). Контакт KQQ в цепи 43—32 размыкается, благодаря чему при автоматическом отключении выключателя лампа HLG отключена от шины +110 В и получает пульсирующее напряжение от шины (+)ЕР.

Автоматическое отключение выключателя линии при КЗ и перегрузках осуществляют токовая отсечка (ТО) и максимальная токовая защита (МТЗ). Реле токовой отсечки КА1, КА2 и реле максимальной токовой защиты КАЗ, КА4 (рис. 3.3) подключены ко вторичным обмоткам трансформаторов тока ТА_а и ТА_С. При коротком замыкании на линии реле токовой отсечки КА1 и КА2 замыкают цепи 15—8 или 17—8 промежуточного реле отсечки KL, которое в свою очередь замыкает цепь 13—6 катушки отключения выключателя YAT через обмотку указательного реле отсечки КН2. В результате выключатель Q линии отключается.

Токовые реле МТЗ КАЗ и КА4 срабатывают при перегрузке линии или удаленном коротком замыкании (в мертвой зоне ТО). Они замыкают цепи 19—10 или 21—10 реле времени МТЗ КТ, которое с выдержкой времени замыкает цепь 9— 6 катушки отключения через обмотку указательного реле МТЗ КН1, в результате чего выключатель Q отключается.

Автоматическое повторное включение выключателя осуществляет устройство РПВ-58. При отключении выключателя релейной защитой замыкается в цепи 1—2 контакт Q, повторительное реле KQT получает питание, его контакт замыкает цепь 25—14 реле времени КТ1 устройства РПВ-58. Контакт реле фиксации KQQ в этой цепи остается замкнутым после отключения выключателя релейной защитой, т.к. ключ SA включен, его контакты 1—2 в цепи 37—26 катушки KQQ замкнуты. Через эти же контакты по цепи 37—24 получает питание счетчик аварийных отключений выключателя PC при замыкании контактов повторительного реле KQC после размыкания цепи 1—6 контактом Q и прекращения питания обмотки KQC. Реле времени КТ1 с замедлением замыкает свой контакт в цепи 29—18, конденсатор С разряжается через контакт КТ1 на шунтовую обмотку двухобмоточного реле KL1 по цепи: С—КТ1—KL1 —С. Контакт реле KL1 замыкает цепь 23—2 (23—KL1—KL1—КНЗ—SX—KBS—Q—КМ—2) контактора КМ включения выключателя, который в свою очередь замыкает цепь катушки включения выключателя YAC, выключатель включается.

а - схема питающей линии; б — схема вторичной коммутации линии

Рис. 1. Схема АПВ фидера потребителей 6 и 10 кВ:

После включения выключателя цепи 23— 2 и 1—2 размыкаются контактом выключателя Q, катушки реле KL1 и KQT в этих цепях обесточиваются и размыкают своими контактами цепи 23—2 и 25—14. Реле времени КТ1 теряет питание и размыкает свой контакт в цепи 29—18, после чего начинается заряд конденсатора С, подготовка устройства РПВ-58 к новому повторному включению. Время заряда конденсатора С составляет 15—20 с. Если в течение этого времени выключатель вновь отключится, то повторного включения его не произойдет, т.к. импульс разряда конденсатора на обмотку KL1 будет недостаточно мощным для включения реле KL1. Таким образом обеспечивается однократность АПВ.

Ускорение действия МТЗ после оперативного или автоматического включения выключателя на КЗ обеспечивается замыканием цепи 11—6 контактом КТ без выдержки времени. Контакт реле ускорения защиты KL2 в этой цепи замыкается при отключении выключателя (замыкается цепь 33—22 обмотки KL2 контактом KQC) и остается замкнутым в течение некоторого времени после его включения.

Оперативное отключение выключателя осуществляется поворотом ключа SA и замыкания его контактами 13—14 цепи 7—6 катушки отключения YAT или замыканием контакта реле отключения по телеуправлению КСТ в цепи 5—6. При этом получает питание катушка отключения YAT и выключатель отключается. Одновременно размыкается цепь 37— 26 контактами 1—2 ключа SA или контактом реле отключения по телеуправлению КСТ (контакты SA1 при этом разомкнуты), реле фиксации KQQ теряет питание и размыкает свои контакты в цепи 25—14 запуска АПВ, поэтому автоматического повторного включения не происходит. Реле K.QQ замыкает свои контакты в цепи 43—32 и лампа HLG при отключенном выключателе (контакт KQT замкнут) горит ровным светом, сигнализируя об отключенном состоянии выключателя.

Сигнализация автоматического отключения выключателя релейной защитой осуществляется миганием зеленой лампы HLG при замыкании цепи 30—32 контактом повторительного реле KQT. При этом контакт реле KQQ в этой цепи остается замкнутым, а в цепи 43—32 — разомкнутым, так как реле KQQ по цепи 37—26 получает питание.

Блокировка многократного включения выключателя на устойчивое КЗ в случае залипания в замкнутом состоянии контактов реле KL1 в цепи 23—2 обеспечивается включением в схему управления специального блокировочного реле KBS, имеющего две обмотки — рабочую последовательную и параллельную удерживающую. Реле KBS срабатывает при прохождении тока по катушке отключения YAT и рабочей обмотке KBS (цепь 9—6 или 13—6). При этом замыкается цепь 23—4 контактом реле KBS и по удерживающей обмотке реле блокировки протекает ток. Другой контакт реле KBS размыкает цепь 23—2 катушки контактора КМ, благодаря чему предотвращается включение выключателя.

Аналогично блокировка предотвращает многократные включения выключателя при оперативных включениях по цепи 3—2 или 5—2 (по телеуправлению). Реле KBS удерживается во включенном состоянии до снятия команды на включение выключателя и прекращение питания удерживающей обмотки реле.

АПВ линии с двусторонним питанием. Устройства АПВ на таких линиях имеют следующие особенности: повторное включение линии производится после ее отключения с двух сторон выключателями Q1 и Q2 (рис. 2, а) для ликвидации ее неустойчивого повреждения; первым включается выключатель Q2 при условии отсутствия напряжения в линии, что контролируется с помощью реле напряжения KV2, подключенного к линии через шкаф отбора напряжения AV2(контакты реле KV2 на рис. 3.4, 6 замкнуты в цепи 23—24, перемычка SX2 в этой цепи включена); вторым включается выключатель Q1 при условии наличия напряжения в линии, что контролируется с помощью реле напряжения KV1, подключенного к линии через шкаф отбора напряжения AV1, причем это напряжение должно изменяться синхронно и синфазно с напряжением U₁ на шинах подстанции.

При несинхронном режиме работы источников G1 и G2 угол между напряжениями U₁ и U₂ (рис.2, в) будет изменяться от 0 до 360°, проходя через 180°, при котором разность напряжений достигает 2U₁, а уравнительный ток при включении выключателя в этот момент может превысить ток КЗ.

Проверка синхронизма осуществляется с помощью реле контроля синхронизма KSS, одна обмотка которого подключена через трансформатор напряжения TV к шинам с напряжением U₁ , вторая — через AV1 к линии с напряжением U₂. Результирующий магнитный поток в реле, создаваемый его обмотками, пропорционален до тех пор, пока превышает заданное значение, реле KSS находится в возбужденном состоянии, а его контакты в цепи 21—22 (рис. 2, б) разомкнуты. Угол _ср между U₁ и U₂> при котором происходит срабатывание реле, выбирают в пределах 20—40°. Когда значение становится меньше _ср, реле KSS замыкает контакты и осуществляет пуск устройства АПВ. Таким образом происходит автоматическое повторное включение с ожиданием синхронизма (АПВ ОС).

а — схема контроля встречного напряжения и синхронизма; б — схема вторичной коммутации линии; в — векторная диаграмма напряжений

Рис. 2. Схема АПВ линии с двусторонним питанием

Схема АПВ ОС (рис. 2, б) состоит из цепей: управления (1—2)—(15—16), фиксации команды управления (17—18)—(19—20), автоматики (21—22)—(31—32).

Оперативное включение выключателя линии производится с проверкой отсутствия напряжения (выключатель Q2) или с проверкой наличия напряжения на шинах и в линии (выключатель Q1), при этом перемычка SX1 замыкает цепь 3— 2, а перемычка SX3 в цепи 29—30 разомкнута.

Включение выключателя осуществляется кнопкой SBC. По цепи 7—2 протекает ток, возбуждается реле команды включения КСС и становится на само подпитку по цепи 3—2, в которой замыкается контакт КСС. Другим своим контактом реле КСС замыкает цепь 21—26 (КСС—KSS—KV1—KQT—КТ—КТ) включения выключателя Q1 (перемычка SX2 при этом отключена) или (КСС—SX2—KV2—KQT—КТ—КТ) включения выключателя Q2 (накладка SX2 включена). Реле КТ при этом возбуждается и с выдержкой времени замыкает цепь разряда конденсатора С на обмотку промежуточного реле KL. Заряд конденсатора С предварительно был произведен по цепи 29— 26 через резистор R2. Реле KL замыкает цепь катушки контактора включения выключателя КМ (29-KL—KL—КСС—32-6-KSB—Q-KM-10). Контактор КМ при срабатывании замыкает цепь катушки включения YAT. Включение выключателя приводит к переключению повторительных реле. Катушка KQT в цепи 9—10теряет питание при размыкании контакта Q выключателя. В свою очередь реле KQT размыкает цепь 21—26 реле времени КТ, которое размыкает свой контакт в цепи разряда конденсатора С.

После этого начинается заряд конденсатора по цепи 29—26 и подготовка к следующему включению. В цепи 9—14, которая замыкается контактом Q выключателя, получает питание повторительное реле KQC. Его контакт замыкает цепь 19—20 и переключает реле фиксации команды KQQ, которое размыкает своим контактом цепь 19—20 катушки включения, замыкает цепь 17—18, подготавливая цепь катушки отключения реле KQQ, и замыкает цепь 23—24, подготавливая пусковую цепь 23—26 к запуску устройств АПВ.

Автоматическое повторное включение осуществляется после отключения выключателя линии Q под действием релейных защит. Контакт реле KQT создает цепь 23—26реле времени КТ, которое с выдержкой времени замыкает цепь разряда конденсатора С на катушку реле KL. При срабатывании реле KL создается цепь 29—10 через последовательную катушку реле KL, его контакт, катушку указательного реле автоматики КН, контакт реле блокировки KBS, контакт выключателя Q и катушку КМ контактора включения выключателя. Катушка указательного реле КН при этом не шунтируется контактом КСС реле команды включения, как при оперативном включении выключателя. Реле КН срабатывает, сигнализируя персоналу о действии АПВ.

Оперативное отключение выключателя линии производится замыканием кнопки SBT в цепи 15—16 реле команды отключения КСТ. Реле КСТ замыкает цепь 13—14 катушки отключения выключателя YAT, что приводит к его отключению. Другой контакт реле КСТ замыкает цепь 17—18 катушки отключения реле фиксации KQQ, которое отключается, замыкая цепь 19—20 и размыкая цепи 17—18 и 23—26 запуска АПВ. Следовательно, при оперативном отключении АПВ не действует.

Оперативное включение выключателя без проверки синхронизма (выключатель Q1) или отсутствия напряжения на линии (выключатель Q2) осуществляется путем переключения перемычек SX1 (замыкается цепь 3—10) и SX3 (замыкается цепь 29—30 разряда конденсатора С). При включении кнопкой SBC замыкается цепь 7—2 реле КСС, которое своими контактами собирает цепь 3—10 катушки контактора КМ, который замыкает цепь катушки включения выключателя YAC, и выключатель включается. Другим своим контактом КСС замыкает цепь разряда конденсатора С на резистор R3 (С—R3—SX3—КСС—30— 26— С), что предотвращает срабатывание устройств АПВ при включении выключателя на КЗ.

Блокировка включения выключателя от многократных включений по цепи 3—10 при устойчивом КЗ на линии осуществляется с помощью реле блокировки KBS. При отключении выключателя от защиты ток катушки отключения YAT протекает через последовательную обмотку реле KBS, которое срабатывает, переключает свои контакты, размыкая цепь З—l0 и замыкая цепь 3—12 удерживающей параллельной обмотки KBS. Удерживающая обмотка KBS будет получать питание по цепи 3—12 до размыкания ее контактом КСС, а контакт KBS в цепи 3—10 катушки контактора КМ будет оставаться разомкнутым, предотвращая повторные включения выключателя. Таким образом, реле KBS разрешает одно включение выключателя при однократном нажатии кнопки SBC.

Устройство АПВ на переменном оперативном токе. Такое устройство АПВ можно осуществить на выключателях с грузовыми и пружинными приводами. На рис. 3 приведены схемы однократного АПВ для выключателей с пружинным приводом ПП-67. В схемы управления входят различные вспомогательные контакты SQ. В зависимости от того, с какими деталями и узлами привода связаны эти контакты, их можно разделить на три группы.

Первая группа контактов привода выключателя связана с механизмом натяжения включающих пружин и переключается при изменении их состояния. Вспомогательный контакт SQ1 (рис. 3, а и б), разомкнутый при ненатянутых пружинах и замыкающийся только в момент их полного натяжения, называется контактом готовности привода. Другой вспомогательный контакт SQ5, связанный с пружиной, действует в обратном порядке и используется в качестве конечного выключателя в цепи электродвигателя М редуктора, осуществляющего натяжение включающей пружины.

Вторая группа контактов привода SQ3, SQ4 и SQ6 связана с его валом и переключается при изменении положения выключателя по любой причине. Вспомогательный контакт SQ3 является кратковременно проскальзывающим, обеспечивающим однократность действия АПВ. Контакты QS4 и QS6 являются блок контактами выключателя, SQ4 замыкает цепь катушки включения YAC при отключенном выключателе, a SQ6 — катушки отключения YAT при включении выключателя.

Третья группа контактов включает в себя так называемые аварийные контакты. В эту группу в рассматриваемых схемах рис. 3 входит контакт SQ2. Этот вспомогательный контакт замкнут при включенном выключателе, остается замкнутым при отключении выключателя от защиты, а при отключении ключом управления SA размыкается, запрещая действие АПВ.

На схеме рис.3, а все вспомогательные контакты показаны в положении, соответствующем отключенному выключателю и полностью заведенной включающей пружине. Натяжение пружины осуществляется электродвигателем М. В течение времени его работы контакт SQ1 готовности привода остается разомкнутым, не допуская включения выключателя до тех пор, пока пружина не будет полностью натянута. По окончании процесса натяжения пружины контакт SQ1 замыкается, а конечный выключатель SQ5 размыкает цепь электродвигателя М.

а — с проскальзывающим блок-контактом; б— с реле времени

Рис. 3. Схема АП В фидера на переменном оперативном токе

Если АПВ было успешным, то схема приходит в состояние готовности к новому действию после натяжения пружины и замыкания контакта SQ1 готовности привода.

Если АПВ было неуспешным, то выключатель остается отключенным, но пружины будут вновь натянуты и привод подготовлен к оперативному включению ключом управления SA. Контакт SQ3 в цепи АПВ к моменту новой готовности привода будет разомкнут, чем обеспечивается однократное действие АПВ. Для обеспечения однократности АПВ минимальное время натяжения пружин должно быть больше наибольшей выдержки времени защиты t_защ, действующей на этот выключатель.

Схема АПВ с выдержкой времени однократного действия приведена на рис.3., б. Эта схема отличается от предыдущей схемы на рис.3., а наличием реле времени КТ переменного тока с проскальзывающим контактом, который кратковременно замыкает цепь включающей катушки YAC. Вспомогательный контакт SQ7 в цепи катушки реле КТ обеспечивает замыкание этой цепи только при отключении выключателя, а контакт SQ2 — при отключении от защиты. Перемычка SX необходима для вывода из работы АПВ.