Экзаменационный билет №23

1. Методы регулирования напряжения в электрических сетях: встречное регулирование напряжения, регулирование напряжение на шинах электрических станций с помощью генераторов.

Принципы регулирования напряжения.

1) Встречное регулирование напряжения на рис. линия и трансформатор (представленный сопротивлением и идеальным трансформатором) смысл регулирования состоит в том что бы изменением коэффициента трансформации все время поддерживать у потребителя уровень напряжения (±5%U_ном). В режиме максимальных нагрузок коэффициент трансформации понижают, в режиме минимальных нагрузок его увеличивают – от этого регулирование называется встречным.

2)Регулирование U на электростанциях. Изменение напряжения генераторов возможно за счет изменения тока возбуждения. Не меняя активную мощность можно менять напряжение на выводах генератора ±0,05U_ном.г большее регулирование приводит к снижению активной мощности. Генераторы являются вспомогательным средством регулирования по причинам:

1)недостаточен диапазон регулирования U

2) Трудно согласовать режим напряжений у удаленных и близких потребителей. Данное регулирование применяется в случае генератор нагрузка. В часы максимальной нагрузки ток возбуждения увеличивают и наоборот.

3)Регулирование U на понижающих п/ст: на понижающих п/ст различают 2 вида трансформаторов (·с переключением ответвлений без возбуждения ПБВ ·с переключение под нагрузкой РПН) обычно регулировочные ответвления выполняются на стороне высшего напряжения трансформатора (наименьший раб ток)

4)Линейные регулировочные трансформаторы: Применяются для регулирования напряжения в отдельных линиях или группе линий, т.к. применяются при реконструкции существующих линий, в которых используются трансформаторы без регулировки под нагрузкой. ЛР включается последовательно с нерегулируемым трансформатором. С помощью ЛР можно осуществлять продольное и поперечное регулирование напряжения или продольно-поперечное.

5)Регулирование U изменением сопротивления сети. Напряжение у потребителя зависит от падения напряжения, которое в свою очередь зависит от сопротивления сети продольная составляющая равна: , для питающих и распределительных сетей соотношения сопротивлений различно: в питающих x>r, в распределительных x<r. Для изменения индуктивного сопротивления в линию включают конденсаторы (продольная компенсация УПК). Применение УПК позволяет улучшить режим напряжения, но они дороги в эксплуатации.

6)Регулирование напряжение путем изменения потоков реактивной мощности: Продольная составляющая падения напряжения в сети определяется по формуле по линии должна передаваться такая акт мощность, которая нужна потреб. Активную мощность линии нельзя изменять для регулировки напряжения. В сетях активное сопротивление меньше реактивного, следовательно, произведение Qx имеет большее влияние. Для изменения потоков реактивной мощности применяются СК, ИРМы, Батареи конденсаторов.

2. Автоматика повторного включения. Назначение. Требования. Принцип работы схемы апв.

При КЗ без повреждения изоляции на линиях электропередачи и на выводах электроустановок часто после отключения КЗ и повторном включении питание восстанавливается. Такие КЗ называются неустойчивми, а повторные включения после них - успешными. Они производятся автоматически, и устройство, выполняющее такой алгоритм, называются автоматическим повторным включением (АПВ). АПВ могут быть однократными, двукратными и трехкратными по числу попыток включения. По статистике для воздушных линий электропередач успешное АПВ случается: однократное (60 – 80)%; двукратное (10 – 15)% и трехкратное (1,5 – 3)%. Для кабельных сетей эффективность первого успешного АПВ составляет (65 – 75)%.

В России АПВ является обязательным для воздушных и кабельных линий электропередач напряжением выше 1 кВ, применяется на шинах

станций и подстанций, на одиночных трансформаторах мощностью выше 1 кВА, на электродвигателях, которые временно отключаются для обеспечения самозапуска более ответственных электродвигателей, а также на потребителях, отключенных из-за снижения частоты в сети. Чаще всего используется однократное АПВ, реже двукратное (особенно на воздушных линиях электропередач). Трехкратное АПВ не используют из-за его низкой эффективности.

АПВ должно удовлетворять следующим требованиям:

- возможно большее быстродействие;

- кратность действия не выше заданного;

- автоматический возврат в состоянии готовности после успешных АПВ;

- недействие при оперативном отключении выключателя;

- недействие при оперативном включении выключателя на КЗ;

- возможность автоматического запрета при АПВ при действии определенных видов защиты или автоматики.

В соответствии с выше указанными требованиями пуск АПВ может осуществляться двумя способами:

- несоответствие состояния выключателя (отключен) предыдущей команде «включить»;

- срабатывание релейной защиты.

Первый способ более универсальный, так как АПВ происходи и при самопроизвольном отключении выключателя. Команда «включить» запоминается при помощи положения выключателя (блок-контакты выключателя), либо контактами реле повторителя. Точно так же определяется положение выключателя «отключен».

Действие АПВ определяются двумя временами:

- время срабатывания tс.а;

- время самовозврата в состояние готовности к новому действию tв.а. Самовозврат однократного АПВ происходит в случае успеха и не происходит в случае неуспеха АПВ. Самовозврат двукратного АПВ происходит после первого цикла независимо от его успеха, а после второго цикла, если он успешен. Время самовозврата имеет порядок: 15 – 20 с для однократного АПВ и 60 – 130 с для двукратного.

Требуемое значение tс.а первого цикла определяется следующими условиями:

1) tс.а1 = tг.п + tзап; 2) tс.а1 = tд.с - tв + tзап;

(8.1)

3) tс.а1 = tг.в – tв + tзап; 4) tс.а1 = tвз - tв + tзап;

где tг.п – время готовности привода после отключения (0 – 0,4)с в зависимости от типа выключателя;

tд.с – время деионизации среды (0,08 – 0,4)с в зависимости от напряжения улектрустановки;

tв – время включения выключателя;

tг.в – время готовности выключателя к отключению КЗ при неуспешном АПВ;

tв.з – время возврата защиты, установленной со стороны питания;

tзап – запас по времени, принимается равным (0,4 -0,5) с

Для первого цикла обычно определяющим является первое условие. Для второго цикла определяющим является третье условие:

tс.а2 = tг.в = (15 – 20)с. (8.2)

При АПВ можно использовать ускорение действия релейной защиты для сокращения времени отключения КЗ защитами с выдержкой времени. Такая совместная работа релейной защиты и АПВ называется ускорением

действия защиты. Возможны три варианта такого ускорения:

- ускорение защиты после АПВ;

- ускорение защиты до АПВ;

- поочередное действие защиты и АПВ.

Ускорение действие защиты после АПВ работает следующим образом. Если КЗ отключается защитой селективно с выдержкой времени (это говорит о том, что КЗ внутри защищаемого объекта), то после неуспешного АПВ защита может работать без выдержки времени. Если ранее отключенный выключатель оперативно включают на КЗ, то отключение происходит также мгновенно.

Ускорение действия защиты до АПВ осуществляется на линиях с последовательно включенными участками. На первом участке дополнительно к селективной защите устанавливают неселективную защиту, которая работает без выдержки времени и защищает все участки линий. При КЗ на любом участке линий срабатывает неселективная защита и отключает первый участок без выдержки времени. Если АПВ успешное, все участки подключаются к питанию. Если АПВ неуспешное, то неселективная защита выводится из действия, а Устойчивое КЗ отключается селективными защитами.

Поочередное действие защиты и АПВ. В данном случае сочетаются эффекты ускорения до и после АПВ. На каждом участке линий устанавливаются неселективная защита, которая защищает свой участок и небольшую часть последующего участка; селективная защита и АПВ. Времена срабатывания АПВ последовательно нарастают на ступень селективности по мере удаления от источника питания. При КЗ мгновенно отключается либо только поврежденный участок линий, либо и последующий участок. Во втором случае первым срабатывает АПВ

последующего участка, а АПВ поврежденного происходит позже на ступень селективности. Если КЗ устойчивое мгновенно вторично отключается только поврежденный участок, неселективная защита выводится до действия АПВ предыдущего участка. При отключении только одного участка и устойчивом КЗ оба раза действует неселективная защита этого участка.

Контакт В К А размыкается только при оперативном отключении выключателя ключом или кнопкой управления или контактом телеуправления, но при отключении выключателя релейной защитой остается замкнутым. При отключении выключателя релейной защитой создается несоответствие положения привода (ВКА замкнут) и выключателя (замкнулся вспомогательный контакт выключателя ВКВ2), при котором запускается реле времени РВ схемы устройства АПВ. Через заданное время 2—5 с замыкается импульсный контакт этого реле в цепи электромагнита включения ЭВ. К этому времени все остальные контакты в цепи ЭВ уже замкнуты: ВКА, КГП1 и ВКВЗ, замкнувшийся одновременно с ВКВ2 при отключении выключателя. При срабатывании ЭВ освобождает механизм зацепления, удерживающий пружины привода в заведенном состоянии, и выключатель включается за счет энергии, запасенной в предварительно натянутых пружинах. Одновременно в цепи ЭВ срабатывает счетчик Сч (или сигнальное реле), фиксируя факт действия схемы АПВ. Замыкается также контакт КГП2, который запускает устройство AMP — автоматический моторный редуктор, состоящий из электродвигателя типа МУН и редуктора и предназначенный для натяжения пружин привода. Процесс натяжения пружин заканчивается через 10—20 с, после чего контакт КГП2 размыкается и отключает AMP, а контакт КГП1 замыкается и подготавливает устройство АПВ к новому действию.