книги / Основы расчета и проектирования электроснабжения предприятий
..pdfРис 7.4. Принципиальная схема
лабораторной установки АЛВ
Кроме устройства РПВ-58, комплект аппаратуры АПВ содержит указательное реле РУ, отключающее уст ройство ОУ для вывода АПВ из работы, роль которого на стенде выполняет переключатель на вертикальной па нели, обозначенный буквами АПВ.
Дистанционное управление масляным выключателем линии производится ключом КУ типа КВФ, у которого предусмотрена фиксация положения последней операции. Например, после операции включения контакты ключа ос таются в положении «включено».
Пуск устройства АПВ в данной лабораторной уста новке происходит при несоответствии положений ключа управления КУ и масляного выключателя ВМ. Положения выключателя в схеме определяются по состоянию его блок-контактов: когда выключатель включен, контакты ВМ-1, ВМ-2 и ВМ-3 размыкаются, а ВМ-4 замыкается.
Выключатель ВМ отключается с помощью контактора отключения КО. Это можно осуществить вручную ключом КУ или обеспечить в результате срабатывания релейной защиты замыканием контакта РТЗ.
Включение выключателя ВМ осуществляется с помо щью контактора включения КВ, который воздействует сво им контактом на цепь катушки соленоидного привода ПС. Включить выключатель ВМ можно вручную ключом КУ или аппаратурой АПВ с помощью контакта РП-1 промежу точного реле.
Устойчивые или неустойчивые к. з. на линии на стен де имитируются тумблером, имеющим два положения: «нормальный режим», «короткое замыкание».
Работа устройства АПВ
Принцип работы устройства АПВ с реле типа РПВ-58 такой же, как и с реле типа РПВ-358, имеются лишь схемные отличия (см. рис. 7.2).
В нормальном режиме ключ КУ находится в поло жении «включено», выключатель ВМ включен, его блокконтакты ВМ -1, ВМ-2 и ВМ-3 разомкнуты, а ВМ-4 замк нут, переключатель режима АПВ переведен в положение «включено». При этом конденсатор С заряжен до напря жения источника питания, вся схема АПВ находится в состоянии готовности.
При возникновении к. з. на линии выключатель ВМ отключится под действием РТЗ, линия обесточится. По скольку состояние ключа КУ не изменялось, возникнет не соответствие между положениями КУ и ВМ. Это несоответ ствие приведет к тому, что в схеме АПВ через контакт ВМ-3 на обмотку реле времени PB поступит питание. После от счета установленной выдержки времени PB замкнет контакт РВ-2, через который параллельно конденсатору С вклю чится обмотка напряжения реле РП. Это реле сработает и, в свою очередь, через контакт РП-1 подаст питание на кон тактор включения КВ. Далее с помощью ПС произойдет по вторное включение выключателя ВМ. Одновременно замк нется контакт РП-2, через который поступит питание на указательное реле РУ и на токовую обмотку реле РП.
Если повреждение на линии было неустойчивым, то линия останется в работе. Включение выключателя ВМ вы зовет размыкание контактов ВМ-1 — ВМ-3 и замыкание контакта ВМ-4. От этого переключатся сигнальные лампы, отключится реле PB. После размыкания контакта РВ-2 кон денсатор С начнет заряжаться через сопротивление R2. Время
его заряда до напряжения срабатывания составляет 20-25 с. После этого схема АПВ будет автоматически подготовлена к новому действию.
Если повреждение было устойчивым, то выключатель ВМ, включившись, вновь отключится защитой. Второго включения ВМ не произойдет, так как конденсатор С, раз рядившись при первом действии АПВ, повторно не успеет зарядиться. Тем самым эта схема обеспечивает однократное действие АПВ при устойчивом к. з. на линии.
В схеме предусмотрена блокировка от многократного включения и отключения выключателя ВМ при неуспеш ном АПВ, когда ключ КУ остается в положении «включе но». Это обеспечивается с помощью специального реле РШ с последовательной и параллельной обмотками. При отключении ВМ одновременно обтекаются током контак тор КО и последовательная обмотка реле РБМ. Контакт РБМ при этом разрывает цепь контактора включения КВ, а контакт РБМ замыкает цепь параллельной обмотки это го реле и переводит его на самоудерживание до вывода ключа КУ из положения «включено».
При оперативном ручном отключении выключателя ВМ ключом КУ несоответствия их положений не возника ет и АПВ не действует. Одновременно с переводом КУ в положение «отключено» и подачей питания на контактор отключения КО размыкается цепь контактора КВ, что пре дотвращает включение выключателя.
ЗАДАН И Е!
Исследование принципа действия
ирежимов работы устройства АПВ
Режим 1. Общее ознакомление с комплексом аппара туры, ручное неавтоматическое управление масляным вы ключателем:
а) с разрешения преподавателя или лаборанта вклю чить стенд и схему лабораторной установки под напряжение;
б) |
переключатель режимов АПВ установить в поло |
жение «отключено»; |
|
в) |
с помощью рукоятки ключа КУ произвести вклю |
чение и затем отключение ВМ. По состоянию сигнальных ламп сделать заключение о работе выключателя;
г) имитируя с помощью тумблера неустойчивое и устойчивое к. з. на линии, осуществить успешное ручное повторное включение и неуспешное повторное включение.
Режим 2. Исследование принципа успешного дейст вия АПВ:
а) при отключенном ВМ установить переключатель режимов АПВ в положение «включено»;
б) ключом КУ включить масляный выключатель ВМ. Через 20-25 с схема АПВ будет готова к работе. Далее сымитировать кратковременное к. з. на линии с помощью тумблера.
После этой операции процессы и переключения в схе ме будут протекать автоматически. Через непродолжитель ное время произойдет успешное повторное включение ВМ.
Наблюдая работу схемы, проанализируйте происхо дящие процессы, проследите последовательность пере ключений. Результаты наблюдений и анализа запишите
в рабочую тетрадь. При необходимости режим можно по вторить.
Режим 3. Исследование принципа неуспешного дей ствия АПВ. В этом режиме поступают так же, как и в ре жиме 2, но тумблер, имитирующий к. з. на линии, остав ляют в положении «к. з.» на длительное время, т. е. созда ют устойчивое повреждение.
В начале схема будет работать, как и в предыдущем режиме. Однако после повторного включения БМ токовая защита посредством контакта РТЗ быстро отключит ВМ. Последующего включения выключателя не произойдет, так как конденсатор С в схеме реле РПВ-58 не успеет за рядиться. Таким образом, повторное включение ВМ ока залось неуспешным, что подтверждает также однократ ность действия АПВ с реле РПВ-58.
Режим 4. Исследование принципа сочетания ручного управления выключателем и АПВ. Сочетание ручного и ав томатического управления объектами в практике встречает ся часто. Чаще всего это выполняется по принципу блоки рования действия автоматических устройств при использо вании ручного управления и наоборот. В рассматриваемой схеме (рис. 7.4) управления масляным выключателем тоже применен этот принцип. Убедиться в этом можно, если в нормальном автоматическом режиме работы схемы и ли нии ключ КУ перевести в положение «отключено». По со стоянию сигнальных ламп будет видно, что выключатель ВМ отключился. АПВ выключателя не происходит, хотя конденсатор С был заряжен и после замыкания блок-кон такта ВМ-3 реле времени PB будет работать.
ЗАДАНИЕ 2
Расчет и выбор параметров срабатывания АПВ
Выбрать выдержку времени на срабатывание АПВ и проверить, достаточно ли время заряда конденсатора для обеспечения однократности действия АПВ при следующих условиях:
-время отключения выключателя t0в= 0,08 с;
-время готовности привода ггп= 0,3 с;
-максимальная выдержка времени релейной защи
ты tçpз 3 с;
-напряжение источника питания U„=230 В;
-напряжение срабатывания реле РП Ucp= 132 В;
-емкость конденсатора С= 8 Мкф;
-зарядное сопротивление R= 3,4 МОм.
При расчете учитывается, что запуск устройства АПВ производится от несоответствия положений ключа управ ления и выключателя.
Содержание отчета
1)Название и цель работы.
2)Принципиальная схема устройства АПВ.
3)Краткий анализ всех исследованных режимов ра
боты.
4)Результаты расчета и выбора параметров сраба
тывания.
5)Выводы по работе.
8. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ
РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ (АВР)
8 .1. К р а тки е с в е д е н и я
О ПРИНЦИПАХ И УСТРОЙСТВАХ А В Р
Автоматическое включение резервного питания яв ляется наиболее эффективным мероприятием, повышаю щим надежность электроснабжения. В сетях напряжением выше 1000 В АВР обычно предусматривается для потреби телей первой и второй категорий по степени бесперебой ности электроснабжения.
АВР широко применяется на ЛЭП всех видов (воз душных, кабельных и смешанных), силовых трансформато рах, секционных и шиносоединительных выключателях. Устройства АВР осуществляют включение резервного ис точника питания, если по каким-либо причинам отключится рабочий источник питания (линия, трансформатор ит. п.). При наличии устройств АВР время перерыва питания по требителей в большинстве случаев определяется лишь про должительностью включения выключателей резервного ис точника и составляет 0,3-0,8 с.
По имеющимся статистическим данным [1, 3] на под станциях промышленных предприятий, оснащенных устрой ствами АВР, около 95% включений оказываются успеш ными. Это означает, что благодаря применению АВР воз никающие нарушения электроснабжения автоматически и достаточно быстро ликвидируются, повышается надеж ность электроснабжения.
Бесперебойность электроснабжения потребителей можно обеспечить при наличии не менее двух источников питания. При этом возможны два случая:
1) источники нормально работают раздельно каж дый на часть потребителей;
2) один рабочий источник питает все потребители, а другой источник находится в резерве.
Недостатками второго варианта являются повышен ные капитальные затраты и более тяжелые условия для самозапуска электродвигателей после переключения ис точников, так как на резервный источник оказываются включенными сразу все электродвигатели. В настоящее время такое резервирование питания применяется лишь для небольших подстанций.
При раздельной работе источников (линий, транс форматоров) нарушенное электроснабжение на одной части потребителей восстанавливается действием устройства АВР, включающим нормально отключенный секционный выключатель на шинах подстанции. Питание всех потреби телей при этом переводится на одну линию или на один трансформатор. В нормальном режиме при таком варианте резервирования оборудование тоже используется не на пол ную мощность, но с достаточно высоким КПД. Кроме того, раздельная работа линий и трансформаторов способствует уменьшению величины токов короткого замыкания и уп рощению релейной защиты.
Примеры схем питания с устройством АВР приведены на рис. 8.1. В схеме (рис. 8.1, а) осуществляется АВР одно стороннего действия питающих линий. На схеме (рис. 8.1, б) показано питание подстанции по двум раздельно рабо тающим линиям. Здесь АВР осуществляется специальным выключателем и может быть как одностороннего, так и двух-
стороннего действия. Этот случай находит наиболее широ кое применение в практике.
Схема (рис. 8.1, в) соответствует АВР двухсторон него действия на перемычке между двумя подстанциями, которые взаимно резервируют одна другую. В этом слу чае выключатель на перемычке со стороны подстанции № 2 постоянно включен. АВР осуществляется на выклю чателе подстанции № 1.
Распределительные подстанции большой мощности в ряде случаев целесообразно питать по трем линиям, как по казано (рис. 8.1, г). Нормально работают все три линии. АВР в этом случае осуществляется на секционных выключателях 2 и 5. При выходе из строя, например, линии 1 отключаются выключатели 1 и 4, включаются выключатели 2 и 5.
Резервирование трансформаторов, в принципе, может осуществляться так же, как резервирование линий. Но по скольку в условиях промпредприятий ненагруженных ре зервных трансформаторов обычно не бывает, АВР для транс форматоров в большинстве случаев выполняется на секци онном выключателе.
На горных предприятиях, например, устройства АВР применяются:
1) на ЛЭП, соединяющих ГПП предприятий с под станциями энергосистемы;
2) на линиях, питающих вентиляторы главного про ветривания, подъемные установки, компрессорные стан ции и ЦПП;
3)на секционных выключателях сборных шин под станций;
4)на трансформаторах, питающих ответственные электроприемники.