8 сем (станции+реле) / Экзамен / Расписанные билеты прошлых лет

Ток несинхронного включения будет МАКС, когда мы включим ЭДС системы и генератора в противофазу (180 градусов).

•Синхронный генератор при системе бесконечной мощности (Хс=0)

- ток несинхронного включения Для сравнения ток трёхфазного КЗ на зажимах генератора:

Получается, несинхронное включение опасно термическим воздействием, так как ток в 2 раза больше тока КЗ + опасны усилия, которые воздействуют на вал и обмотки статора.

Из опыта эксплуатации вводят соотношения:

Ток несинхронного включения к номинальному току

- после АПВ обеспечивается довольно быстрая ресинхронизация

Несинхронное включение, которое удовлетворяет условиям только по току может вызвать длительный асинхронный режим. Поэтому нужны устройства ресинхронизации. Ресинхронизация зависит от скольжения, а скольжение это разность частот (чем больше разность частот, тем меньше вероятность ресинхронзации).

Если например, рассмотреть одиночную линию при изолировании этой системы для ресинхронизации надо будет разгрузить агрегаты. Ресинхронизация не входит в АПВ. Мы должны все условия рассмотреть перед АПВ.

Несинхронное АПВ допустимо, когда разность частот мала + проверка этих условий.

3.3. Быстродействующее АПВ (БАПВ)

В НАПВ и БАПВ нет органов контроля синхронизма. Задача выполнить АПВ как можно быстрей, чтобы угол между векторами ЭДС не успел достигнуть предельного значения, при котором нарушается синхронная работа.

Лекция 5

4 АПВ на параллельных линиях и линиях с двухсторонним питанием

Формально каждая из этих линий – линия с односторонним питанием. При отключении выключателя на одной из линий, напряжение будет сохранятся на линиях и если отключаем только 1 выключатель – бестоковой паузы и деионизации среды не будет, поэтому для восстановления свойств изоляции надо отключить эту линию с обоих сторон.

АПВ для параллельных линий:

1)АПВ должно устанавливаться на обоих концах каждых линий

2)Выбор выдержек АПВ с учетом РЗ с обоих сторон

3)Контроль отсутствия и наличия на включаемой линии, шины и вводах для синхронности напряжений.

Вслучае, если повреждение устойчиво на одной из линий параллельных, то при установке АПВ с обоих сторон и не будем выполнять контроль напряжения, то возможно, что мы в общей сложности будем включать выкл. На КЗ дважды. Второе включение – излишне, так как вторая линия будет обеспечивать нагрузку.

Если между ЭС есть несколько линий:

То повторное включение одной из отключившихся линий не будет приводить к возникновению большого уравнительного тока, поскольку связь по остальных линиям. Если между ЭС есть 3 и более связи, то можно использовать более простые устройства АПВ.

Если 2 ЭС связаны одной линией:

Тогда каждые отключение приводит к асинхронной работе ЭС. В одной из частей – частота будет уменьшаться, а в другой увеличиваться. + у напряжения на разных ЭС будут разные частоты, то при включении линии будет возникать уравнительный ток. Следовательно, будут качания и асинхронный режим. При асинхронном режиме – угол между ЭДС будет увеличиваться, при этом ток изменяется с минимального до максимального значения. Ток и мех.моменты которого значительно могу превосходить КЗ.

Вместе с асинхронным режимом у нас будет понижение напряжения.

Такие циклические колебания тока и значительные понижения напряжения будут представлять опасность для оборудования. Поэтому расчетным способом необходимо рассчитать допустимость применения несинхронного АПВ, либо быстродействующего АПВ.

Поэтому если для одиночных линий с двухсторонним питанием, для параллельных линий мы покажем, что при замыкании асинхронный режим завершится выравниванием частот, то можно установить

несинхронное АПВ на линии (НАПВ).

Для того, чтобы сократить время бестоковой паузы или с учетом мер, учитывающих не очень благоприятные условия при несинхронном включении, мы можем включить быстродействующее

АПВ (БАПВ), при этом полное время цикла не превышает 0,3- 0,4сек. В этом случае, к моменту время замыкания

транзита разность частот будет незначительна. Другими словами, можно сказать, что при использовании БАПВ включение будет осуществляться несинхронно, так же, как и при НАПВ, но в более легких условиях. В случаях, для наших рассматриваемых схем (картинка 3), когда применение БАПВ и НАПВ недопустимо, мы должны выполнить проверку по условиям синхронизма вторичных напряжений

АПВ с контролем синхронизма:

1)АПВ с ожиданием синхронизма (АПВОС)

2)АПВ с улавливанием синхронизма (АПВУС)

АПВОС:

используется в том случае, когда есть несколько мощных шунтирующих связей (пропускная способность этих ЛЭП достаточно для перераспределения мощности).

Например, как здесь

АПВОС делает АПВ линии только в том случае, если шунтирующие связи остаются в работе (сохраняется синхронная работа). В АПВОС есть органы контроля, которые запрещают включать при нарушении синхронизма.

В устройствах АПВОС последующее повторное включение идет после затухания качания (Поэтому и называется с ожиданием синхронизма).

АПВУС.

Она не дожидается затухания качаний. Устанавливаются на линиях при отключении которых будет нарушение синхронной работы из-за отсутсвия шунтирующих связей или малой пропускной способности.

Разрешается подача импульса на включение лишь в определенном диапазоне разности частот с некоторым опережением в момент совпадания фаз.

Мы формируем сигнал на включение выключателя с некоторым опережением, т.о. пока этот сигнал проходит цепь управления.. угол опережения выбирается таким, чтобы коммутация была в наиболее благоприятный момент времени.

Органы контроля в составе АПВУС разрешают импульс на включение в определнном диапазаоне частот с опережением момента совпадения фаз.

АПВ при нарушенном синхронизме мы не ожидаем когда качания затухнут, мы улавливаем наиболее лучший момент.

Для контроля синхронности напряжений используют схему:

ТВ1 на шины, ТВ2 к линии.

Реле КСС – реле контроля синхронизма.

ВД для реле контроля синхронизма:

Цепь пуска АПВ с контролем синхронизма:

Контроль синхронизма и напряжения – на обоих концах линии.

С помощью SX – можно вводить в работу одну из них. На тот выключатель, который первый SX шунтирует KSS и включение будет без учета условий синхронизма для первого выключателя (так как не с чем сравнивать).

KVW1 замыкает контакт при полном отключении линии и выполняется пуска АПВ для первого выключателя.

Для второго выключателя SX разомкнут и пуск возможен лишь тогда, когда напряжение по величине близко к номиналу и угол между напряжениями меньше угла срабатывания KSS (который тогда замкнут) и формирует цепь пуска АПВ.

Схема параллельных линий:

Тут применятеся АПВ с улавливанием синхронизма. Мы можем проверить синхронизм с помощью тока, оставшейся линии.

Например, если нужно сделать АПВ 1 линии, то токовый орган будет на 2 линии с помощью токового реле КА с контактами КА.1, который действует на замыкание.

АПВ линии 1 разрешается когда сработает КА.

Для надежного замыкания контакта КА 1.1 при отключении выключателя, например, 2, отстройка срабатывания токового реле производится от ёмкостного тока линии. Ток возврата > емкостного тока линии.

5Особенности АПВ на транзитных линиях при наличии параллельных связей (АПВ линий, работающих в кольцевой сети). Требования НТД по выполнению устройств АПВ

Кольцевая сеть Говоря о параллельных линиях дополнительно необходимо о транзитных линиях, для которых тоже

необходимо выполнить АПВ, но в том случае, если имеются параллельные связи. Если у нас присутствуют параллельные связи достаточной пропускной способности, то, как правило говорят о кольцевой сети (зеленым и синим цветом показаны кольцевые схемы)

Особенности АПВ кольцевой сети:

1. Отключение линии не вызывает перерыва электроснабжения потребителей. Раз уж нет перерыва ЭС, то есть преимущество в выборе параметров срабатывания (не надо искать золотую середину между временем АПВ (деионизация итд) и минимизацией времени отключения потребителей). Кроме того, нет нарушения электрической связи между ПС (сохранение синхронизма). Поэтому мы можем выбрать большее время бестоковой паузы, но не пренебрегать этим, поскольку может быть наложение (гроза итд).

+ в кольцевых сетях при отключении линии мощность распределяется по оставшимся линиям и идет перегрузка из-за которого они могут отключится защитой от перегрузки.

2.АПВ успешное, если обратное включение с обеих сторон после того, как линия будет отключена с обоих сторон. Если мы будем отключать, с одной стороны, то дуга может не погаснуть и линия отключится. Это условие одно для кольца, параллельное и одноцепных транзитных. Нужен контроль устройством АПВ, чтобы отключение было с двух сторон и после этого отсчитывать время АПВ и формировать команду на включение выключателя.

3.В кольцевой сети может быть 1,2,3 точки питания:

5.1. Кольцевая сеть с одной точкой питания 1) если сеть с 1 точкой питания – отключение одной из линий приводит к тому, что оставшиеся линии

становятся линиями с односторонним питанием. Здесь надо выполнять устройство АПВ, чтобы АПВ работали как на линии с односторонним питанием. Логика устройства АПВ делается такой умной, чтобы сама всё понимала. Очевидно, что при ремонте одной линии в кольцевой сети будет одностороннее питание и необходимо сделать так, чтобы АПВ рабочих линий обеспечивали электроснабжение максимально быстро при его пропадании.

5.2 Кольцевая сеть с несколькими точками питания 2) Если 2 и более параллельных связей – АПВ устанавливается без проверки синхронизма, но надо

помнить, что при ремонте одной из линий – схема меняется и устройство АПВ должна позволять вводить, например, ключом условие проверки синхронизма.

Если отключение одной из связей допускается несинхронное включение, то можно в ремонтной схеме одну связь включать АПВ без контроля синхронизма (по схеме НАПВ). Если НАПВ не допускается, то будет АПВ с улавливанием синхронизма.

3)Если 3 и более связей ПС в кольцевую сеть с несколькими источниками питания, то при проектировании АПВ одновременное отключение всех связей – маловероятно, поэтому АПВ не усложняется. Поэтому АПВ без проверки синхронизма, но учитывая, что может быть наложение аварий во время ремонта, то предусматривается АПВ с контролем синхронизма.

АПВ с улавливанием синхронизма и с контролем ОТЛИЧИЕ: АПВ с улавливанием – в случае когда улавливание благоприятного момента, а с ожиданием синхронизма – дожидается ситуации когда колебания затухнут.

Как уже отмечалось, устройства АПВ выполняются универсальными и содержат органы, контролирующие синхронность, включаемые по обеим сторонам выключателя и блокируют сигнал на включение, если напряжения становятся несинхронными, например, при отключении всех шунтирующих связей.

6 Пофазное АПВ линий электропередачи. Требования НТД по выполнению устройств АПВ

ПОФАЗНОЕ АПВ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

В сети, когда предусматривается заземление нулевой точки Т и АТ, при отключении одной из оставшихся фаз, по оставшимся в работе участку передается мощность.

ОЗЗ фазы А:

в работе фаза В и С. По этим фазам идет мощность. Отключив фазу – сопротивление участка линии меняется. Для вычисления этого сопротивления учитывается много факторов и точное число сложно. Но точно по двум оставшимся фазам примерно половина мощности передается.

ОАПВ.

Если при первом цикле ОАПВ повреждение фазы не устранено, то после этого линия отключается тремя фазами (сигнал от ОАПВ об отключении всех фаз). ОАПВ эффективно для одноцепных транзитных линий. Время перерыва питания по условиям устойчивости увеличена по сравнению с ТАПВ.

Пример, работа ГЭС на систему по протяженной одноцепной линии:

Тоткл – полное суммарное время отключения повреждения

ТАПВ – при увеличении длины линии время отключении почти не меняется (0,1 – 0,15 с).

ОАПВ – когда у нас две фазы в работе, время отключения может быть даже больше 1 секунды, увеличении при уменьшении длины – потому что у нас параллельная работа по не отключенным фазам.

Применение ОАПВ недостатки:

1)Так таковой бестоковой паузы нет, так как режим 2 фазы – земля работает. В этот момент появятся токи НП, которые влияют на высокочастотные каналы связи.

2)Необходимость пофазного управления выключателями – усложнение цепей управления выключателем

3)Необходимость пофазного управления выключателем и с противоположной стороны линии.

4)Необходимость применения спец.устройств для выбора поврежденной фазы с последующим определением аварийного режима для отключения одной фазы или всех трех.

5)Все устройства РЗ должны быть выполнены так, чтобы во время цикла ОАПВ (когда нет 1 фазы),

рз не срабатывала на нулевую последовательность.

КЗ на одной из фаз в глухозаземленной нейтр – напряжение поврежденной фазы = 0. Ток в месте КЗ: ЭДС этой фазы делить на сопротивление цепи.

Далее ток КЗ представляется в виде геом.суммы токов ПП, ОП, НП. Поскольку токи КЗ в неповрежденных фазах = 0, то выполняя подстановку понимаем что ток КЗ на землю = утроенный ток НП. Появление токов ПП, ОП и НП сопровождается появлением напряжений таких же последовательностей.

При удалении от места КЗ напряжение фазы – нулевой и обратной уменьшаются, а прямой увеличивается.

Напряжение той или иной последовательности на рассматриваемой ПС равна геом.сумме напряжений всех послед и падения напряжения с последовательностями.

СХЕМА

ОАПВ устанавливается на ПС (М и N):