- •1. Автоматическое повторное включение, общие положения. Назначение, классификация и основные условия применения устройств апв.
- •2. Одиночные линии с односторонним питанием. Требования нтд по выполнению устройств апв.
- •2.1. Трёхфазное апв однократного действия.
- •2.1.1. Схема устройства трёхфазного апв однократного действия с пуском от рз.
- •2.1.2. Схема устройства трёхфазного апв однократного действия с пуском от несоответствия положения выключателя и положения ключа управления.
- •Включение оперативного питания
- •Включение выключателя
- •Короткое замыкание
- •2.2. Устройства многократного действия.
- •2.2.1. Схема устройства трёхфазного апв двукратного действия с пуском от несоответствия положения выключателя и положения ключа управления.
- •2.3. Механические устройства апв.
- •3. Одиночные транзитные линии между электростанциями или подстанциями с синхронной нагрузкой. Требования нтд по выполнению устройств апв.
- •3.1. Апв на выделенный район.
- •3.2. Несинхронное апв.
- •3.3. Быстродействующее апв.
- •3.4. Апв с улавливанием синхронизма.
- •4. Особенности апв на параллельных линиях и линиях с двусторонним питанием. Требования нтд по выполнению устройств апв.
- •4.1. Напв (несинхронное апв).
- •4.2. Бапв (быстродействующее апв).
- •4.3. Апв с контролем синхронизма: апв ос и апв ус.
- •5. Особенности апв на транзитных линиях при наличии параллельных связей (апв линий, работающих в кольцевой сети). Требования нтд по выполнению устройств апв.
- •5.1. Кольцевая сеть с одной точкой питания.
- •5.2. Кольцевая сеть с несколькими точками питания.
- •6. Пофазное апв линий электропередачи. Требования нтд по выполнению устройств апв.
- •6.1. Короткие замыкания на землю и отключение одной из фаз. Типы избирательных органов устройств оапв.
- •Обрыв (отключение) одной из фаз
- •Каскадное отключение замкнутой на землю фазы
- •Типы избирательных органов устройств оапв
- •6.2. Схема оапв.
- •7. Трёхфазное апв трансформаторов, шин, двигателей. Требования нтд по выполнению устройств апв.
- •7.1. Особенности работы апв шин и трансформаторов.
- •7.1.1 Автоматическое опробование исправности изоляции шин.
- •7.1.2. Подача напряжения потребителям после отключения шин и автоматическое восстановление схемы подстанции. Схемы.
- •7.1.3. Автоматическое восстановление схемы электростанции.
- •7.2. Трёхфазное апв трансформаторов.
- •7.3. Автоматический повторный пуск электродвигателей.
- •8. Определение параметров срабатывания устройств апв.
- •8.1. Одиночные линии с односторонним питанием.
- •8.4. Шины распределительного устройства.
- •9. Автоматическое включение резервного питания и оборудования. Назначение и область применения авр. Виды устройств авр.
- •9.1. Основные требования к выполнению авр.
- •9.2. Автоматическое включение резерва на подстанциях (местные авр).
- •9.2.1. Схема авр силовых трансформаторов, питающихся от общих шин.
- •9.2.2. Схема авр силовых трансформаторов, питающихся от разных источников.
- •9.2.3. Схема авр линии электропередачи.
- •9.2.4. Функционально-логическая схема авр в составе микропроцессорного устройства.
- •9.3. Особенности выполнения авр на подстанциях, питающих синхронную нагрузку.
- •9.4. Упрощённое описание процесса самозапуска нагрузки при авр. Отключение менее ответственных потребителей, защита минимального напряжения.
- •9.5. Сетевые авр. Назначение и область применения. Требования к выполнению сетевых авр. Примеры применения в распределительных сетях.
- •Действие сетевого авр – на включение выключателя резервного питания.
- •Включение выключателя с выдержкой времени:
- •Однократность действия.
- •При действии сетевого авр должно быть обеспечено быстрое отключение устойчивого кз устройствами рз.
- •9.6. Автоматическое включение резервного питания и оборудования на блочных тэс. Основные принципы. Требования к выполнению.
- •9.6.1. Схема авр трансформаторов собственных нужд блочных тепловых электростанций.
- •9.7. Автоматическое включение резервного питания и оборудования на аэс. Принципы выполнения.
- •9.8. Определение параметров срабатывания устройств авр.
- •10.1. Общие сведения об изменении частоты в эс (понятия: регулятор скорости, регулятор частоты, лавина частоты, лавина напряжения)
- •10.2. Влияние изменения частоты на работу потребителей. Регулирующий эффект нагрузки
- •10.3. Влияние понижения частоты на работу эс
- •10.4. Назначение и особенности выполнения устройств ачр. Приближенный график изменения частоты при возникновении дефицита мощности и после его устранения действием устройств ачр
- •10.5. Принципы выполнения ачр (в т. Ч. Область применения, преимущества и недостатки каждого способа)
- •10.5.1. Разгрузка с большим числом очередей (категория ачр I, категория ачр II, совмещение очередей)
- •10.5.2. Разгрузка с малым числом очередей
- •10.5.3. Разгрузка энергосистемы по скорости снижения частоты, устройства ачр, реагирующие на скорость изменения частоты
- •10.5.4. Устройства ачр с выдержкой времени, зависящей от частоты
- •10.5.5. Дополнительная автоматическая разгрузка
- •10.6. Работа устройств ачр при кратковременном понижении частоты (в т. Ч. Причины кратковременного снижения частоты)
- •10.7. Функционально-логические схемы: очередь (ступень) ачр, очередь (ступень) чапв, функция блокировки , функция контроля направления мощности
- •1. Функция автоматической частотной разгрузки:
- •1.7 Требования к реализации функции ачр:
- •2. Функция частотного автоматического повторного включения:
- •2.6 Требования к реализации функции чапв:
- •10.8. Определение параметров срабатывания (ачр I, ачр II, чапв)
- •11. Совместная работа рз, апв, авр, ачр
- •11.1 Ускорение действия защиты до апв
- •11.2 Ускорение действия защиты после апв, авр и дистанционного включения
- •11.3 Увеличение кратности действия апв по мере приближения участка к головному
- •11.4 Поочерёдное апв участков линии электропередачи
9.1. Основные требования к выполнению авр.
На ПС распределительных сетей, в городах, на предприятиях используется раздельная работа источников электроснабжения и как следствие одностороннее электроснабжение потребителей. Схема на рисунке ниже.
Применение такого режима позволяет снизить значения токов КЗ. Отключенное состояние выключателя (справа на схеме) будет снижать величину тока КЗ на отходящей линии в два раза по сравнению с режимом параллельной работы при включенной линии Л2. Также раздельная работа линий позволяет упростить работу РЗ. Если всегда предусматривается раздельная работа линий, то устройства защиты могут устанавливаться только на головном участке (около источника), потому что данные линии будут линиями с односторонним питанием. Если параллельная работа источников и включен выключатель справа, тогда обе линии становятся линией с двухсторонним питанием и тогда нужно дополнительно устанавливать комплект защит на линии Л1 и линии Л2 со стороны ПС «В».
Раздельная работа источников позволяет снизить потерю мощности, позволяет поддерживать уровни напряжений.
Также при раздельной работе вероятность электроснабжения будет выше чем при параллельной работе двух, а тем более трёх независимых источников. Этот недостаток устраняется почти полностью устройством АВР в 95% случаях.
АВР на ПС, которые называют устройствами местных АВР и к ним есть требования:
Схема АВР должна приходить в действие при исчезновении напряжения на шинах ПС по любой из двух причин:
• при отключении выключателя рабочего питания, находящегося на данной ПС (На схеме это выключатель на ПС В):
Это отключение может быть аварийным, ошибочным или самопроизвольным. Во всех этих случаях схема АВР должна приходить в действие. При отключении выключателя рабочего питания должен автоматически включиться выключатель резервного питания. При таком быстром АВР перерыв питания определяется собственным временем включения выключателя резервного питания (от 0,3 с до 0,8-0,9 с.). Зафиксировать пропажу напряжения на шинах ПС «В» помогает трансформатор напряжения, кот. подключен к шинам. Из-за отключения выключателя рабочего немедленно должно производить включение выключателя резервного. Этот сигнал должен быть сформирован АВР быстро, т. е. без выдержки времени. Т. е. общее время перерыва в электроснабжении потребителей будет определяться включения выключателя резервного ввода.
• при исчезновении напряжения на шинах, которое мы контролируем с помощью ТН, без отключения выключателя рабочего питания. Например, при КЗ на Л1, сработала защита, установленная на ПС со стороны источника питания. Эта защита отключит линию Л1 как на линию с односторонним питанием, т. е. на отключение своего выключателя. Отключение выключателя со стороны ПС В не происходит при этом. И также не будет напряжения на шинах ПС В и должно быть включение выключателя резервного ввода. В этом случае нужно отключить выключатель питающей линии Л1 (рабочий), после этого надо включить выключатель резервного ввода. Такая последовательность должна быть, чтобы не подать напряжение в повреждённую линию от резервного источника. Отключение выключателя рабочей питающей линии Л1 (со стороны ПС В) выполняет пусковой орган схемы АВР. Этот пусковой орган АВР даёт команду на отключение выключателя рабочей линии при одновременном наличии двух условий:
— снижения напряжения на шинах 0,2-0,4 Uном
— наличие напряжения на резервном источнике 0,6-0,65 Uном, для этого используется ТН около резервного выключателя
На тех ПС, где установлены крупные синхронные двигатели, в пусковом органе устройства АВР дополнительно нужно предусматривать реле снижения частоты. Это реле ускоряет работу пускового органа и всей схемы АВР. Это условие обусловлено тем, что при потере питания СД-ли продолжают некоторое время вращаться по инерции и поэтому они выполняют в схеме роль генераторов, поскольку поддерживают на шинах напряжение. И скорость снижения этого напряжения будет зависеть от ряда факторов. При неблагоприятных факторах это время будет сохраняться и будет составлять несколько секунд. А снижение частоты происходит быстрее, поэтому устанавливается реле снижения частоты (если есть крупные СД), которое также участвует в формировании сигнала на отключение выключателя рабочего ввода.
При глубоком снижении напряжения пусковой орган устройства АВР должен давать команду на отключение выключателя рабочей линии с выдержкой времени. Хотя для потребителей важно быстрое восстановление питания, НО, АВР с выдержкой времени.
Глубокое снижение или полное исчезновение напряжения возможна при КЗ на элементах прилегающей сети. Поэтому задаётся дополнительная выдержка времени на отключение выключателя рабочего ввода, для того чтобы удостовериться, что снижение напряжения произошло на Л1, а не на линиях, которые отходят от шин на ПС В:
Эту выдержку времени на АВР выключателя рабочего ввода мы выбираем больше чем выдержка времени защит присоединений, отходящих вниз от шин ПС В. Тогда мы гарантированно отстроимся по времени по этому режиму и будем знать, что если это КЗ на присоединениях, отходящих вниз от шин ПС В, то они давно должны были быть отключены защитами этих присоединений. Т. о. мы предотвращаем излишние действия АВР.
Если же причиной исчезновения напряжения стало отключение линии Л1 со стороны источника питания, то вслед за отключением этой линии будет следовать АПВ и это АПВ скорее всего будет успешным, поэтому перед отключением рабочего выключателя нужно убедиться, что сработала не только защита, но и АПВ, которое стало неуспешным. И только в этом случае нужно отключить рабочий и включить резервный выключатели. Т. е. АВР нужно замедлить на время, большее чем время выдержка времени устройства АПВ.
Есть ещё АВР с автоматическим возвратом к доаварийной схеме. Под этим понимается включение выключателя рабочего ввода и приход к доаварийной схеме при восстановлении напряжения на рабочем источнике. На вышеприведённой схеме в случае перехода на резервный источник и в случае дальнейшего повреждения линии Л2 от резервного источника не будет возможности выполнить обратный АВР (к доаварийной схеме). И при восстановлении напряжения на шинах схема не придёт к доаварийной конфигурации. Поэтому стараются избегать излишнего срабатывания АВР и дожидаются сначала срабатывания АПВ и только потом действует АВР.
Но устройства АПВ могут быть двукратного действия и там большие выдержки времени для второго цикла АПВ, и для потребителей это плохо. Поэтому это время нужно сократить, нужно отстроиться от РЗ, а с выдержкой времени АПВ можно не согласовывать АВР в случае, если в схеме АВР выполнен возврат к доаварийной схеме ПС. Т. е. мы переходим на резервный источник как можно быстрее, возобновляем электроснабжение потребителей, дальше если АПВ успешное, то АВР осуществляет возврат к доаварийной схеме ПС, т. е. схема переводится на электроснабжение потребителей от рабочего источника. Т. е. широко применяется схема АВР, которая не требует замедления по условию ожидания действия АПВ. Это схема АВР с автоматическим возвратом к доаварийной схеме ПС. Преимущество этой схемы – мы сокращаем выдержку времени на отключение выключателя рабочего источника. При глубоком проседании напряжения применения схема АВР с автоматическим возвратом к доаварийной схеме пережидает только время, необходимое для защит входящих присоединений. После этого отключается рабочий выключатель и включается резервный. И если рабочий элемент будет включен, то схема АВР восстановит доаварийный режим. Т. е. сначала включит рабочий выключатель и затем отключит резервный без кратковременного отключения потребителей. При этом электрическая сеть между рабочим и резервным источником кратковременно замыкается, а в некоторых случаях при этом допускается небольшой угол между векторами напряжения. Также есть другие конфигурации сети. Ниже приведён фрагмент довольно протяжённых ЛЭП, к которым подключены отпаечные ПС.
Есть опасность такой схемы (выше). В ряде случаев одновременное срабатывания нескольких устройств АВР может вызвать недопустимую перегрузку резервный линии, также может затрудниться процесс самозапуска электродвигателей и потребуются усложнения РЗ. Для того чтобы не было таких явлений предусматриваются поочерёдное действие АВР. Например, если отключается линия Л1 или линия Л2, то устройства АВР на всех отпаечных ПС (их несколько на схеме) будут срабатывать одно за другим с небольшим интервалом времени так, чтобы это время было достаточно для самозапуска своей двигательной нагрузки. Т. е. когда осуществляется выбор параметров срабатывания на отпаечных ПС, то время срабатывания АВР задаётся неодинаковым для этих ПС для того чтобы гарантированно самозапуск двигательной нагрузки происходил не одновременно. Потому что самозапуск этой двигательной нагрузки может приводить к перегрузке резервной ветви. И если все эти двигатели на ПС будут самозапускаться одновременно, это может привести к снижению напряжения и самозапуск будет неуспешным. Поэтому необходимо, чтобы эти АВР действовали поочередно.
3) Действие устройства АВР должно быть однократным. Из-за того, что у всех АВР высокая эффективность (выше 90%(92-95%)) применение многократного АВР не повысит процент успешных действий. Также каждое повторное включение на КЗ – нежелательная ситуация, поэтому все АВР действуют однократно.
4) Устройство АВР должно обеспечивать быстрое отключение резервного выключателя при его включении на устойчивое КЗ Когда речь идёт о КЗ на шинах, для того, чтобы включение на КЗ устройством АВР сопровождалось как можно меньшими повреждениями нужно ускорить РЗ (обычно около 0,5 с) после АВР или после включения выключателя резервного ввода. Почему так? Для того чтобы облегчить отстройку от бросков тока намагничивания трансформатора, бросков тока самозапуска заторможенных электродвигателей при быстром АВР, необходимо ускорить эту защиту, но нельзя сделать её мгновенной.
Но нужно чётко понимать отличие КЗ на шинах от других режимов, которые приводят к увеличению тока. Увеличение тока можно наблюдать в следующих случаях:
• АВР связано с включением трансформатора. Если говорить о схеме выше, то один из трансформаторов всегда в резерве. Когда используется АВР и включается резервный трансформатор, будет наблюдаться бросок тока намагничивания. Для того, чтобы РЗ могли отличить КЗ на шинах от броска тока намагничивания, нужна дополнительная выдержка времени (обычно около 0,5 с).
• Когда выполняется АВР, то оно сопровождается перерывом в электроснабжении. Т. к. есть этот перерыв в электроснабжении, то есть снижение напряжения (может быть глубоким), значит есть двигатели, которые будут самозапускаться, если будет самозапуск, тогда через защиты будут протекать токи самозапуска. И необходимо чтобы РЗ могли отличить ток самозапуска от КЗ на шинах, поэтому также выдержка времени (обычно около 0,5 с).
Действие устройств АВР не должно вызывать:
• аварийных перегрузок оборудования. Это требование соблюдается в зависимости от того, что из элементов проектируется в первую очередь. Если выполняется проектирование устройства АВР на существующем оборудовании, тогда при проектировании нужно проверить, что АВР не приведёт к недопустимой перегрузке оборудования, того силового оборудования, которое будет либо в явном резерве, либо в неявном резерве.
• опасных несинхронных включений синхронных электродвигателей и синхронных генераторов. Задавая выдержку времени устройства АВР нужно проверить, что если есть СД, то они либо отключены, либо с них нет возбуждения.
• неправильных действий РЗ. Работа АВР не должна приводить к неправильной работе РЗ. При срабатывании АВР проверяется, что самозапуск заторможенных электродвигателей успешен. Проверяется это по уровню напряжения, по которому можно дать прогноз, будет ли самозапуск успешным.
На тех выключателях, которые задействованы в работе устройства АВР, выполняется постоянный контроль исправности цепи включения.