ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ_2 / ЭЛЕКТРО_Почаевец

3.2. Устройства автоматического включения резервных

'"

линии

Одиночные линии с односторонним питанием не обеспечивают

достаточной надежности электроснабжения при устойчивых повреж­ дениях. ВЫСОКУIО степень надежности могуг обеспечить только схемы

питания одновременно от двух и более источников питания, посколь­

ку отключение одного из них не приводит к исчезновению напряже­

ния у потребителей. Но несмотря на это очевидное преимущество мно­ гостороннего питания потребителей, многие подстанции работают по

схеме одностороннего питания, при котором одна линия находится в

работе, другая - в резерве. Применение такой менее надежной, но более простой схемы электроснабжения во многих случаях оказыва­ ется целесообразным для снижения токов I<.з., упрощения релейной

•

защиты, снижения потерь электроэнергии, предотвращения перето-

ков мощности и т.п.

Такая схема позволяет использовать преимущества линий с одно­ сторонним питанием и быстро подавать питание потребителям по резервной линии при прекращении питания ПQ основной, используя

ДЛЯ этой цели устройства автомamического включения резервных ли­

ний (АВРЛ), повышая тем самым надежность электроснабжения по­

требителеЙ.

Для повышения надежности работы электроустановок, снижения

последствий аварий и обеспечения экономичности раБотыI электросети

устройства АВР должны отвечать следуюrцим основным требованиям: - устройства АВР должны приходить в действие при исчезнове­

нии напряжения на шинах потребителей по любой причине (аварий­

ное, ошибочное или саМОJJроизвольное отключение выключателя

рабочей линии);

-ВКЛIочение резервной линии должно происходить сразу после

отключения рабочей, чтобы уменьшить длительность перерыва пи­ тания потребителей;

-действие АВР должно быть однократным, чтобы не допустить

многократного включения резервного источника питания на неуст­

ранившееся К.з.;

- устройства АВР должны срабатывать только после отключения

ВЫКЛIочателя рабочей линии, чтобы исключить ВКЛIочение резерв­

ного источника на к.з. на неотключенной рабочей липии;

130

-отключение резервной линии в случае ее включения на неустра­

нившееся К.з. должно быть ускоренным, Т.е. релейная защита долж­

на действовать без выдержки времени;

-устройства АВР не должны действовать при отсутствии напря­

жения на резервной линии.

Опыт эксплуатации показывает, что АВР является очень эффек­

тивным средством повышения надежности электроснабжения. Успеш­

ность АВР составляет 90--95 0/0. Простота схем и высокая эффектив­

ность обусловили широкое применение АВР в электрических сетях. Схема АВР питающей ЛUllUU приведена на рис. 3.6. Питание сбор­

ных шин подстанции осуществляется по рабочей линии Wl через

выключатель Q 1. Линия W2 является резервной, ее выключатель Q2

отключен. Контроль наличия напряжения на сборных шинах под­

станции осуществляют реле напряжения КУ1 и КУ2 через трансфор­

матор напряжения ТУ1. Контроль наличия напряжения на резерв­

ной линии W2 осуществляет реле КУ3 через трансформатор ТУ2. При исчезновеюm: напряжения на J.IlШ{ах подcraнции по moбой причи­

не замъrкаются KoнraKTЫ реле КУl и КУ2, при этом КОНПlкты реле KV3 остаются за..\fКнуrыми при наличии напряжения на резервной линии W2. Через контакты реле КУl, КУ2, КУ3 получает питание реле времени

КТ, которое с выдержкой времени замьrкает цепь катушки откmoчения

УАТ выключателя Ql, если перед этим Ql не бьш откmoчен защитой.

Отключение выключателя приводит к переключению его вспомо­

гательных контактов Q'l, которые снимают питание с катушек УАТ выключателя Q 1 и реле контроля включения резервной линии KQS,

сБорные ШИНЪI ПС

Рис. 3.6. Схема АВР питающей линии

]31

третий контакт Q'l замкнет цепь катушки контактора КМ через кон­

такт KQS. Этот контакт остается некоторое время замкнутым после

прекращения питания катушки реле KQS.

Контактор КМ, получив питание, замыкает цепь катушки вклю­

чения УАС выключателя Q2, который включается и своим вспомо­

гательным контактом Q'2 размыкает цепь контактора КМ, после чего эта цепь еще раз размыкается контактом реле KQS. ЭТО исключает возможность повторного включения контактора КМ и выключате­

ля Q2 резервной линии при ее отключении, например при к.З. на

шинах подстанции, Т.е. обеспечивается однократность АВР. Выдержка времени 108 однократности включения, которую обес­

печивает реле KQS, от момента снятия напряжения с реле KQS дО

размыкания его контакта должна превышать время включения 1вкл

выключателя резервной линии:

где tзал - время запаса, составляющее 0,3--0,5 с.

3.3. УcrpoЙсгва АПВ и АИР BыоковоАьтныыx ЛИНИЙ aвro6ЛОКИРОВКИ

Устройства автоблокировки как потребители первой категории

должны получать питание от двух взаимно резервирующих источ­

ников через две взаимно резервируемые линии. Основное питание

устройств СЦБ осуществляют обычно от тяговых или трансформа­ торных подстанций по трехфазным воздушным линиям напряжени­ ем 6 или 1О кВ с изолированной нейтралью (ВЛ СЦБ).

Для повышения надежности электроснабжения устройств авто­ блокировки и проведения плановых ремонтов предусматривают ре­

зервные линии, в качестве которых, как правило, используются трех­

фазные линии продольного электроснабжения (ПЭ) 6 (10) кВ на от­

дельно стоящих опорах или на опорах контактной сети (на

электрифицированных участках постоянного тока), а на участках переменного тока линии «два провода-рельс» (ДПР).

Схема Jлектромехаuuческuх устройств АПВ u АВР линий авто­ блокировки приведена на рис. 3.7. На схеме питания устройств СЦБ (рис. 3.7, а) между подстанциями П1 и П2 проходят две линии: ос­ новная с выключателями Ql и Q2 и резервная - Q3 и Q4. Основная

132

6 (10) кВ

ТА

KVIKV2

133

линия получает питание через один выключатель, например Q1, ВЫК­

лючатель Q2 при этом отключен.

Восстановление питания при авариях осущеcrвляется nyrем автома­

тического включения резервного выключателя Q2. Если питание линии

после этого не восстанавливается, то осуществляется АПВ отключив­

шегося выключателя Ql. На время восстановления питания основной

линии автоблокировки устройства СЦБ получают питаlШе от резерв­ ной линии через резервный трансформатор Т2. Реле контроля напряже~ ния кsy при исчезновении напряжения на основной линии теряет пи­

тание, отключается, замыкает своими контактами цепь питания уст­

ройств СЦБ от трансформатора Т2 и размыкает цепь от Тl.

При восстановлении rmтaния основной линии реле KSV получает

питание, отключает цепь от трансформатора Т2 и восстанавливает пи­

тание устройств СЦБ от Тl. Трансформатор Т2 переводится в резерв.

•

Схема вторичной коммутации выключателей Q1 и Q2 фидера СЦБ (рис. 3.7, б) состоит из цепей управления и защиты (1-2) ... (15-6),

цепей фиксации команды (17-8) ... (25-10), цепей контроля напря­

жения на линии (27,29-12) и на шинах собственных нужд подстан­

ции (31, 33,35-14) и цепей автоматики (39-16) ... (41-24).

Оnератив"ое ВКЛlOченuе выключателя фидера СЦБ осуществляется

замыканием кнопкой SBC цепи 1-2 или контактом КСС реле телеме­

ханики цепи 3-2 от шинки +ЕСl включения по телеуправлению.

Контактор КМ получает питание и замыкает своими контактами цепь включающей катушки выключателя УАС от шинок включения ЕУ. При включении выключателя переключаются его повторительные реле: KQT теряет питание при размыкании цепи 7-2 блок-контактом выключателя Q; KQC получает питание при замыкании блок-контак­ том Q цепи 7--6. Катушка включения реле фиксации KQQ получает питание по цепи 21-10 или 23-10, реле KQQ переключается, фикси­ руя команду включения выключателя. Кошакты KQQ размыкают цепи

21, 23-10, 37-16, 39-20 и замыкают цепи 17, 19--8, подготавливая к

отключению реле KQQ, и 41-24, подготавливая к пуску АПВ. Раз­ мыкание кошакта KQQ в цепи 39-20 при разомкнутом контакте КL2

(наличие напряжения на шинках собственных нужд подстанции) раз­

решает заряд конденсатора С в устройстве РПВ-58 по цепи 39-24 для

подготовки этого устройства к повторному включению выключателя.

Цепь 37-16 размыкается контактом KQQ, и реле KL3 включения

резерва выводится из работы, Т.е. АВР запрещается.

134

OnepamUBlloe отключеuuе выключателя ПРОИЗВОДИТСЯ пугем пода­ чи питания на катушку отключения УАТ кнопкой SBT по цепи 13--6

или по телеуправлению по цепи 11--6 контакТОМ КСТ от шинки +ЕС2

отключения по телеуправлению. OrклIочение выключателя приводит

к переКЛlочению его повторительных реле KQT (включается), KQC

(отключается) и реле фиксации KQQ, которое ОТЮIючается по цепи 19-8 или 17-8. Его контакт замыкает цепь разряда конденсатора С

(C-R3--KQQ-20-24-C), выводя АПВ из работы. Контакт KQQ

замыкается в цепи 37-16, вводя в работу устройство АВР.

Автоматuческое отключение выключателя фидера СЦБ осуще­

ствляется по цепи 15-6 при срабатывании одной из защит фидера

и замыкании контактов промежуточного реле KL 1 защит фидера или по цепи 9-6 при исчезновении напряжения на шинах собствен­

ных нужд подстанции и размыкании контактов KSVа' KSVЬ' KSVс

в цепи 31-14.

Автоматическое включе1luе резервного выключателя Q2 происхо­

дит при исчезновении напряжения на линии. Контроль напряже­

ния в линии осуществляется с ПОМОIЦЬю реле напряжения КV1 и КV2 (рис. 3.7, в), подключаемых через трансформатор напряжения ТV к

линии СЦБ. Пуск АВР (рис. 3.7, б) осуществляется по цепи 37-16 при исчезновении напряжения в линии (контакты KVl, KV2 замкну­

ты) и наличии напряжения на шинках собственных нужд (контакты KSVa, КSVb, КSVc в цепи 31-14 замкнуты, реле KL2 возбуждено, его контакты в цепи 37-16 замкнуты). При этом выключатель Q2

отключен оперативно (замкнуты контакты KQC и KQQ), и контак­

ты реле блокировки КВ также замкнуты. Реле включения резерва KL3, получив питание, замыкает цепь 5-2. Через указательное реле КНl

включения резерва и катушку контактора КМ проходит ток, выклю­

чатель Q2 включается, реле КНl сигнализирует о срабатывании уст­ ройства АВР.

Автоматическое nовториое включение выключателя Q1 осуществ­

ляется, если АВР выключателя Q2 не произошло, например вследствие

отсутствия напряжения на шинах собственных нужд подстанции П2,

или АВР бьUlО неудачпым и напряжение в линии не восстановилось.

Пуск устройства АПВ происходит при отключении выключателя

Ql и замыкания цепи 41-24 контактом повторительного реле KQT (контакт KQQ остается замкнутым при автоматическом откл!Очении выключателя). Реле КТ получает питание и замыкает цепь разряда

]35

конденсатора С с выдержкой времени. При разряде конденсатора на

параллельную катушку промежугочного реле KL последнее срабаты­

вает и замыкает цепь 39-2 (39-KL-KL-KH2-KВ--Q-KM-2)

через указательное реле КН2 на катушку контактора КМ, который

включает выключатель. Цепь 39-2 замыкается через 1,3 с (макси­

мальное время АПВ фидера СЦБ), если до этого ее не разомкнет кон­ такт реле блокировки КВ после удачного АВР линии и замыкания цепи контактами реле напряжения КУl и КУ2.

В случае удачного АВР линия СЦБ будет получать питание через

выключатель Q2 от подстанции П2. Цепь 39-2 схемы управления выключателем Ql будет разомкнуга контактом КВ, и АПВ не про­ изойдет. В схеме управления выключателем Q2 его повторительное

реле KQC замкнет цепь 25-10 реле фиксации KQQ, которое пере­

ключается, размыкает цепь 37-16, выводя из работы АВР, и замы­ кает свой контакт в цепи 41-24, вводя в работу АПВ.

После удачного включения выключателя Q2 выключатель Ql может быть выведен в резерв. Для этого нужно вывести из работы АПВ и ввести АВР нажатием кнопки SBT или послать по телеуправ­ лению приказ на отключение Q 1. Замыкание цепей 17-8 или 19-8 приводит к отключению KQQ, размыканию цепи 41-24 и замыка­ нию контакта KQQ в цепи 37-16. Таким образом, выключатели Ql и Q2 меняются ролями: выключатель Q2 подает питание в линию СЦБ, а Q 1 переходит в резерв.

3.4. Автоматическое включение резерва

на переменном оперативном токе

На рис. 3.8 приведена схема АВР на переменном оперативном токе для секционного выключателя. Питание подстанции осуществляется по двум вводам Wl и W2 (рис. 3.8, а). Секционный выключатель Q3 нор­

мально отключен. При исчезновении напряжения на одной из линий,

питaIOШ;ИХ подстанцию, устройство АВР включает секuионный выклю­

чатель Q3, а при восстановлении напряжения на линии автоматически

откmoчает Q3 и восстанавливает нормальную схему подстанции. Контроль наличия напряжения на линиях W 1 и W2 осуществля­

ют реле времени КТ! через трансформатор напряжения ТУ1, а на

секциях шин - КТ2 через ТУ2. Реле КТ! и КТ2 являются пусковым

органом автоматики. Контакты этих реле КТ1.2 и КТ2.2 (рис. 3.8, б)

136

Рис. 3.8. Схемы АВР секционного выключателя на переменном оперативном токе:

а - схема контроля напряжения на вводах и секциях шин; б и в - цепl1. управле­ ния и АВР выключателей соответственно ввода и секционного

137

включены последовательно в цепь катушки электромагнита отклю­

чения УАТl выключателя Q!.

Контакты ключа управления SA1 в этой цепи замкнуты при вве­ денной в работу схеме автоматики. Контакты реле КТ!.! и КТ2.! в цепи катушки реле времени КТ3 замкнуты при наличии напряжения на линии Wl и на секции, которую питает эта линия. Контакты КТ3.! в цепи УАТl при этом разомкнуты.

При исчезновении напряжения в результате отключения линии Wl

реле времени КТl и КТ2 разомкнут свои мгновенные контакты КТ!.1

и KT2.1, снимая напряжение с обмотки реле времени КТ3. Это реле при снятии с его обмотки напряжения мгновенно возвращается в исходное состояние, а при подаче напряжения срабатывает с уста­

новленной выдержкой времени.

Если действием АПВ отключившей~я линии напряжение восста­

новлено не будет, то с выдержкой времени (большей времени АПВ линии) замкнутся контакты реле времени КТ!.2 и КТ2.2 и создадут

цепь на катушку отключения УАТl выключателя Ql линии Wl.

При отключении выключателя Q 1 замкнется его вспомогатель­

ный контакт SQl.l (рис. 3.8, в) в цепи катушки включения УАС3

секционного выключателя Q3 через еще неразомкнувшийся контакт KQCl.! повторительного реле. Включение выключателя Q3 может

быть только однократным, так как контакт KQC!.l снекоторой

выдержкой размыкает цепь после первого включения выключателя

Q3, и далее она будет разомкнута до включения выключателя Ql и его повторительного реле KQC1.

При включении выкmoчателя Q3 подается напряжение на 1-10 сеIЩИЮ шин. При этом получит питание реле КТ2, замкнет контакт КТ2.! и ра­ зомкнет КТ2.2. Реле кт1, ПОДЮIЮченное к .линии Wl останется без на­ пряжения, полому его КОIпaI<Т КТ!.! останется разомкнугым, реле КТ3 будет обесточено и его контакты во всех цепях останугся разомкнутыми.

При восстановлении напряжения на ЛШПlИ Wl получит питание реле КТ1, замкнет контакт КТ!.! и разомкнет КТl.2. Реле времени КТ3 полу­ чиг питание и своим проскалъзывающи.\f контактом КТ3.2 создаст цепь на включающyrо KatyIlIКy УАС1 выключателя Ql, а KOImlКТOM КТ3.3-

цепь на Ka"JYIlIКY УАТ3) в результате чего отключится секционный ВЫК­ лючатель Q3. При этом автомаrnчески будет восстановлена исходная

схема подстанции. Цепь на отключение секционного ВЫКJnoчателя со­ здается только при условии, что включены ВЫК1ПОчатели Q1 и Q2.

138

Глава 4. ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА

ТРАНСФОРМАТОРОВ

4.1. Автоматизаqия раб<у.гыI трансформаторов

Автоматизация работы трансформаторов значительно повыша­

ет надежность электроснабжения потребителей и позволяет выбрать

наиболее экономичный режим работы. Используют следующие виды

устройств автоматики трансформаторов:

-автоматическое управление обдувом, Т.е. включением и отклю­

чением двигателей вентиляторов, охлаждающих трансформаторы;

-автоматическое регулирование напряжения трансформатора (АРНТ);

-автоматическое включение резервного трансформатора (АВРТ);

автоматическая разгрузка трансформаторов (АРТ).

Автоматuка обдува nонuжающего трансформатора (рис. 4.1) обес­

печивает включение вентиляторов при возникновении перегрузки

трансформатора, а также при температуре масла в нем свыше 65 ос. Обдув трансформаторов используется обычно в летний период. пи­

тание вентиляторов осуществляется через пакетный выключатель S.

Схема автоматики обдува позволяет производить дистанционное уп­

равление двигателем вентилятора. Для ручного включения обдува

ключ управления SA переводится во включенное положение «В». При этом контакты 1-2 замыкают цепь катушки промежуточного реле KL (фазы А - С), а его контакты - цепь катушки контактора КМ. Через контакты TermoBbIx реле ККl и КК2 включается цепь катушки КМ, после чего контактор подает напряжение фаз А, В, С на двигатель М

веНТЮIятора, который начинает работать, охлаждая трансформатор.

Перевод ключа SA в нейтральное положение «Н» приводит к размы­

канию цепи катушки контактора и отключению вентилятора.

Перевод схемы на автоматическое управление осуществляется при

переключении КЛlоча SA в отключенное состояние «О». При этом

замыкается цепь между контактами 3-4 ключа. При повышении тем­ пературы масла в трансформаторе до 55 ос замыкаются контакты

термосигнализатора KSK, а при дальнейшем повышении темпера­

туры (до 65 ОС) замыкается вторая пара контактов KSK. П9дается

питание на катушку промежуточного реле KL, которое включает кон-

139