Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Электроснабжение городов_лабраб / Лаб. раб. по АПВ.АВР,АЧР

.pdf
Скачиваний:
60
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
712.21 Кб
Скачать

Включение секционного выключателя Q3 происходит при отключении выключателя Q1, через замкнутый контакт реле однократности КВ, так как контакт КВ еще не успел разомкнуться и через контакт реле защиты АВР, который предотвращает включение Q3 на устойчивое короткое замыкания .

Так как выдержку времени выбирают больше времени действия АВП линий, то если АПВ окажется успешным, то схема вернется в исходное положение. При неуспешном АПВ снова произойдет включение реле времени .

Если АВР окажется неуспешным при устойчивом к.з. на 1 секции шин, то включатель Q3 отключается под действием защиты и 1 секция выводится в ремонт. После восстановления напряжения на линии обеспечивается автоматическое восстановление нормального положения схемы. При исчезновении напряжения на 2 секции шин схема АВР действует аналогично.

Поясняющая схема и цепи напряжения.

Q1

Q2

 

АВР

 

Q3

TV1

TV2

 

KV1

 

KV3

KV2

 

KV4

A B C

A

B C

11

Цепи АВР в шкафу выключателя Q1

Цепи АВР в шкафу выключателя Q3

+Q1

 

 

 

 

KT1

-Q1

+Q3

SАB

KB

-Q3

 

 

 

 

 

 

 

R1

KV1

KV2

 

 

 

 

Q1

Q2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КТ1

 

KT1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КТ1

 

 

 

 

Q2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КB

 

KL1

 

 

 

 

 

 

 

 

КQ1

 

 

 

 

 

 

 

 

Q1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q2

 

КН3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КB

 

 

 

+ШРС1

-ШРС1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КLН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KL1

 

 

 

KL1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KLV1

 

+

с

Контакт реле защиты АВР

На включение Q3

 

КV2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КН3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К лампе “Указатель не поднят”

 

 

 

КТ1

SАB

 

 

КН1

 

 

SАB

 

 

 

 

KLV2

 

 

 

 

 

 

 

КQT1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На отключение Q1

 

Цепь сигнала “АВР выведено”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КН1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К лампе “Указатель не поднят”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цепи АВР в шкафу выключателя Q2

 

 

 

 

 

 

+Q2

 

 

 

 

KT2

-Q2

 

 

 

 

 

R2

KV3

KV4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объединение шинок отключения перед АВР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КТ2

 

 

 

 

 

 

несамозапускающихся асинхронных электродвигателей.

 

 

 

KT2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КТ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KL2

 

 

+ШРС1

+ШРС2

 

 

 

 

КB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КQ2

 

 

 

 

 

 

 

 

Q2

 

 

 

 

 

Q3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ШРС2

-ШРС2

 

 

 

 

Q3

 

 

KL2

 

 

 

KL2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KLV2

 

 

-ШРС1

-ШРС2

 

 

КV4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КТ2

SАB

 

 

КН2

 

 

 

 

 

 

 

KLV1

КQT2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На отключение Q2

 

 

 

 

+

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КН2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К лампе “Указатель не поднят”

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3 Принципиальная схема двустороннего АВР на подстанции без синхронных электродвигателей.

TV1,TV2-трансформторы напряжения;KV1,KV3-реле напряжения типа РН-53/60Д; KV2,KV4-реле напряжения типа РН-54/160;KT1,KT2-реле времени РВ-132;

KL1,KL2,KLV1,KLV2-KB-промежуточные реле;

KH1-KH3-указательное реле;

KQ1,KQ2-контакты реле фиксации включенного положения выключателей Q1 и Q2 соответственно;KQT1,KQT2-контакты реле фиксации положения “отключено” выключателей Q1 и Q2 соответственно;

SAB-ключ выбора режима;R1, R2-резисторы

12

Установка устройства АВР в сетях напряжением до 1000 В основана на следующих положениях:

1.устройства АВР обеспечивают минимальный перерыв питания.

2.в процессе ликвидации аварии должны быть отключены менее ответственные потребители; очередность отключения выбирается так, чтобы уменьшить ущерб от перерыва в электроснабжении;

3.действие АВР должно сочетаться с другими видами противоаварийной автоматики;

4. устанавливаться на подстанциях энергосистемы

или у

потребителя, но под контролем и с разрешения энергосистемы.

 

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР)

Устройства АЧР, используемые для ликвидации аварийного дефицита активной мощности и с разрешения энергосистемах, подразделяются на три основные категории.

Первая категория автоматической частотной разгрузки АЧР 1 быстродействующая (t=0,1-0,3с), с уставками срабатывания от 48,5ГЦ (в отдельных случаях от 49,2-49,3ГЦ) до 46,5Гц. Назначение очередей АЧР 1 – не допускать глубокого снижения частоты в первое время развития аварии. Уставки срабатывания отдельных очередей АЧР 1 отличаются одна от другой на 0,1Гц.

Рис.4. Экспериментальные статические частотные характеристики Pн=φ(f): 1-район с преобладанием бытовой и осветительной нагрузки; 2-энергосистема;3-промышленный район с преобладанием асинхронных двигателей.

13

Рис.5. Экспериментальные статические частотные характеристики реактивной мощности Qн=φ(f):

1,2-комплексная нагрузка;3-узел с асинхронными и синхронными двигателями (с преобладанием асинхронной нагрузки);4-узел с асинхронными двигателями.

Рис.6 Изменение частоты при работе АЧР. 1’,2’,3’,4’,5’,6’-срабатывание очередей АЧР1; 1’’,2’’,3’’-срабатывание очередей АЧР2.

14

+

KF1

 

 

 

KL1

 

-

 

 

 

 

 

 

 

KL1.1

KL4.1

 

 

KL2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КТ1.2

 

 

 

 

 

 

 

KL1.2

KL2.2

 

 

KL3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КТ1.3

KL1.3

KL2.4

КТ1.4

 

 

 

 

КТ1

 

 

 

 

 

KL5.1

KL2.3

 

 

 

R

 

 

 

 

KL4

 

 

 

 

 

 

КТ1.1

 

 

 

 

 

 

KL1.4

 

КТ2

 

 

 

 

 

KL2.4

 

 

 

 

 

 

 

КТ2.1 КН2

 

KL5

 

 

 

KL2.5

KL3.1 КН1

 

 

 

 

 

 

KL2.1

 

+

КL5.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КL5.3

На отключение

 

 

 

 

+

потребителей

 

К измерительному

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

элементу KF

 

 

 

 

 

Рис.7 Схема АЧР 1 и АЧР 2 с одним реле частоты с переключением уставки.

15

Мощность, подключаемая к АЧР 1, примерно равномерно распределяется между очередями.

Вторая категория автоматической частотной разгрузки – АЧР 2 предназначена для восстановления частоты до нормального значения, если она длительно остается пониженной или «зависает» на уровне около 48 Гц. Вторая категория АЧР 2 работает после отключения части потребителей от АЧР, когда снижение частоты прекращается и она устанавливается на уровне

47,5-48,5 Гц.

АЧР 1 выполняется большим числом небольших по мощности очередей 1,2,3,4,5,6 (рис.6); по принципу своей работы она, как правило, не может осуществить подъем частоты. Функции подъема частоты возлагаются на АЧР

2.

Уставки срабатывания всех АЧР принимаются одинаковыми, равными верхней уставки АЧР 1 или несколько большими (до 0,5Гц), но не выше 48,8Гц (рис.6). Выдержки времени 5-90 с. Большие выдержки времени АЧР 2 принимаются для того, чтобы за это время были мобилизованы резервы активной мощности.

Кроме двух категорий автоматической частотной разгрузки – АЧР 1 и АЧР 2 в эксплуатации применяется также так называемая дополнительная разгрузка. Такие устройства АЧР применяются для осуществления местной разгрузки при возникновении большого дефицита активной мощности в районе энергосистемы или на отдельной подстанции, когда суммарной мощности потребителей, подключенных к очередям АЧР 1 и АЧР 2, оказывается недостаточно для ликвидации возможного дефицита активной мощности в этом районе.

С целью экономии реле частоты во многих случаях для выполнения совмещенного АЧР используются специальные схемы, в которых предусматриваются переключения установки одного реле частоты. Одна из таких систем приведена на рис.7. В схеме АЧР используется одно реле частоты KF типа РЧ 1, на измерительных элементах которого настроены установки, соответствующие АЧР 1 и АЧР 2.

В нормальном режиме до срабатывания реле частоты KF замкнут контакт KL 2.1 двухпозиционного реле, чем обеспечивается готовность к действию обоих измерительных элементов.

При снижении частоты до уставки АЧР 2 замкнется контакт KF1 и реле KL1 контактом KL 1.1 подаст плюс на верхнюю обмотку реле KL2, которое переключив свои контакты выведет из действия измерительный элемент с уставной АЧР 2.

Если частота понизилась до уставки АЧР1, контакт KF1 при этом не разомкнется или, разомкнувшись кратковременно, замкнется вновь, после

16

чего с небольшим замедлением сработает промежуточное реле KL3 и подаст импульс через указательное реле KH1 на выход промежуточного реле KL5.

Если частота не снизится до уставки АЧР1, схема будет продолжать работать. Реле времени КТ1, сработав при замыкании контакта. KL2.3 будет самоудерживаться через свой мгновенный замыкающий контакт КТ1.1. Спустя выдержку времени, установленную на проскальзывающем контакте КТ1.2, будет подан плюс на нижнюю обмотку реле KL2, и оно переключит свои контакты, вновь вводя в действия АЧР 2. В течение всего времени, пока не замкнется проскальзывающий контакт КТ1.2, схема будет готова к действию на отключение без выдержки в случае снижения частоты до уставки АЧР1. После замыкания проскальзывающего контакта КТ 1.2 и переключения реле KL2 цепь отключения от АЧР 1 будет выведена и в работе останется только АЧР 2. После переключения KL2 сработает вновь КТ (если частота будет ниже уставки срабатывания АЧР 2) и KL1 и запустится реле времени КТ2, которое, доработав, через указательное реле КН2 подаст плюс не выходное реле схемы KL5. Промежуточное реле КТ1 будет держать своим контактом KL4.1 разомкнутой цепь верхней обмотки реле KL2, предотвращая его повторное срабатывание.

Возврат схемы в исходное положение осуществляется после срабатывания выходной реле KL5, которое размыкает контакт KL5.1 в цепи обмоток реле КТ1 м КТ4. В случае, если схема на подействует на отключение вследствие восстановления частоты в энергосистеме выше уставки АЧР 2 и возврата реле KF, возврат схемы будет осуществлен шунтированием обмотки КТ1 по цепи: упорный контакт КТ3.1- размыкающий контакт KL1.3 – размыкающий контакт KL2.4. Выдержка времени АЧР 2 определяется суммой выдержек времени, установленных на КТ2 и на проскальзывающем контакте КТ1.2.

Согласование действия устройств АВР, АПВ, АЧР

Эффективность от внедрения устройств АВР, АПВ, АЧР обеспечивается, если их действия будут между собой согласованы. Так, например, согласованием выдержек времени УАВР, УАПВ, установленных в разных точках сети, можно сохранить питание наибольшего числа потребителей при отключении поврежденного элемента в системе электроснабжения. Действие УАЧР имеет смысл и разгрузка возможна, если отключенные потребители не включаются повторно устройствами АПВ, а устройства АВР не восстанавливают их питание от тех же источников. Действие УАПВ и УАВР необходимо согласовать так, чтобы при повреждении любой из линий и отключении ее соответствующей защитой устройства автоматики попытались восстановить электроснабжение потребителей от своего источника питания. Это значит, что первым после отключения линии должно действовать УАПВ и только после его неуспешного действия потребители устройством АВР подключаются к резервному источнику питания.

17

 

 

 

 

SА1 SА2 SА3 SА4 SА5

SА6 SА7 SА8 SА9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УРП

Q1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛЭП1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СЕКЦИЯ 1

 

 

 

SА15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вл-110кВ

 

 

 

 

 

 

 

 

Q2

АПВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГПП

PA

SА14

PV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛЭП2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СЕКЦИЯ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СЕКЦИЯ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РП

PA

SА16

PV

 

 

ГПП

110кВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SА17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СЕКЦИЯ2

 

 

 

1ТП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q3

 

 

R1

 

 

 

 

Q4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SА10

 

 

 

SА11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГПП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РП

 

 

 

 

 

 

 

 

Q5

 

 

АВР

 

 

 

 

Q6

 

 

 

Q8

АВР

 

 

Q9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SА19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SА12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СЕКЦИЯ 1

 

 

 

10

КV

 

 

 

 

 

 

СЕКЦИЯ 2

СЕКЦИЯ 1

 

10 КV

 

 

 

 

СЕКЦИЯ2

1

 

3

5

7

9

 

11

2

4

6

8

10

12

1

3

5

7

2

4

6

8

 

 

 

 

 

 

 

Q7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q10

 

 

 

 

ТН

 

 

 

 

 

 

1 ТП

 

 

 

 

 

ТН

ТН

 

 

2 ТП

 

 

 

ТН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АВР

 

 

 

 

 

 

 

АВР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SА13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SА20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SF1

 

 

SF2

 

 

 

 

 

 

SF4

SF6

 

SF5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SF3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.4 КV

 

 

 

 

 

 

 

0.4

КV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.8.Схема электроснабжения

 

 

 

 

 

РП

SА18

2ТП

18

 

 

 

2. Методика эксперимента.

 

 

 

На лабораторном стенде представлена модель системы

 

электроснабжения предприятия. На лицевой панели выполнена

 

мнемоническая схема системы электроснабжения (рис.8), установлены

 

сигнальные лапы, двух и трехпозиционные тумблеры, измерительные

 

приборы.

 

 

 

 

 

 

Для всей схемы принят следующий принцип управления и

 

сигнализации положения выключателей:

 

 

 

 

выключателя ЛЭП, вводов и т.д. включаются кнопкой, находящейся

 

справа, а отключается кнопкой, находящейся слева от его обозначения;

 

красные лампы сигнализируют

о

включенном

положении

 

выключателей, зеленые – об отключенном.

 

 

 

 

 

Назначение тумблеров приведено в табл.2. Перед началом работы

 

все тумблеры должны находиться в положении «отключено».

 

 

Приборы, установленные на стенде показывают:

 

 

 

амперметр РА – величину тока нагрузки на 1 или 2 секциях ГПП;

 

 

амперметр РА - величину тока нагрузки на 1 или 2 РП;

 

 

 

вольтметры V1 и V2 – напряжение на 1 или 2 секциях шин ГПП и

 

РП соответственно;

 

 

 

 

 

 

частотометр HZ – частоту тока в системе;

 

 

 

 

 

электросекундомер – время действия автоматики;

 

 

 

На стенде выполены следующие виды автоматики: АПВ линий

 

110кВ; АВР на секционных выключателях ГПП и РП, и цеховых

 

подстанциях 1ТП и 2ТП; АЧР.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

Обозначе

 

 

Положение выключателя

ние

 

 

Назначение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выключа

 

 

 

сред

 

 

 

вверх

 

вниз

телей

 

 

 

 

нее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SA 1

 

 

Включение схемы АЧР.

Вкл.

 

 

Откл.

 

 

 

 

 

 

 

 

SA 2

 

 

Включение схемы АПВ

Вкл.

 

 

Откл.

 

 

выключателя на ЛЭП-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SA 3

 

 

Имитация неустойчивого

 

 

 

Откл.

 

 

повреждения на ЛЭП-1.

Вкл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SA 4

 

 

Имитация устойчивого

 

 

 

Откл.

 

 

повреждения на ЛЭП-1.

Вкл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Включение

 

 

 

 

SA 5

 

 

электросекундомера для

Вкл.

 

 

Откл.

 

 

 

АПВ на ЛЭП-1.

 

 

 

 

19

SA 6

Включение схемы АПВ

Вкл.

 

Откл.

выключателя на ЛЭП-2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SA 7

Имитация неустойчивого

Вкл.

 

Откл.

повреждения на ЛЭП-2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SA 8

Имитация устойчивого

Вкл.

 

Откл.

повреждения на ЛЭП-2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Включение

 

 

 

SA 9

электросекундомера для

Вкл.

 

Откл.

 

АПВ на ЛЭП-2.

 

 

 

SA 10

Имитация повреждения в

Вкл.

 

Откл.

трансформаторе 1Т ГПП.

 

 

 

 

 

SA 11

Имитация повреждения в

Вкл.

 

Откл.

трансформаторе 2Т ГПП.

 

 

 

 

 

SA 12

Подготовка к работе схемы

Вкл.

 

Откл.

АВР ГПП.

 

 

 

 

 

SA 13

Подготовка к работе схемы

Вкл.

 

Откл.

АВР 1ТП.

 

 

 

 

 

 

Включение приборов на

1

Отк

 

SA 14

секци

2 секция

ГПП 1 или 2 секция шин.

л.

 

я

 

 

 

 

 

SA 15

Включение питания

Вкл.

 

Откл.

электросекундомера.

 

 

 

 

 

 

Включение приборов на РП

1

Отк

 

SA 16

секци

2 секция

1 или 2 секцию шин.

л.

 

я

 

 

 

 

 

 

Включение

 

Отк

 

SA17

электросекундомера для

ГПП

1ТП

л.

 

АВР на ГПП и 1ТП.

 

 

 

 

 

 

 

Включение

 

Отк

 

SA18

электросекундомера для

РП

2ТП

л.

 

АВР на РП и 2ТП.

 

 

 

 

 

 

SA19

Подготовка к работе схемы

Вкл.

 

Откл.

АВР РП-10 кВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SA20

Подготовка к работе схемы

Вкл.

 

Откл.

АВР 2ТП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Требования безопасности труда.

Требования безопасности труда при выполнении данной лабораторной работы изложены в инструкции по технике безопасности в лаборатории электроснабжения промышленных предприятий. Студенты допускаются

20