Автоматическое повторное включение: Автоматическое повторное включение — Википедия – Автоматическое повторное включение (АПВ): назначение, принцип работы, требования

Автоматическое повторное включение (АПВ): назначение, принцип работы, требования

В виду большой протяженности электрических сетей их обслуживание и ремонт, в случае повреждения, усложняются необходимостью доставления бригады к месту выполнения работ. Из-за чего большинство внештатных ситуаций, которые приводят к отсутствию напряжения, решает автоматическое повторное включение (АПВ) без необходимости вмешательства работников.

Назначение АПВ

Рис. 1: Назначение АПВ

Автоматическое повторное включение предназначено для включения выключателей после того, как аварийное отключение обесточило линию. При этом АПВ позволяет уменьшить перерывы в электроснабжении на количество кратковременных аварий. Посмотрите на рисунок 1, в случае замыкания в точке К1 с последующим отключением высоковольтного выключателя Q1 происходит срабатывание АПВ1. Допустим, что замыкание самоустранилось и снабжение линии от подстанции ПС1 до ПС2 восстановилось.

В то же время, при замыкании в точках К2 и К3 выключатель Q2 отсекает линию до подстанции ПС3. Допустим, что это устоявшиеся замыкания, при срабатывании АПВ2 напряжение снова будет подано в сеть, но так как в точках К2 и К3 происходит замыкание, Q2 снова отключит линию.

Поэтому все аварийные ситуации по их продолжительности можно условно поделить на:

• Кратковременные – те, которые обуславливаются относительно непродолжительным фактором (перемещением животных, падением веток и прочих элементов), которые создали протекание токов короткого замыкания на доли или несколько секунд, после чего и причина, и замыкание  самоустранились.
• Устоявшиеся – обусловленные постоянным фактором, который не может самоустраниться без вмешательства персонала (обрыв провода, разрушение изоляции и прочие). В таких ситуациях возникают устойчивые кз, которые устраняются только отключением выключателей и последующим ремонтом.

На практике автоматическое повторное включение срабатывает во всех ситуациях, но успешное включение происходит только в случае, когда причина устранилась, то есть при кратковременных повреждениях. Если же после первой повторной подачи автоматическое восстановление не произошло, в зависимости от типа, могут применяться следующие ступени повторного включения. В соответствии с местными условиями системы АПВ могут иметь различные особенности работы.

Так как 50% всех отключений удается повторно запитать от однократного АПВ, то первая ступень считается наиболее эффективной. Вторая отстраивается с временным промежутком в несколько секунд или десятков секунд, и, как показывает статистика, позволяет запитать потребителя еще в 15% случаев.

Классификация

В зависимости от количества фаз, задействованных для повторного включения все АПВ подразделяют на:

• Однофазные – предназначены для автоматического ввода только одной фазы, на которой произошло замыкание, как правило, применяются для линий 500кВ и выше;
• Трехфазные – характеризуются воздействием на привод выключателя, который сразу повторно включает все три фазы;
• Комбинированные — осуществляют автоматическое включение электрических аппаратов посредством логического выбора одной или всех трех, в зависимости от типа замыкания.

В свою очередь, трехфазные АПВ подразделяются на такие классы:

• С односторонним питанием – когда линия запитывается только от одного источника, соответственно, оперативный ток запускает цепь повторного включения только для одного высоковольтного выключателя.
• С двухсторонним питанием – когда участок сети получает электроснабжение сразу от двух источников и система АПВ вынуждена повторно включать сразу два коммутационных аппарата.

 Также двухстороннее АПВ подразделяется на:

• Несинхронное повторное включение, когда система выполняет одновременный ввод выключателей с двух сторон. При этом синхронность включения и процессов в линии не соблюдается.
• С ожиданием синхронизма – подает питание сначала с одной стороны, а затем с другой.
• С улавливанием синхронизма – подбирает время включения в соответствии с удаленностью точки замыкания для предотвращения возникновения несимметричных режимов, ударов тока и прочих эффектов.
• Быстродействующие АПВ – позволяют осуществить повторное включение в максимально короткий промежуток времени.

Помимо вышеизложенных способов классификации, АПВ могут различаться по способу включения – от механического воздействия или посредством электрического сигнала. Также существует разделение по количеству ступеней включения – одна или несколько, в зависимости от того, сколько раз АПВ пытается повторно включить питание. Принцип действия повторного включения может отстраиваться как от наличия напряжения в линии, так и от его отсутствия.

Принцип работы

Рассмотрите принцип работы автоматического повторного включения на примере такой схемы.

Рис. 2: Принципиальная схема АПВ

Как видите на рисунке 2, напряжение подается на шину управления ШУ, на схеме показан пример питания от источника постоянного тока + ШУ и – ШУ. В данном примере устройство АПВ управляется механизмами:

• контроля синхронизации;
• положения контактов выключателя;
• запрета АПВ;
• разрешения подготовки.

Релейная защита реализуется посредством реле времени РВ и промежуточного РП. Последнее имеет две обмотки: по току РП I и по напряжению РП U. В нормальном режиме к ШУ приложено напряжение, которое заряжает конденсатор С при наличии соответствующего сигнала от цепей разрешения подготовки. Но повторное включение блокируется сигналом цепи запрета АПВ, который отстраивается на основе резисторов R1 и R2, находящихся в последовательном соединении с управленческими цепями.

В случае отключения трансформатора, линии или других участков, сигнал контроля синхронизации замыкает цепь для РВ.  Которое при отсчете установленного промежутка времени выполняет замыкание собственных контактов, они, в свою очередь, шунтируют резистор R. После чего происходит разряд конденсатора на обмотку напряжения РП. При этом возбуждается и токовая катушка, которая притягивает контакты реле и замыкает цепь на включение выключателя.

Если трехфазное кз прекратилось и электроснабжение возобновится, то контроль синхронизации подает сигнал на размыкание обмотки РВ.  После чего в цепь снова вводится сопротивление R и происходит возврат реле в обесточенное состояние. После возврата устройства в режим ожидания сразу происходит заряд конденсатора С для готовности к последующему повторному включению.

Узел Н позволяет вывести повторное включение на время проведения каких-либо плановых манипуляций оперативным персоналом.

Предъявляемые требования

Для обеспечения заявленных режимов и безопасных условий работы оборудования, к устройствам автоматического повторного включения предъявляется ряд требований:

• Быстродействие – должна обеспечивать скорость перехода, определяемая типом питаемых устройств и категорией потребителя. Но, при этом, скорость не должна выполнять повторное включение до полного рассеивания электрической дуги. Так как в противном случае, даже при кратковременных повреждениях возможна повторная ионизация изолирующего промежутка.
• Устойчивость к аварийному режиму – устройства ТАПВ и резервных защит не должны снижать качество и скорость реагирования из-за перепадов электрических величин.
• Селективность АПВ – система должна отстраивать свою работу в соответствии с другими устройствами аварийной автоматики, не прерывая действия защит.
  Рисунок 3: Согласование АПВ с другими защитами
• В случае оперативных отключений с целью проведения плановых работ, АПВ должно выводиться из цепи, чтобы ошибочно не подать напряжение на шины подстанции и не подвергнуть угрозе персонал.
• После срабатывания повторного включения коммутационное устройство должно возвращаться во включенное положение. При неуспешном АПВ должен происходить автоматический возврат в отключенное положение.
• Для некоторых видов защит (газовой, дифференциальной и прочих, реагирующих на повреждение трансформатора) должен устанавливаться запрет на повторное включение. Также отключенное положение должно сохранятся при возникновении аварийного режима в силовых электрических машинах.
• При повторных включениях должны блокироваться неконтролируемые многократные АПВ во избежание разрушающих воздействий устойчивых токов кз на устройства. Рисунок 4: Увеличение тока при кз

Особенности эксплуатации АПВ

Следует отметить, что работа повторного включения должна контролироваться исключительно теми работниками,  на балансе которых находятся соответствующие распределительные сети. При этом допуск постороннего персонала может производиться только под надзором ответственного работника.

Помимо того, что все случаи срабатывания АПВ для обратного включения тех же шин, линий или трансформаторов фиксируют приборы учета, они должны регистрироваться оперативными работниками в соответствующем журнале. После чего специалисты, обслуживающие устройства защиты шин, линий и силового оборудования подстанции должны провести анализ работы повторного включения с составлением соответствующих документов.

Периодически, для проверки работоспособности устройств АПВ, персонал обязан вывести его из работы. После чего производится комплекс испытательных мер, как совместно с остальными защитами, так и отдельно. По результатам проверки должен выдаваться протокол об исправности или неисправности АПВ. В последнем случае применяются меры для восстановления или отладки нормальной работы повторного включения, и производится внеочередная проверка.

Если для линии предусмотрено включение резерва, то повторное включение может не использоваться. Чтобы работа АПВ не нарушала переход системы на резервное питание.

Видео по теме

Автоматическое повторное включение — это… Что такое Автоматическое повторное включение?

Автомати́ческое повто́рное включе́ние (АПВ) — одно из средств релейной защиты, повторно включает отключившийся выключатель через определённое время, бывает однократного, двукратного и трехкратного действия ( в некоторых современных схемах возможно до восьми циклов АПВ).

Применение

Все повреждения в электрической сети можно условно разделить на два типа:

устойчивые и неустойчивые. К устойчивым повреждениям относятся такие, для устранения которых требуется вмешательство оперативного персонала или аварийной бригады. Такие повреждения не самоустраняются со временем, эксплуатация поврежденного участка сети невозможна. К таким повреждениям относятся обрывы проводов, повреждения участков линий, опор ЛЭП, повреждения электрических аппаратов.

Неустойчивые повреждения характеризуются тем, что они самоустраняются в течение короткого промежутка времени после возникновения. Такие повреждения могут возникать, например, при случайном схлёстывании проводов. Возникающая при этом электрическая дуга не успевает нанести серьёзных повреждений, так как через небольшой промежуток времени после возникновения короткого замыкания цепь обесточивается аварийной автоматикой. Практика показывает, что доля неустойчивых повреждений составляет 50—90 % от числа всех повреждений.

Включение отключенного участка сети под напряжение называется повторным включением. В зависимости от того, остался ли этот участок сети в работе или же снова отключился, повторные включения разделяют на успешные и неуспешные. Соответственно, успешное повторное включение указывает на неустойчивый характер повреждения, а неуспешный на то, что повреждение было устойчивым.

Для того чтобы ускорить и автоматизировать процесс повторного включения, применяют устройства автоматического повторного включения (АПВ).

Устройства АПВ получили широкое применение в электрических сетях. Их использование в сочетании с другими средствами релейной автоматики позволило полностью автоматизировать многие подстанции, избавляя от необходимости держать там оперативный персонал. Кроме того, в ряде случаев АПВ позволяет избежать тяжелых последствий от ошибочных действий обслуживающего персонала или ложных срабатываний релейной защиты на защищаемом участке.

В ПУЭ указано, что устройствами АПВ должны в обязательном порядке снабжаться все воздушные и кабельно-воздушные линии с рабочим напряжением 1кВ и выше. Кроме того, устройствами АПВ снабжаются трансформаторы, сборные шины подстанций и электродвигатели.

Классификация

В зависимости от количества фаз, на которые действуют устройства АПВ, их разделяют на:

• однофазное АПВ — включает одну отключенную фазу (при отключении из-за однофазного короткого замыкания)
• трёхфазное АПВ — включает все три фазы участка цепи.
• комбинированные — включает одну или три фазы в зависимости от характера повреждения участка сети.

Трёхфазные АПВ могут в зависимости от условий работы сети разделяться на

• простые (ТАПВ)
• несинхронные (НАПВ)
• быстродействующие (БАПВ)
• с проверкой наличия напряжения (АПВНН)
• с проверкой отсутствия напряжения (АПВОН)
• с ожиданием синхронизма (АПВОС)
• с улавливанием синхронизма (АПВУС)
• в сочетании с самосинхронизацией генераторов и синхронных компенсаторов (АПВС)

В зависимости от того, какое количество раз подряд требуется совершить повторное включение, АПВ разделяются на АПВ однократного действия, двукратного и т. д. Наибольшее распространение получили АПВ однократного действия, однако в ряде случаев применяются АПВ с другой кратностью действия.

По способу воздействия на выключатель АПВ могут быть:

• механические — они встраиваются в пружинный привод выключателя.
• электрические — воздействуют на электромагнит включения выключателя.

Поскольку механические АПВ работают без выдержки времени, их использование было принято нецелесообразным, и в современных схемах защитной автоматики используются только электрические АПВ.

По типу защищаемого оборудования АПВ разделяются соответственно на АПВ линий, АПВ шин, АПВ электродвигателей и АПВ трансформаторов.

Принцип действия АПВ

Реализация схем АПВ может быть различной, это зависит от конкретного случая, в котором схему применяют. Однако основной принцип заключается в сравнении положения ключа управления выключателем и состояния этого выключателя. То есть, если на схему АПВ поступает сигнал, что выключатель отключился, а со стороны управляющего выключателем ключа приходит сигнал, что ключ в положении «включено», то это означает, что произошло незапланированное (например, аварийное) отключение выключателя. Этот принцип применяется для того, чтобы исключить срабатывание устройств АПВ в случаях, когда произошло запланированное отключение выключателя.

Требование к АПВ

К схемам и устройствам АПВ применяется ряд обязательных требований, связанных с обеспечением надёжности электроснабжения. К этим требованиям относятся:

• АПВ должно обязательно срабатывать при аварийном отключении на защищаемом участке сети.
• АПВ не должно срабатывать, если выключатель отключился сразу после включения его через ключ управления. Подобное отключение говорит о том, что в схеме присутствует устойчивое повреждение, и срабатывание устройства АПВ может усугубить ситуацию. Для выполнения этого требования делают так, чтобы устройства АПВ приходили в готовность только через несколько секунд после включения выключателя. Кроме того, АПВ не должно срабатывать во время оперативных переключений, осуществляемых персоналом.
• В схемах АПВ должна присутствовать возможность выведения их для ряда защит (например, после действия газовой защиты трансформатора, срабатывание устройств АПВ нежелательно)
• Устройства АПВ должны срабатывать с заданной кратностью. То есть однократное АПВ должно срабатывать 1 раз, двукратное — 2 раза и т. д.
• После успешного включения выключателя, схема АПВ должна обязательно самостоятельно вернуться в состояние готовности.
• АПВ должно срабатывать с выставленной выдержкой времени, обеспечивая наискорейшее восстановление питания в отключенном участке сети. Как правило, эта выдержка равняется 0,3-0,5 с. Однако, следует отметить, что в ряде случаев целесообразно замедлять работу АПВ до нескольких секунд.

Источники

• «Библиотека электромонтера. Автоматическое повторное включение» Овчинников В. В. М. Энергоатомиздат 1987.
• «Автоматика энергосистем» 3-е издание, переработанное и дополненное М. А. Беркович, В. А. Гладышев, В. А. Семенов. М. Энергоатомиздат 1991
• «Релейная защита энергетических систем» Чернобровов Н. В., Семенов В. А. Энергоатомиздат 1998

Автоматическое повторное включение(АПВ)-полное описание,усройство,типы апв

Предназначение АПВ

Основное предназначение АПВ в том, чтобы восстановить работу объекта электросистемы будь это потребитель, участок линии электропередачи, участок подстанции или электродвигатель. Обязательное условие существования АПВ — отсутствие запрета на осуществление включения во второй раз.

Причина, вызвавшей остановку работы объекта может быть неисправность на ВЛ или КЛ. К основным типам неисправности относятся короткие замыкания, схлесты проводов из-за сильной пляски или провиса, произошедшие во время сильного ветра, обледенение проводов, перекрытия воздушной изоляции и т. д.  После того, как причина отключения исчезает при помощи  АПВ на отключенную линию, или на объект мгновенно подается питание. Он остается под напряжением, продолжая работать, а потребитель продолжает получать электроэнергию безостановочно.

Повреждения, которые самоустраняются принадлежат к категории неустойчивых неисправностей, после кратковременного пропадания напряжения линия или объект снова начинает работу.

Работа АПВ происходит с задержкой времени от 0,2 – 0,5 до нескольких секунд в зависимости от напряжения в линии, чем выше напряжение, тем меньше выдержка времени. Так, на линии 110 – 500 кВ время срабатывания – 0,15 сек. Время действия устройства зависит также от сечения и материала проводов, чем меньше сечение проводов, меньше воздушный промежуток между проводами тем более не успешное срабатывание АПВ. Задержка времени необходима для возращения диэлектрической прочности изоляции воздушного промежутка в области горения дуги.

 

Рис. №1. Схема, поясняющая работу АПВ в современном микропроцессорном блоке защиты УМПЗ. Количество циклов и время выдержки задается уставками, для использования АПВ принимают во внимание кратность и время выдержки.

АПВ применяется для питающих объекты (КЛ) кабельных и (ВЛ) воздушных линий электропитания, для секций и систем шин подстанции, а также комплексных распредустройств (КРУН), для двигателей и трансформаторов.

Существует запрет на действие АПВ во время возникновения внутренних повреждений трансформаторов, они не должны конфликтовать с действием по срабатыванию дифференциальной и газовой защит.

Максимальной эффективностью пользуются АПВ для защиты ВЛ, они входят в обязательный перечень защиты линии электропередач. Для КЛ, системы шин распределительной установки и трансформаторов применение АПВ не считается действенным, так как вероятность появления неисправности на этих объектах с последующим АПВ ничтожна мала. Для КЛ также редко происходит успешное АПВ, это следствие того, что расстояние между кабельным жилами очень мало, появившееся короткое замыкание приобретает устойчивый характер, появляются значительные разрушения в изоляции кабеля.

Наиболее распространенными считаются АПВ однократного действия, их устройство отличается простотой и, самое важное, в случае не успешного действия АПВ на линии пропадает вероятность получения еще большего повреждения на аварийном участке. Многократное АПВ применяют лишь в случае ВЛ с очень большой протяженностью, более 10 км, которая питает потребителей II–III категории и только в том случае, когда приемная подстанция не имеет АВР ввода и вводной выключатель рассчитан на то, чтобы выдержать многократное АПВ.

 

Рис. №2. Схема линии с неселективной токовой отсечкой и АПВ. Схема демонстрирует действие КЗ, если оно произошло вне общей зоны действия защит 1 общ, а зоне действия ТО2 (место КЗ), то защита отключает линию W 2, линия W1 останется под напряжением, в том случае если КЗ будет устойчивым АПВ отключит линию.

АПВ предусмотрено с выключателями, работающими на переменном и постоянном токе.

Требования к АПВ согласно правилам эксплуатации и практики

1. АПВ должно обеспечить действие защиты в ускоренном порядке до своего срабатывания и после.
2. При срабатывании АПВ устройство должно автоматически вернуться в изначально готовое положение (примечание не всегда, особенно на старых МВ 6-10 кВ польского производства не работает МУН, а также типов ВМГ-133 и ВМП-10, поэтому после неуспешного срабатывания однократного АПВ фидера, бригада ОВБ, выезжающая на место неисправности и после ее устранения, после введения объекта в работу должна проследить готовность МВ к последующему срабатыванию, и при невозможном автоматическом возврате устройства, сделать готовность, вручную).
3. Запрет АПВ при срабатывании некоторых видов релейных защит и автоматики, например, дифференциальной и газовой зашиты трансформатора. При срабатывании защит силовых электродвигателей ключ АПВ должен быть выведен в отключенное положение.
4. При отключении высоковольтного выключателя ключом вручную по телеуправлению и при оперативном выключении, дистанционно, в случае КЗ, АПВ выводится из работы.
5. АПВ блокируется от многократных включений, предупреждая устойчивое КЗ, а также при неисправностях в самом устройстве АПВ.
6. При плановом и оперативном переключении и выводе в ремонт отходящего фидера ВЛ и КЛ ключ АПВ выводится в положении выключено, чтобы не было ложного повторного включении выключателя.

Устройство АПВ – конструкция

 

Рис. №3.Схема однократного АПВ воздушной линии (ВЛ)

Оперативный ток в линии подается при помощи токового реле КА, оно включается в линию посредством тр-ра тока ТА. При возникновении (КЗ) короткого замыкания в линии электропередач катушка реле возбуждается, релейные контакты КА:1 в электрической цепи 1 замыкаются, на электромагнит отключения YAT приходит питающее напряжение и происходит срабатывание выключателя Q, линия отключается. Происходит замыкание блок-контактов  Q:3 в цепи 4, на указательное реле KH приходит питающее напряжение, оно замыкает свою контактную систему в цепи 2 и поступает на включающий выключатель электромагнит YAC.

Происходит размыкание его блок-контактов Q:3 и осуществляется замыкание Q:2. На катушку промежуточного реле KL приходит питающее напряжение, его контакты KL:1 самозапитываются, а контакты KL:2 производят разрыв цепи питания отключающего электромагнита YAC.

Это действие осуществляется для того, чтобы при включении линии на устойчивое КЗ (короткое замыкание), линия была отключена защитой, и произошло предупреждение повторного включения высоковольтного выключателя нагрузки. Для введения в работу схемы однократного АПВ в изначальное (исходное) положение требуется кнопкой SBT осуществить разрыв цепи питания катушки промежуточного реле KL.

Типы АПВ

Устройство автоматического включения подразделяется на несколько основных типов:

1. АПВ на переменном оперативном токе. В конструкции предусмотрены различные группы вспомогательных контактов, которые завязаны в схему с определенными деталями и узлами, отвечающими за безотказную работу привода выключателя. Подразделяются на три контактных группы: 1 группа отвечает за работу механизма натяжения пружин включения, переключения контактной группы происходят изменения натяжения пружины. 2 –отвечает за работу вала привода выключателя и срабатывает при изменении состояния и положения выключателя. З группа – это аварийная контактна группа, замыкаемая при исчезновении напряжения и выключении выключателя, размыкается только при оперативном отключении выключателя.
2. АПВ на выпрямленном оперативном токе. Работа устройства построена на основе комплектного реле РПВ-358, его работа начинается после отсутствии напряжения и выключении высоковольтного выключателя при всех возможных неисправностях. Реле предупреждает многократное срабатывание выключателя при появлении неисправностей во внутренних оперативных цепях.
3. АПВ с двухсторонним питанием. Особенность схемы в том, что восстановление рабочего состояния линии подразумевает подачу питания на линию с двух противоположных сторон. При использовании этой схемы необходимо предотвратить несинхронное повторное включение. В некоторых случаях от несинхронного включения отказываются и используют АПВ без синхронизма. Это допускается при большом количестве параллельных цепей, при наличии быстродействующей защиты. Если включение при разнообразных углах между ЭДС источников не будет угрожать потребителю, то произойдет быстрое восстановление синхронизма.
4. АПВ трехфазного включения без синхронизма линии с двухсторонним питанием. Подразделяется на устройство для линий с параллельными связями, аналогично по устройству с АПВ с односторонним питанием. В категорию входят быстродействующее АПВ и несинхронное УАПВ. При этом несинхронное УАПВ может сопровождаться появлением сверхтоков и уменьшением величины напряжения, а также кратковременным возникновением токов и напряжений обратной и нулевой последовательности, это происходит из-за замыкания фаз выключателя без соблюдения одновременности.
5. АПВ трехфазного включения с контролером, осуществляющим синхронизм линий с обоюдосторонним питанием. В конструкции устройства предусмотрено реле, которое не дает включить линию при значительных величинах углов между векторами ЭДС, в этом случае толчок уравнительного тока превышает возможно допустимое значение. К этой группе устройств можно отнести УАПВ с ожиданием синхронизма (АПВУС на линиях с мощными параллельными связями) и с улавливанием синхронизма (УАПВУС для линий со слабыми параллельными связями).

 Современные микропроцессорные устройства АПВ

Микропроцессорные устройства МУРЗ занимают освобождающиеся ниши традиционных электромеханических и полупроводниковых устройств. У этих устройств также имеются множество недостатков, которые хотя и привели к ослаблению надежности электросетей вследствие утраты и замены традиционных релейных устройств, благодаря своему постоянно растущему усовершенствованию занимают все более основательное место по защите электрообъектов.

 

Рис. №4. Устройство УЗА-10 РС – устройство релейной защиты, автоматики и управления присоединений.

Современные микропроцессорные устройства, призванные заменить обычную релейную защиту, предназначены для новых и подвергаемых реконструкции подстанций. Они адаптируются со всеми видами высоковольтных выключателей, работают с различными приводными механизмами. УЗА-10 РС11 монтируется в релейных шкафах распределительных устройств с питанием от трансформаторов тока и от цепей питающего оперативного напряжения. Микропроцессорные блоки выполняют функцию однократного АПВ. Имеют светодиодную индикацию, показывающую действие защит и функцию автоматики устройства. Замена электромеханических и полупроводниковых реле на новые современные микропроцессорные устройства не требует существенных изменений и реконструкции в существующих цепях управления и автоматики. Для проверки устройств не нужны специализированные установки.

 

Рис. №5. Таблица выполняемых функций микропроцессорным устройством

Функциональные блоки микропроцессорных устройств отличаются четким разграничением задач и ограничиваются исключительно функциями релейной защиты, этим достигается увеличение степени надежности для создания новой концепции построения релейной защиты.

Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Поделиться ссылкой:

Устройство автоматического повторного включения (АПВ) | ENARGYS.RU

Аббревиатура АПВ расшифровывается как автоматическое повторное включение.

АПВ предназначено для восстановления нормальной схемы питания линии и потребителей, при помощи включения выключателя, отключенного в результате кратковременной неисправности в линии или электрооборудовании.

Успешное срабатывание АПВ достигается за счет того, что большинство неисправностей в линиях являются неустойчивыми, а потому самоустраняются, это может быть схлест проводов в ветренную погоду, посадка напряжения во время грозы и т. д.

Классификация АПВ

Автоматическое повторное включение АПВ классифицируется по пяти основополагающим признакам – это:

1. По защищаемому оборудованию, АПВ: линий электропередач, АПВ электродвигателей 6 кВ, АПВ трансформаторов, АПВ шин.
2. Однофазное АПВ (ОАПВ) или трехфазное (ТАПВ), зависит от количества включаемых в работу фаз.
3. Количество срабатываний АПВ – однократное или многократное действие.
4. По способу, применяемому для синхронизации:
   1. без проверки синхронизации в этом случае нарушение синхронизма исключается,
   2. когда допустимо появление не синхронизма АПВ,
   3. без проверки синхронизма, когда существуют быстродействующие выключатели и в наличии релейная защита,
   4. АПВ с ожиданием синхронизма АПВОС,
   5. АПВ с улавливанием синхронизма,
   6. АПВ совмещенное с синхронизацией генераторов и синхронных компенсаторов.
5. В зависимости от воздействия на привод выключателя, механическое АПВ оказывающее непосредственное воздействие.

Основные требования к АПВ

1. АПВ должно работать соответственно установленной выдержке времени, после срабатывания должно возвращаться в состояние готовности к новому срабатыванию.
2. Продолжительность импульса, идущего на включение должна гарантировать надежное включение оборудования.
3. АПВ не должно включаться при оперативных переключениях, при любой оперативной команде, в том числе и при сигнале по телеуправлению.
4. При устойчивом к. з. на линии или любом другом участке схеме необходимо исключить многократное срабатывание АПВ.
5. Схемы устройств АПВ должны иметь блокировку от других устройств противо-аварийной автоматики и релейных защит таких как частотная разгрузка и защиты трансформаторов от внутренних повреждений.
6. В устройстве АПВ должна быть предусмотрена последующая настройка ускоренного действия защиты до или после АПВ.

Рис № 1. Схема ускоренного действия защиты 1. После АПВ, 2. до АПВ. Работа схемы осуществляется за счет действия промежуточного реле ускорения KL2.1 типа РП-252

Рис №2. Схема АПВ трансформатора применяемая для высоковольтного выключателя нагрузки, оборудованного приводом электромагнитного действия со стороны 6/10 кВ работающего на переменном оперативном токе. а – принципиальная схема устройства автоматического повторного включения, б – схема элементов цепей включения

Двухпозиционное реле фиксации 12РП является блокировкой от многократного действия, выходное реле 11РП относится к цепи включения АПВ и служит для разделения цепей переменного и выпрямленного токов, а также предназначено для включения контактора привода выключателя.

Электромагнит включения запитан от выпрямительного устройства, контакты реле 11РП включаются попарно последовательно и параллельно, с целью повышения значения разрывной мощности так, как в цепи обмотки контактора присутствует большая индуктивность при значении напряжения 300В.

Устройства автоматического повторного включения

Устройства АПВ ARA могут применяться для автоматовiC60 с полюсами от 1 до 4, а также для двух и четырех полюсных дифференциальных выключателей нагрузки iID.

Устройство АПВ обладает функциями:

1. дистанционного повторного включения,
2. дистанционного запрета АПВ,
3. дистанционного управления принудительным повторным включением,
4. местным управлением при помощи ручного ключа управления,
5. навесной блокировкой с целью обеспечения безопасности цепи,
6. 4 рабочих программы.

Это устройство АПВ может применяться в сочетании со вспомогательными устройствами отключения и сигнализации. Вспомогательное устройство может осуществить отключение выключателя внешней электрической командой. Устройство сигнализации демонстрирует состояние автоматического выключателя. При использовании вспомогательного устройства-адаптера iMDU, возможно применение мотор-редуктора RCA с различными напряжениями управления.

Рис №3. Устройство АПВ ARA с указанием блокировок, переключателей, регулировок, клемников и так далее

Необходимо помнить, что существует опасность поражения электротоком, может возникнуть электрическая дуга или взрыв. Нельзя совмещать 4-полюсное автоматическое устройство повторного включения с автоматами 1- или 2- полюсного исполнения. Второй по порядку из смонтированных в ряд выключателей может быть приведен в рабочее действие рукояткой автоматического устройства повторного включения ARA.

Невыполнение этого требования чревато получением травм вплоть до летального исхода.

Недопускается комбинирование автоматического устройства повторного включения ARA2-полюсного исполнения с автоматическим выключателем iC603- или 4- полюсного исполнения.

Невыполнение этого требования может привести к повреждению оборудования.

В трехфазных системах необходимо использовать одну и туже фазу для подключения питания и входов Y1 и Y2, невыполнение этого требования влечет опасность нарушения функционирования и приводит к повреждению оборудования.

Автоматическое повторное включение (АПВ). Правила устройства электроустановок в вопросах и ответах [Пособие для изучения и подготовки к проверке знаний]

Автоматическое повторное включение (АПВ)

Вопрос. С какой целью и для каких электросетей и электрооборудования предусматривается АПВ?

Ответ. Предусматривается для быстрого восстановления питания потребителей, межсистемных и внутренних связей, а также для улучшения условий сохранения устойчивости путем автоматического включения выключателей, отключенных устройствами РЗ или отключившимися самопроизвольно тремя фазами.

Предусматривается АПВ:

воздушных и кабельно-воздушных (смешанных) линий напряжением выше 1 кВ. Отказ от применения АПВ должен быть в каждом отдельном случае обоснован;

шин и ошиновок электростанций и подстанций.

Рекомендуется также предусматривать АПВ трансформаторов (кроме случаев отключения трансформаторов защитами от внутренних повреждений), ответственных электродвигателей, отключаемых для обеспечения самозапуска других электродвигателей, КЛ 35 кВ и ниже в случаях, когда оно может быть эффективным при повреждениях вне кабеля (например, наличие нескольких промежуточных сборок, питание по одной линии нескольких подстанций).

На КЛ 110–220 кВ АПВ, как правило, не применяется.

Как правило, предусматриваются также устройства АПВ на обходных, шиносоединительных и секционных выключателях, если на них не предусматривается АВР (3.3.2).

Вопрос. Как выполняются устройства АПВ?

Ответ. Устройства АПВ выполняются так, чтобы они не действовали:

при отключении выключателя персоналом дистанционно или при помощи телеуправления;

отключении выключателя от РЗ непосредственно после включения его персоналом при опробовании;

при повторном отключении выключателя от РЗ до истечения времени готовности устройства АПВ к повторному действию, выбираемого исходя из допустимых циклов работы выключателя и отсчитываемого от момента последнего включения выключателя;

отключении выключателя защитой от внутренних повреждений трансформатора, шунтирующего реактора и вращающихся машин устройствами ПА, УРОВ, а также в других случаях отключения выключателей, когда действие АПВ недопустимо.

Устройства АПВ выполняются так, чтобы была исключена возможность многократного включения на КЗ (кроме случаев двукратного АПВ).

Устройства АПВ выполняются с автоматическим возвратом.

Предусматривается возможность ввода и вывода устройств АПВ персоналом (3.3.3).

Вопрос. Что предусматривается при применении АПВ?

Ответ. Как правило, предусматривается ускорение действия (и, при необходимости, повышение чувствительности) РЗ включаемого под напряжением оборудования на случай неуспешного АПВ.

Ускорение действия защиты при неуспешном АПВ выполняется с помощью тех же элементов, которые используются при включении выключателя оперативным персоналом или устройствами АВР.

Не рекомендуется ускорять защиту элемента сети, на котором уже имеется рабочее напряжение.

Допускается не ускорять после АПВ действие защит линий 35 кВ и ниже, выполненных с реле прямого действия (3.3.4).

Вопрос. Какие устройства ТАПВ могут применяться?

Ответ. Могут применяться устройства ТАПВ однократного и двукратного действия (последнее – если это допустимо по условиям работы выключателя). Устройства ТАПВ двукратного действия рекомендуется применять для ВЛ, в особенности одиночных с односторонним питанием. Допускается его применение на ВЛ с двусторонним питанием, если это целесообразно для упрощения РЗ (например, на линиях с промежуточной подстанцией типа «мостик с выключателем в перемычке», оборудованной упрощенной делительной защитой, отключающей этот выключатель после неуспешного АПВ первого цикла с питающих концов). В сетях 35 кВ и ниже устройства ТАПВ двукратного действия рекомендуется применять в первую очередь для линий, не имеющих резервирования по сети. При подключении на ответвлениях к линии 110–220 кВ с двусторонним питанием двух или более трансформаторов и наличии в составе нагрузки синхронных двигателей допускается применять устройства ТАПВ двукратного действия для обеспечения восстановления питания потребителей при неустойчивых КЗ на линии с минимальной возможной выдержкой времени первого цикла, а при повреждении трансформатора – со временем второго цикла, учитывающим время отключения синхронных двигателей и последующего отключения отделителя поврежденного трансформатора.

В сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор (резистор) нейтралью, как правило, применяется блокировка второго цикла АПВ в случае замыкания на землю после АПВ первого цикла (например, по наличию напряжения нулевой последовательности). Выдержка времени второго цикла принимается не менее 15–20 с (3.3.6).

Вопрос. Какой должна быть выдержка времени устройства ТАПВ (для двукратного действия на линиях с двусторонним питанием – выдержка времени первого цикла АПВ)?

Ответ. Должна быть минимально возможной с учетом времени погасания дуги и деионизации среды в месте повреждения, а также с учетом времени готовности выключателя и его привода к повторному действию.

Выдержка времени однократного ТАПВ и первого цикла устройства двукратного ТАПВ на линии с двусторонним питанием выбирается также с учетом возможного неодновременного отключения повреждения с обоих концов линии; при этом время действия защит, предназначенных для дальнего резервирования, не учитывается.

С целью повышения эффективности ТАПВ однократного действия допускается увеличивать его выдержку времени (с учетом особенностей работы потребителя).

Выдержка времени ТАПВ во втором цикле принимается не менее 15–20 с (3.3.7).

Вопрос. Какие устройства ТАПВ устанавливаются на одиночных линиях 110 кВ и выше с односторонним питанием, для которых в случае неуспешного ТАПВ предусматривается переход на длительную работу двумя фазами?

Ответ. Устанавливается ТАПВ двукратного действия на питающем конце линии (3.3.8).

Вопрос. Какие устройства ТАПВ устанавливаются на одиночных линиях с односторонним питанием при наличии на приемной подстанции синхронной нагрузки?

Ответ. Устанавливаются устройства ТАПВ с проверкой отсутствия напряжения на линии (3.3.9).

Вопрос. Какие виды ТАПВ предусматриваются на линиях с двух– и многосторонним питанием?

Ответ. Предусматривается один из следующих видов ТАПВ:

с контролем синхронизма;

ускоренное;

несинхронное;

с улавливанием синхронизма;

с самосинхронизацией;

без контроля синхронизма.

Возможны также сочетания этих видов ТАПВ.

При всех видах ТАПВ на конце линии, включаемом первым, может применяться в зависимости от конкретных условий устройство АПВ с контролем отсутствия напряжения, отсутствия симметричного напряжения и без контроля напряжения (3.3.10).

Вопрос. На каких линиях применяется ТАПВ с контролем синхронизма?

Ответ. Применяется на линиях с двусторонним питанием при наличии двух шунтирующих связей, а также при наличии трех шунтирующих связей, если вероятно одновременное длительное отключение двух из этих связей, например, двухцепной линии. При применении ТАПВ с контролем синхронизма измерение скольжения и формирование команды на включение производится в зоне допустимых углов включения.

АПВ с контролем синхронизма выполняется на одном конце линии с контролем отсутствия напряжения и с контролем наличия синхронизма (с проверкой наличия напряжения на линии и на шинах), на другом конце – только с контролем наличия синхронизма (с контролем наличия напряжения на линии и на шинах).

При применении АПВ с контролем синхронизма схемы устройств выполняются одинаковыми на обоих концах с учетом возможности изменения очередности включения линии при АПВ.

Рекомендуется использовать устройства АПВ с контролем синхронизма в схемах полуавтоматического включения линии в транзит персоналом (3.3.11).

Вопрос. На каких линиях рекомендуется предусматривать ускоренное ТАПВ?

Ответ. Рекомендуется предусматривать преимущественно на линиях 330 кВ и выше с целью снижения выдержки времени включения отключившейся линии с обеих сторон, когда это необходимо по условию сохранения устойчивости энергосистем. Ускоренное ТАПВ пускается при срабатывании быстродействующих защит, защищающих всю линию.

Устройство ускоренного ТАПВ выполняется с возможностью включения линии на конце, включаемом первым, с контролем отсутствия напряжения, отсутствия симметричного напряжения или без контроля напряжения; на конце, включаемом вторым, используется контроль синхронизма, включающий в себя контроль напряжения на линии и шинах.

Устройство ускоренного ТАПВ выполняется с возможностью осуществления ТАПВ с контролем синхронизма при выведении из действия быстродействующих защит или при их отказе в срабатывании.

Выдержка времени ТАПВ выбирается по условию погасания дуги и деионизации среды в месте КЗ. На линиях 750 кВ с шунтирующими реакторами допускается применять выдержку времени с учетом затухания переходного процесса.

Ускоренное ТАПВ кратковременно блокируется на время работы УРОВ.

На линиях напряжением не выше 330 кВ допускается осуществлять ускоренное ТАПВ, выполняемое на обоих концах с пуском от быстродействующих защит без контроля напряжения и синхронизма. Ускоренное ТАПВ может применяться на одиночных линиях, если после включения обеспечивается сохранение синхронной параллельной работы систем и при этом максимальный электромагнитный момент синхронных генераторов и компенсаторов меньше (с учетом необходимого запаса) электромагнитного момента, возникающего при трехфазных КЗ на выводах машины (3.3.12).

Вопрос. На каких линиях рекомендуется применять несинхронное АПВ?

Ответ. Рекомендуется применять на одиночных линиях 110–220 кВ, если:

максимальный электромагнитный момент синхронных генераторов и компенсаторов, возникающий при несинхронном включении, меньше (с учетом необходимого запаса) электромагнитного момента, возникающего при трехфазном КЗ на выводах машины; при этом в качестве практических критериев оценки допустимости несинхронного АПВ применяются расчетные начальные значения периодических составляющих токов статора при угле включения 180°;

максимальный ток через трансформатор (автотрансформатор) при угле включения 180° меньше допустимого тока КЗ на его выводах;

после АПВ обеспечивается достаточно быстрая ресинхронизация (если в результате несинхронного АПВ возможно возникновение длительного асинхронного режима, применяются специальные мероприятия для его предотвращения или ликвидации).

Рекомендуется также рассматривать возможность использования несинхронного АПВ с учетом загрубления токовых защит нулевой последовательности при отстройке их от токов небаланса при несинхронном включении.

При соблюдении этих условий, но для случая отключения всех связей, несинхронное АПВ рекомендуется применять для линий 110–220 кВ при наличии двух связей, а также при наличии трех связей, если вероятно одновременное длительное отключение двух из них (например, двухцепной линии).

При выполнении несинхронного АПВ применяются меры по предотвращению излишнего срабатывания защиты. С этой целью рекомендуется, в частности, выполнять в дистанционной защите блокировку при качаниях с возвратом через заданное время и осуществлять включение выключателей в определенной последовательности: с одной из сторон – с контролем отсутствия напряжения на линии, и в случае успешного АПВ – с другой стороны с контролем наличия напряжения (3.3.13).

Вопрос. На каких линиях рекомендуется применять устройство ТАПВ с улавливанием синхронизма?

Ответ. Рекомендуется применять на одиночных линиях с двусторонним питанием при допустимых значительных (примерно до 6 %) скольжениях и допустимом угле. Устройство АПВ с улавливанием синхронизма рекомендуется применять на линиях, имеющих шунтирующие связи, когда последние могут быть длительно отключены или их пропускная способность недостаточна для обеспечения устойчивости параллельной работы связываемых ими частей энергосистемы. На первом конце линии включение выключателя осуществляется с контролем отсутствия напряжения, на втором – с улавливанием синхронизма и наличием напряжения (3.3.14).

Вопрос. Какие устройства АПВ могут применяться на одиночных линиях с двусторонним питанием, связывающих систему с электростанцией небольшой мощности?

Ответ. Могут также применяться ТАПВ:

с автоматической самосинхронизацией гидрогенераторов – для гидроэлектростанций;

в сочетании с делительными устройствами – для гидро– и теплоэлектростанций (3.3.15).

Вопрос. На каких линиях применяется АПВ без проверки синхронизма?

Ответ. Применяется на линиях с двусторонним питанием при наличии четырех шунтирующих связей и более, а также при наличии трех шунтирующих связей, если в последнем случае одновременное длительное отключение двух из этих связей маловероятно (например, если все линии одноцепные) (3.3.17).

Вопрос. На каких линиях допускается применение ОАПВ?

Ответ. ОАПВ применяется, как правило, на линиях 330 кВ и выше; допускается применение ОАПВ также и на линиях 220 кВ.

Устройство ОАПВ применяется:

на одиночных межсистемных или внутрисистемных линиях электропередачи;

на межсистемных линиях с двумя шунтирующими связями и более при условии, что отключение одной из них и отключение рассматриваемой линии тремя фазами может привести к нарушению устойчивости энергосистемы;

на межсистемных и внутрисистемных линиях, если трехфазное отключение линии может привести к недопустимой перегрузке других линий с возможностью нарушения статической устойчивости энергосистемы;

на линиях, связывающих с системой крупные блочные электростанции;

на линиях электропередачи, где осуществление ТАПВ сопряжено со значительным сбросом нагрузки.

Пуск устройства ОАПВ осуществляется, как правило, при срабатывании быстродействующих защит линии. При этом обеспечивается выбор и отключение поврежденной фазы и ее АПВ при однофазном КЗ (с одновременным воздействием на автоматику шунтирующих реакторов) и отключение трех фаз линии при многофазных КЗ.

Устройство ОАПВ осуществляет также следующие функции:

отключение трех фаз при неуспешном ОАПВ или при отказе срабатывания избирательного органа;

использование избирательного органа в качестве самостоятельной неселективной защиты линии при ТАПВ и оперативном включении линии, а также в неполнофазном режиме цикла ОАПВ, если избирательные органы отстроены от качания и неполнофазных режимов;

пофазный пуск УРОВ линейных выключателей;

блокировку в цикле ОАПВ ступеней токовой защиты от КЗ на землю, не отстроенных от неполнофазного режима;

автоматический перевод действия защит линии на отключение трех фаз помимо устройства ОАПВ при выводе его из работы, исчезновении на нем оперативного постоянного тока;

пуск ВЧ сигналов ускорения резервных защит и останов передачи блокирующих сигналов ВЧ защиты при действии устройства на отключение трех фаз;

ввод дополнительного замедления в защиту от непереключения фаз каждого линейного выключателя в цикле ОАПВ. Выдержка времени ОАПВ отсчитывается от момента срабатывания быстродействующей защиты и отстраивается от времени погасания дуги и деионизации среды в месте однофазного КЗ в неполнофазном режиме с учетом возможности неодновременного срабатывания защиты по концам линии, а также каскадного действия избирательных органов.

Для снижения выдержки времени ОАПВ и повышения его эффективности рекомендуется применение устройства контроля погасания дуги (3.3.18).

Вопрос. Допускается ли сочетание ТАПВ с неселективными быстродействующими защитами для исправления неселективного действия последних?

Ответ. Такое сочетание допускается в сетях, состоящих из ряда последовательно включенных линий, при применении для них неселективных быстродействующих защит; для исправления их действия рекомендуется применять поочередное АПВ; могут также применяться устройства АПВ с ускорением защиты до АПВ или с кратностью действия не более двух, возрастающей по направлению к источнику питания (3.3.20).

Вопрос. В каких случаях время действия устройства АПВ отстраивается от суммарного времени включения короткозамыкателя и отключения отделителя?

Ответ. Отстраивается при применении однократного ТАПВ линий с подключенными к ним трансформаторами, со стороны высшего напряжения которых устанавливаются короткозамыкатели и отделители, для отключения отделителя в бестоковую паузу (3.3.21).

Вопрос. Как выполняется АПВ шин (ошиновки) электростанций и подстанций при наличии специальной защиты шин (ошиновки)?

Ответ. Выполняется автоматической сборкой схемы. При этом первым от устройства АПВ включается один из питающих элементов (например, линия, трансформатор). При успешном включении этого элемента производится последующее, возможно более полное, автоматическое восстановление схемы доаварийного режима путем включения других элементов. При автоматической сборке схемы не допускается включение от АПВ блоков генератор-трансформатор. Допускается в отдельных случаях дополнение АПВ шин (ошиновки) автоматическим опробованием (постановкой шин под напряжение выключателем от АПВ одного из питающих элементов).

При выполнении АПВ шин (ошиновки) применяются меры, исключающие несинхронное включение (если оно является недопустимым).

На случай неуспешного АПВ обеспечивается достаточная чувствительность защиты шин (ошиновки).

Включение от АПВ шин и ошиновок КРУЭ не допускается (3.3.23).

Вопрос. Какие устройства АПВ предусматриваются на двухтрансформаторных и однотрансформаторных понижающих подстанциях?

Ответ. Предусматриваются, как правило, устройства АПВ шин среднего и низшего напряжений. При этом на стороне раздельной работы трансформаторов (автотрансформаторов) двухтрансформаторной подстанции предусматриваются также устройства АВР; при внутренних повреждениях трансформаторов, а также при исчезновении питания вводится в действие устройство АВР, при прочих повреждениях – АПВ.

Для двухтрансформаторной подстанции, в нормальном режиме которой предусматривается параллельная работа трансформаторов на шинах данного напряжения, допускается дополнительно к устройству АПВ устанавливать устройство АВР, предназначенное для режима, когда один из трансформаторов выведен в резерв.

При применении шкафов КРУ (КРУН) АПВ шин, как правило, не допускается (3.3.24).

Вопрос. Какие подстанции и при каком условии допускается оборудовать устройствами АПВ?

Ответ. Допускается оборудовать одиночные понижающие трансформаторы мощностью 1 МВ·А и более на подстанциях энергосистем, когда отключение трансформатора приводит к обесточению электроустановок потребителей (3.3.25).

Вопрос. Какими приборами фиксируется действие устройств АПВ?

Ответ. Фиксируется сигнальными приборами (3.3.28).

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читать книгу целиком

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПОВТОРНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ (АПВ)

тойчивыми, успешность действия АПВ составляет 40–60%, Это объясняется тем, что АПВ восстанавливает питание потребителей при неустойчивых повреждениях на шинах, при отключении линий вследствие перегрузки, при ложных и неселективных действиях защиты. Применение АПВ позволяет в ряде случаев упростить схемы релейной защиты и ускорить отключение КЗ в сетях высокого напряжения, что также является положительным качеством этого вида автоматики.

10.1.2 Классификация АПВ. Основные требования к схемам АПВ

В эксплуатации получили применение следующие виды АПВ:

–трехфазные, осуществляющие включение трех фаз выключателя после их отключения релейной защитой;

–однофазные, осуществляющие включение одной фазы выключателя, отключенной релейной защитой при однофазном КЗ;

–комбинированные, осуществляющие включение трех фаз (при междуфазных повреждениях) или одной фазы (при однофазных КЗ).

Трехфазные АПВ в свою очередь подразделяются на несколько типов: простые (ТАПВ), быстродействующие (БАПВ), с проверкой наличия напряжения (АПВНН), отсутствия напряжения (АПВОН), с ожиданием синхронизма (АПВОС), с улавливанием синхронизма (АПВУС) и др.

По виду оборудования, на которое действием АПВ повторно подается напряжение, различают: АПВ линий, АПВ шин, АПВ трансформаторов, АПВ двигателей.

По числу циклов (кратности действия) различают: АПВ однократного действия и АПВ многократного действия.

Устройства АПВ, которые осуществляются с помощью специальных релейных схем, называются электрическими, а встроенные в грузовые или пружинные приводы – механическими.

Схемы АПВ, применяемые на линиях и другом оборудовании, в зависимости от конкретных условий, могут существенно отличаться одна от другой. Однако все они должны удовлетворять следующим основным требованиям:

1. Схемы АПВ должны приходить в действие при аварийном отключении выключателя (или выключателей), находившегося в работе. В некоторых случаях схемы АПВ должны отвечать дополнительным требованиям, при выполнении которых разрешается пуск АПВ: например, при наличии или, наоборот, при отсутствии напряжения, при наличии синхронизма, после восстановления частоты и т. д.

2. Схемы АПВ не должны приходить в действие при оперативном отключении выключателя персоналом, а также в случаях, когда выключатель отключается релейной защитой сразу же после его включения персоналом, т. е. при включении выключателя на КЗ, поскольку повреждения в таких случаях обычно бывают устойчивыми. В схемах АПВ должна также предусматриваться возможность запрета действия АПВ при срабатывании отдельных защит. Так, например, как правило, не допускается действие АПВ трансформаторов при внутренних повреждениях в них. В отдельных случаях не допускается действие АПВ линий при срабатывании дифференциальной защиты шин.

3. Схемы АПВ должны обеспечивать определенное количество повторных включений, т. е. действие с заданной кратностью. Наибольшее распространение получили АПВ однократного действия. Применяются также АПВ двукратного, а в некоторых случаях и трехкратного действия.

4. Время действия АПВ должно быть минимально возможным, для того чтобы обеспечить быструю подачу напряжения потребителям и восстановить нормальный режим работы. Наименьшая выдержка времени, с которой производится АПВ на линиях с односторонним питанием, принимается 0,3–0,5 сек. Вместе с тем, в некоторых случаях, когда наиболее вероятны повреждения, вызванные набросами и касаниями проводов, передвижными механизмами, целесообразно для повышения успешности АПВ принимать увеличенные выдержки времени.

5. Схемы АПВ должны автоматически обеспечивать готовность выключателя, на который действует АПВ, к новому действию после его включения.

10.1.3. Электрическое АПВ однократного действия

Для наглядности, рассмотрим работу устройства АПВ на примере простой схемы для выключателя 6- 10кВ с пружинным приводом (например, ПП-67).

При подаче ключом управления КУ команды и включении выключателя, размыкаются блок-контакты В

вцепи ЭВ и контакты готовности привода КГП, замыкаются контакты В и КГП в цепи заводки привода и

вцепи ЭО, замыкаются блок-контакты БКА, После окончания заводкидки привода, контакты КГП разрывают цепь заводки и замыкаются в цепи включения — привод готов к АПВ. При отлючении выключателя ключом управления КУ, механически отключаются блок-контакты БКА, и схема АПВ не запускается.

При аварийном отключении выключателя от защиты, контакты БКА остаются замкнутыми, замыкаются блок-контакты В в цепи ЭВ, и при введенной накладке Н1 « АПВ», по факту несоответствия положения выключателя и контактов БКА, запускается реле РВ выдержки времени АПВ. Включения выключателя при этом не происходит, так как сопротивление катушки ЭО значительно меньше, чем обмотки последовательно включенного с ней реле времени РВ, и практически все напряжение прикладывается к обмотке реле. С выдержкой времени АПВ, контакты РВ замыкаются, выкорачивая обмотку реле РВ, и замыкая цепь включения выключателя. При этом, выключатель включается, выпадает блинкер указа-

Принцип действия и особенности АПВ

Автоматическое повторное включение применяется на всех воздушных и воздушно-кабельных линиях напряжением выше 1кВ. АПВ представляет собой устройство, которое предназначено для повторного включения линии после исчезновения напряжения. Работа АПВ уменьшает перерывы питания и связанные с этими перерывами экономические потери из-за нарушения работы предприятий-потребителей электроэнергии.

АПВ разделяются по следующим признакам

В зависимости от вида повреждения устройства повторного включения бывают трехфазные и однофазные, а также комбинированные, которые работают как однофазные при замыкании одной фазы в следствии кз, а при трехфазных кз – как трехфазные.

Также АПВ делятся в зависимости от количества повторных включений на АПВ однократного и многократного действия.

По виду оборудования, на котором применяется АПВ, разделяют на АПВ шин, линий, трансформаторов и электродвигателей.

По виду контроля – простое, несинхронное, быстродействующее, с проверкой наличия напряжения, с проверкой отсутствия напряжения, с ожиданием синхронизма, с улавливанием синхронизма, с самосинхронизацией.

К схемам устройств АПВ предъявляются следующие требования

— схема должна срабатывать при аварийном отключении выключателя линии с соблюдением заданных условий (наличие синхронизма с сетью, отсутствие или наличие напряжения, восстановление значения частоты).

— схема не должна срабатывать при отключении выключателя обслуживающим персоналом или релейной защитой сразу при включении. Также бывает предусмотрена защита от включения АПВ при действии определенных защит.

— схема должна обеспечивать заданное количество повторных включений, обычно это 1, 2 или 3. При этом недопустимо многократное включение на короткое замыкание, так как это может привести к тяжелым последствиям.

— время повторной подачи напряжения должно быть минимально возможным для предотвращения простоя потребителей, за исключением особых случаев.

— схемы должны обеспечивать возврат в исходное положение готовности по включении выключателя, на который действовало АПВ.

Выдержки времени на срабатывание и возврат АПВ на линии

Вначале разберем линию с односторонним питанием. Существует две уставки, которые характеризуют устройства повторного включения. Первая, это выдержка времени на повторное включение. Она выбирается исходя из двух условий. Первое условие – это готовность привода выключателя, второе – исчезновение дуги и нормализация изоляционной среды. Каждое условие представляет собой сумму времени готовности выключателя (времени гашения дуги и нормализации среды) и времени запаса.

По большему значению из двух условий и принимается время срабатывания.

Вторая уставка в АПВ – это время возврата АПВ. Эта величина состоит из наибольшего времени действия защиты, времени отключения выключателя и величины времени запаса.

На линиях с двусторонним питанием, к вышеизложенным двум условиям по определению выдержки времени на повторное включение, добавляется третье. А добавляется оно из-за того, что питания у линии два и отключаться перед работой АПВ она должна с двух сторон.

Несинхронное АПВ

НАПВ является наиболее простым АПВ и применяется при разделении двух частей энергосистемы независимо от разности частот их напряжений.

Расчет несинхронного режима

Существуют экспериментально-расчетные исследования целесообразности применения НАПВ. Ниже приведены выражения для определения возможности этого режима для отдельных элементов энергосистемы.

• I_НС – максимальный возможный ток несинхронного включения (апериодическая составляющая)
• u_k% – напряжение короткого замыкания трансформатора
• x”d – сверхпереходное сопротивление
• I_НОМ – номинальный ток (генератора, трансформатора, компенсатора синхронного)
• U_c – в этом и некоторых других расчетах, например самозапуска, напряжение системы принимается 1,05UНОМ

Суммарное сопротивление рассчитывается в режиме, когда по оборудованию протекает максимально возможный ток.

Для предотвращения повторного включения линии на устойчивое КЗ с одной из сторон линии используется контроль напряжения.

Если его не использовать, то устройство будет производить два включения двух выключателей на КЗ, что будет негативно сказываться на выключателях и работе энергосистемы. Поэтому сначала включается АПВ стороны, где не предусмотрен контроль напряжения и, если неисправность устранилась, то сработает АПВ с другой стороны, среагировав на наличие напряжения на линии.

НАПВ применяют на линиях, которые обладают высокой пропускной способностью и на которых, согласно расчетам, после асинхронного режима частота выравнивается и происходит синхронизация частей энергосистемы.

Если НАПВ используется на линии с двухсторонним питанием, то повторное включение будет сопровождаться толчками тока и активной мощности. Это вызвано тем, что напряжение по обоим концам может иметь различные значения величины и частоты.

Это может отразиться на поведении релейной защиты, неправильном её срабатывании. Поэтому на транзитных участках, где соединяются разные части энергосистемы необходимо следить за правильностью срабатывания релейной защиты и анализировать ее поведение.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

---

---

Последние статьи

---

Самое популярное