Автоматика. Автоматика питающих линий. Автоматика питающих линий устройства автоматического повторного включения
 Скачать 226.33 Kb.
|
|
1 АВТОМАТИКА ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ Устройства автоматического повторного включения Назначение устройств и основные требования. Значительная часть коротких замыканий на воздушных линиях (BJI) электропередачи, вызванных схлестыванием проводов, перекрытием изоляции, срабатыванием разрядников и другими причинами, самоустраняется после снятия напряжения с линии. При этом электрическая дуга, возникшая в месте повреждения, гаснет, не успевая вызвать существенных разрушений. Такие самоустраняющиеся повреждения называются неустойчивыми и составляют 50—90 % от общего количества повреждений. Реже на ВЛ возникают устойчивые повреждения (обрыв проводов или гирлянд изоляторов, падение или поломка опор и т.д.), которые не могут самоустраниться после отключения напряжения, поэтому их называют устойчивыми. При повторном включении линии, на которой произошло устойчивое повреждение, возникает короткое замыкание (КЗ), и она вновь отключается защитой. При неустойчивом повреждении линия может быть введена в работу сразу после отключения. Для уменьшения времени перерыва электроснабжения потребителей и ускорения включения линии широко используются специальные устройства автоматического повторного включения (АПВ), время действия которого не превышает нескольких секунд. АПВ восстанавливает нормальную схему сети также и в тех случаях, когда отключение происходит вследствие ошибок персонала или ложного действия релейной защиты. Как показывает опыт эксплуатации, успешность действия АПВ на BJI достигает 60—80 %. Наиболее эффективно применение АПВ на линиях с односторонним питанием, так как в этих случаях каждое успешное действие АПВ восстанавливает питание потребителей и предотвращает аварию. В ряде случаев АПВ используется на кабельных и смешанных кабельно- воздушных линиях 6—10 кВ. Несмотря на то, что повреждения кабелей бывают, как правило, устойчивыми, успешность АПВ составляет 40—60 %. Это объясняется тем, что АПВ восстанавливает питание потребителей при отключении линий вследствие 2 перегрузок, неселективных или ложных действиях релейной защиты, а также при неустойчивых повреждениях на шинах подстанций. В эксплуатации получили применение следующие виды устройств АПВ: трехфазные (ТАПВ), осуществляющие включение трех фаз выключателя после их отключения релейной защитой; однофазные (ОАПВ), осуществляющие включение одной фазы выключателя, отключившейся при однофазном КЗ; комбинированные, осуществляющие включение трех фаз выключателя (при междуфазных повреждениях) или одной фазы (при однофазных КЗ). По числу циклов (кратности действия) различают АПВ однократного и мно- гократного действия, однако эффективность второго и последующих повторных включений очень низка. способу воздействия на привод высоковольтного выключателя устройства АПВ делятся на: электрические, выполненные с помощью релейных схем; механические, встроенные в грузовые или пружинные приводы. Хотя устройства АПВ могут значительно отличаться друг от друга, все они должны удовлетворять следующим требованиям: приходить в действие при аварийном отключении выключателя и не срабатывать при его оперативном отключении; выполнять необходимое число повторных включений (действовать с заданной кратностью) с соответствующими выдержками времени; исключать возможность многократных включений выключателя на устойчивое короткое замыкание (не более заданной кратности); время действия АПВ должно быть минимальным для обеспечения быстрой подачи напряжения потребителям и восстановления нормального режима работы; после успешного повторного включения выключателя линии в работу устройство АПВ должно автоматически возвращаться в положение готовности к новому действию. Для обеспечения правильной работы АПВ выдержка времени на повторное включение выключателя и время автоматического возврата устройства АПВ в исходное положение выбирают по определенным условиям. Повторное включение отключившегося выключателя линии становится возможным после перехода привода в положение готовности для включения, т.е. t 1АПВ ≥ t д + t зап (3.1) 3 где t гп — время готовности привода, которое может изменяться в пределах 0,2—1с для приводов разных типов; — время запаса, учитывающее непостоянство / гп и погрешность действия АПВ, равное 0,3—0,5 с. АПВ будет успешным, если в месте повреждения линии после снятия с нее напряжения восстановятся изоляционные свойства воздуха, т.е. закончится процесс деионизации. Следовательно, выдержка времени АПВ на повторное включение должна быть больше времени деионизации воздуха t 1АПВ ≥ t д +t зап (3-2) где t д — время деионизации, составляющее 0,1—0,3 с; t 3an — время запаса, принимаемое · 3-0,5 с. Выдержка времени АПВ принимается равной большему значению t 1АПВ Время автоматического возврата устройства АПВ в положение готовности к новому действию для линий с односторонним питанием определяется условием t 2АПВ ≥ t защ +t откл + t зап где t защ — наибольшая въщержка времени защиты; t откл — время отключения выключателя. В рассматриваемых далее схемах АПВ с использованием комплексных устройств типа РПВ-58 время возврата устройств АПВ в положение готовности t 2АПВ составляет 15—20 с, что определяется временем заряда конденсатора. Как правило, это удовлетворяет условию (3.3). Для выполнения требования к устройствам АПВ приходить в действие при аварийном отключении выключателя и не срабатывать при оперативном отключении в цепях управления и автоматики используются универсальные переключатели и специальные ключи управления или релейные схемы, фиксирующие команды оперативного включения и отключения выключателей. Переключатели и ключи управления. Они применяются для управления коммутационными аппаратами и переключения различных цепей. При подаче команды переключатель переводится из одного положения в другое поворотом рукоятки на некоторый угол. Отдельные типы переключателей выполняются таким образом, чтобы операции могли производиться в два приема для предотвращения ошибок при операциях переключения. Широкое распространение получили 4 переключатели серий ПМО (переключатель малогабаритный общепромышленного назначения) и УП (универсальный переключатель). Фиксация команд включения и отключения. Эта фиксация осуществляется с помощью релейной схемы при кнопочном управлении выключателями. При нажатии кнопки включения замыкается ее контакт SBC и получает питание реле включения КСС, которое замыкает цепь обмотки включения реле фиксации KQQ. В качестве реле фиксации используются двухпозиционные реле типов РП8 и РП 11, имеющие два электромагнита, между которыми расположен якорь, связанный с контактной системой. При протекании тока по обмотке включения реле якорь переходит во включенное положение, вспомогательные контакты KQQ размыкают цепь обмотки включения, замыкают цепь обмотки отключения, подготавливая реле фиксации к отключению. Обмотки электромагнитов реле не рассчитаны на длительное прохождение тока и поэтому включаются вспомогательными контактами только на время, необходимое для действия реле. Реле включения КСС замыкает при этом также цепь включения выключателя. Устройства автоматическое включения резервных линий Назначение устройств автоматического включения резервных линий(ABPJI). Устройства ABPJT служат для повышения надежности электроснабжения потребителей. Одиночные линии с односторонним питанием не обеспечивают достаточной надежности электроснабжения при устойчивых повреждениях. Высокую степень надежности электроснабжения обеспечивают схемы питания одновременно от двух и более источников питания, поскольку отключение одного из них не приводит к исчезновению электропитания у потребителей. Несмотря на это очевидное преимущество многостороннего 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 оказывается целесообразным для снижения токов КЗ, упрощения релейной защиты, снижения потерь электроэнергии, предотвращения перетоков мощности и т.п. Такая схема позволяет использовать преимущества линий с односторонним питанием и быстро подавать питание потребителям по резервной линии при 5 прекращении питания по основной, используя для этой цели устройства автоматического включения резерва (АВР). Основные требования, предъявляемые к устройствам АВР, связаны с повышением надежности работы электроустановок, снижением последствий аварий, обеспечением экономичности работы электросети. К ним относятся нижеперечисленные требования: · Схемы АВР должны приходить в действие при исчезновении напряжения на шинах потребителей по любой причине (аварийное, ошибочное или самопроизвольное отключение выключателя рабочей линии). · Включение резервной линии должно происходить сразу после отключения основной, чтобы уменьшить длительность перерыва питания потребителей. · Действие АВР должно быть однократным, чтобы не допустить многократного включения резервного источника питания при неустранившемся КЗ. · Схема АВР должна приходить в действие только после отключения выключателя основной линии, чтобы исключить включение резервного источника на КЗ при неотключенной основной линии. · Отключение резервной линии при ее включении на неустранившеёся КЗ должно быть ускоренным, т.е. релейная защита должна действовать без выдержки времени. · Устройства АВР не должны действовать при отсутствии напряжения на ре- зервной линии. Опыт эксплуатации показывает, что АВР является очень эффективным сред- ством повышения надежности электроснабжения. Успешность действия АВР составляет 90—95 %. Простота схем и высокая эффективность обусловили широкое применение АВР в электрических сетях. Схема АВР питающей линии (рис. 3.6). Питание сборных шин подстанции осуществляется по рабочей линии W\ через выключатель Q1. Линия Wj является резервной, ее выключатель Q2 отключен. Контроль наличия напряжения на сборных шинах подстанции осуществляют реле напряжения KV1 и KV2 через трансформатор напряжения TV1. Контроль наличия напряжения на резервной линии JV 2 осуществляет реле KV3 через трансформатор TV2. 6 При исчезновении напряжения на шинах подстанции по любой причине замыкаются контакты реле KV1 и KV2, при этом контакты реле KV3 остаются замкнутыми при наличии напряжения на резервной линии W2. Через контакты реле KV1, KV2, KV3 получает питание реле времени КТ, которое с выдержкой времени замыкает цепь катушки отключения YAT выключателя Q1, если перед этим Q1 не был отключен защитой. Отключение выключателя приводит к переключению его вспомогательных контактов Q1, которые снимают питание с катушек YAT выключателя Q1 и реле контроля включения резервной линии KQS, а также замыкают цепь катушки контактора КМ через контакт KQS. Этот контакт остается некоторое время замкнутым после размыкания цепи реле KQS. Контактор КМ, получив питание, замыкает цепь катушки включения YAC выключателя Q2, который включается и своим вспомогательным контактом Q2 размыкает цепь контактора КМ, после чего эта цепь еще раз размыкается контактом реле KQS. Это исключает возможность повторного включения контактора КМ и выключателя Q2 резервной линии при ее отключении, например, при КЗ на шинах подстанции, т.е. обеспечивается однократность АВР. Выдержка времени t ов однократности включения, которую обеспечивает реле KQS, от момента снятия напряжения с реле KQS до размыкания его контакта должна превышать время включения t вкл выключателя резервной линии: t ов = t вкл + t зап (3.5) где t зап — время запаса, составляющее 0,3-0,5 с. Устройства АПВ и АВР фидеров автоблокировки Устройства автоблокировки как потребители первой категории должны получать питание от двух взаимно резервируемых источников через две взаимно резервируемые линии. Питание устройств СЦБ (сигнализации, централизации и блокировки) осуществляют обычно от тяговых или трансформаторных подстанций по трехфазным линиям напряжением 6 или 10 кВ с изолированной нейтралью. Основное питание устройства автоблокировки получают от специальных воздушных высоковольтных линий СЦБ (ВЛ СЦБ). Для повышения надежности электроснабжения устройств автоблокировки и проведения плановых ремонтов 7 предусматривают резервные линии, в качестве которых, как правило, используются на участках, электрифицированных по системе постоянного тока, трехфазные линии продольного электроснабжения (ПЭ); на участках, электрифицированных по системе переменного тока, линии «два провода — рельс» (ДПР). |