Выбор и расчет устройств автоматики и РЗ на электроподстанци. Курсовая. Курсовой проект посвящен расчёту установок релейной защиты и автоматики на базе линейки микропроцессорных устройств релейной защиты
 Скачать 0.58 Mb.
|
АВР на трансформаторах подстанции. Расчёт параметров срабатывания пусковых органов АВРУстройства автоматического включения резерва (АВР) применяются в распределительных сетях и на подстанциях, имеющих два или более источников питания, но работающих по схеме одностороннего питания. Использования режима одностороннего питания может существенно снизить значения токов КЗ, что позволит применить более дешевую аппаратуру, а также в ряде случаев может упростить релейную защиту, обеспечить лучшие условия регулирования напряжения и т.д. Схемы АВР выполняются по следующим основным требованиям: Схема АВР должна приходить в действие при исчезновении напряжения на шинах подстанции по любой из двух причин: а) При аварийном, ошибочном или самопроизвольном отключении выключателя рабочего питания, находящегося на данной подстанции (в этом случае немедленно должен автоматически включаться резервный источник питания; продолжительность перерыва питания в этих случаях определяется в основном собственным временем включения резервного выключателя. Такой "быстрый" АВР широко применяется и на электростанциях в системе собственных нужд и на подстанциях, за исключением подстанций с такими электродвигателями, для которых включение в противофазу является опасным. б) При исчезновении напряжения на шинах или на линии, откуда питается рабочий источник; для выполнения этого требования в схеме АВР должен предусматриваться специальный пусковой орган, состоящий из реле, реагирующих на снижение напряжения рабочего источника питания, и реле, контролирующего наличие напряжения на резервном источнике питания. На подстанциях с крупными синхронными двигателями для ускорения действия АВР пусковой орган напряжения может дополняться реле понижения частоты или реле разности частот, запускающим АВР при снижении частоты на рабочем источнике, но при сохранении нормальной частоты на резервном, или устройством, реагирующим на скорость снижения частоты. Контроль наличия напряжения на резервном источнике особенно важен для подстанций, у которых могут одновременно отключаться оба источника питания. В таких случаях пусковые органы АВР будут ждать появления напряжения на одном из источников питания без ограничения времени. Контроль частоты резервного источника питания предотвращает излишние срабатывания АВР при авариях, связанных со снижением частоты и работой устройств АЧР (автоматической частотной разгрузки). . Напряжение срабатывания (замыкания) размыкающих контактов реле, реагирующих на снижение напряжения (минимальных реле), следовало бы выбирать таким образом, чтобы пусковой орган срабатывал только при полном исчезновении напряжения. Однако по условиям термической стойкости электромеханических реле их напряжение срабатывания не должно быть ниже 15В. Наряду с этим выбор очень низкого напряжения срабатывания, вызовет замедление действия АВР, поскольку двигатели нагрузки, вращаясь по инерции после отключения питания, могут при определенных условиях поддерживать на шинах достаточно медленно снижающееся напряжение. Поэтому рекомендуется принимать напряжение срабатывания минимальных реле напряжения  . (29)Напряжение срабатывания максимального реле напряжения, контролирующего наличие напряжения на резервном источнике, определяется из условия отстройки от:  , (30)где Uраб. мин - минимальное рабочее напряжение; kн - коэффициент надёжности, принимаемый в пределах 1,1 - 1,2; kв - коэффициент возврата реле 1,2 - 1,25. Таким образом, из выражения (31)  . (31)Частота срабатывания частотного пускового органа АВР принимается в пределах 46-48 Гц. . Пуск схемы АВР при снижении напряжения на шинах ниже принятого по формуле должен производиться с выдержкой времени для предотвращения излишних действий АВР при КЗ в питающей сети или на отходящих элементах, а также для создания при необходимости определенной последовательности действий устройств противоаварийной автоматики в рассматриваемом узле. Время срабатывания реле времени пускового органа напряжения АВР (tc. p. ABР) должно выбираться по следующим условиям: По условию отстройки от времени срабатывания тех защит, в зоне действия которых КЗ могут вызывать снижения напряжения ниже принятого:  , (32)где t1 - наибольшее время срабатывания защиты присоединений шин высшего напряжения подстанции; ∆t - ступень селективности, принимаемая равной 0,3 с. По условию согласования действий АВР с другими устройствами противоаварийной автоматики узла. Например, для устройства с целью ожидания срабатывания двух циклов АПВ линии 110кВ:  , (33)где tc. з - время действия той ступени защиты линии 110 кВ которая надежно защищает всю линию; t'C3 - время действия защиты линии 110 кВ, ускоряемой после АПВ; t1АПВ и t2АПВ - установки по времени первого и второго циклов двукратного АПВ линии 110 кВ; tзап = 2,5 - 3,5 с в зависимости от типов выключателей, реле времени в схемах защит, АПВ, АВР. Для устройства АВР2 с целью ожидания срабатывания АВР1, расположенного ближе к источникам питания,  , (34)где tзап =2-3 с в зависимости от типов выключателей и реле времени в схемах АВР1 и АВР2. . Действие АВР должно быть однократным. Однократность обеспечивается: в схемах АВР на переменном оперативном токе использованием энергии предварительно поднятого груза или натянутых пружин в приводах выключателей, или энергии предварительно заряженных конденсаторов, а в схеме АВР на постоянном оперативном токе - применением специального промежуточного реле однократности включения, имеющего небольшое замедление на возврат после снятия напряжения с его катушки. Выдержка времени при возврате этого реле должна несколько превышать время включения выключателя резервного питания:  , (35)где tвв - время включения выключателя резервного источника питания; tзan - время запаса, принимаемое равным 0,3 - 0,5 с. Однако при необходимости ожидания предварительного срабатывания делительной защиты (автоматики) генераторов, синхронных компенсаторов или двигателей замедление по условию (40) может оказаться недостаточным и такая схема АВР выведется из действия раньше, чем сработает делительная защита. Для предотвращения отказа АВР по этой причине следует применять схему АВР с ожиданием (без ограничения времени) снижения напряжения принятого по формуле (34). . Для ускорения отключения выключателя резервного источника питания при включении на неустранившиеся КЗ должно предусматриваться автоматическое кратковременное ускорение защиты. Это ускорение не допускается производить до 0 с (путем полного исключения выдержки времени) на резервных источниках питания собственных нужд электростанций, поскольку при этом возможны неправильные действия защиты резервного источника из-за кратковременных бросков пусковых токов или токов при АВР незатормозившихся двигателей. Такие же требования должны быть предъявлены к ускорению защит и на подстанциях, в нагрузке которых преобладают электродвигатели и понижающие трансформаторы (для последних характерны броски намагничивающего тока). Поэтому выдержка времени ускоряемых защит не должна быть менее 0,2 с. Защиты, имеющие время срабатывания не более 1,2 с, допускается не ускорять при действии АВР. Рассчитаем АВР для секционного выключателя на 12 ячейке. По формуле (31) напряжение срабатывания АВР:  В.Время срабатывания по формулам (32) и (33):  ,где t1=0,9 - время срабатывания защиты на вводе ПС;  с,где tсз=0,9 с - время срабатывания защиты, являющееся максимальным из всех времен срабатывания защиты на фидерах. Из полученных двух значений установок выбираем большее, следовательно, tсрАВР=2,5 с. АВР на секционном выключателе на стороне высшего напряжения рассчитывается по тем же формулам. Параметры АВР являются следующими:  В; tсрАВР=3,1 с.Карта установок автоматики представлена в графической части. |