Устройство автоматического повторного включения

Особенности конструкции

Ооо вертекс

Поговорим о том, из чего состоит установочный провод АПВ. Конструкция достаточно простая, он состоит из одной однопроволочной (монолитной, жесткой) токопроводящей жилы из алюминия до 16 кв. мм. АПВ с сечением жил 25-35 кв. мм – из свитых 7 проволок.

Это делает толстый провод более гибким, что повышает удобство при работе с ним. При сечениях жилы от 50 кв. мм свивают не меньше, чем 19 проволок.

Повышение гибкости за счет использование многопроволочной конструкции жилы снижает риск переломить кабель, делает его удобнее в процессе монтажа, и выполнения соединений.

Толщина изоляции также зависит от площади поперечного сечения ТПЖ, например:

• при сечении от 2,5 до 6 (включительно) номинальная толщина изоляции 0,8 мм, а минимальная – 0,62 мм;
• при 10-16 кв. мм, номинальная – 1 мм, а минимальная – 0,8 мм;
• 25-35 кв. мм, номинальная – 1,2 мм, а минимальная 0,98 мм;
• 50 кв. мм, номинальная 1,4 мм, минимальная 1,15 мм.

Для удобства и наглядности при работе с собранной схемой провода могут иметь различную цветовую маркировку, либо одноцветную, либо в виде двух разноцветных полос (по требованию). Ниже приведены типовые цвета изоляции с буквенным сокращением (используется для того, чтобы указать цвет на схеме):

1. Белый или серый – Б.
2. Желтый, оранжевый, фиолетовый – Ж.
3. Розовый, красный – К.
4. Синий или голубой – С.
5. Зеленый – З.
6. Коричневый – Кч.
7. Черный – Ч.
8. Зелено-желтый (цвета заземления, полосатый) – Ж-З или З-Ж.

Ссылки по теме

• Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей / Нормативный документ от 9 февраля 2007 г. в 02:14
• Библия электрика / Нормативный документ от 14 января 2014 г. в 12:32
• Справочник по электрическим сетям 0,4-35 кВ и 110-1150 кВ. Том 10 / Нормативный документ от 2 марта 2009 г. в 18:12
• Кабышев А.В., Тарасов Е.В. Низковольтные автоматические выключатели / Нормативный документ от 1 октября 2021 г. в 09:22
• Правила устройства воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ с самонесущими изолированными проводами / Нормативный документ от 30 апреля 2008 г. в 15:00
• Князевский Б.А. Трунковский Л.Е. Монтаж и эксплуатация промышленных электроустановок / Нормативный документ от 17 октября 2019 г. в 12:36
• Маньков В.Д. Заграничный С.Ф. Защитное заземление и зануление электроустановок / Нормативный документ от 27 марта 2021 г. в 09:05

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.

Автоматическое повторное включение линий.

Устройствами АПВ должны оборудоваться все воздушные и смешанные (кабельно-воздушные) линии всех типов напряжением выше 1000 В для быстрого восстановления питания потребителей путем автоматического включения выключателей, отключенных устройствами релейной защиты

АПВ особенно важно на подстанциях без постоянного дежурства оперативного персонала, на пунктах секционирования и т. п

Отказ от применения АПВ должен быть в каждом отдельном случае обоснован. Для линий 10 кВ применяются устройства АПВ однократного и двукратного действия, последние рекомендуется устанавливать на линиях, не имеющих резервирования сети (рис. 1, 2). Опыт применения двукратных АПВ невелик, но в некоторых энергосистемах подсчитано, что при втором цикле АПВ происходит 10—15% успешных включений, т. е. таких, когда линия остается в работе. Вместе с многолетними показателями успешных действий АПВ первого цикла для линий 6 и 10 кВ (40—50%) процент успешных действий устройств двукратных АПВ оказывается весьма внушительным: 50—60%, т. е. число аварийных отключений с помощью АПВ сокращается не менее чем в два раза. Для повышения эффективности АПВ выдержка времени на включение отключившегося выключателя должна быть не менее 2 с для первого цикла и не менее 15—20 с для второго цикла.

Разновидности автоматического повторного включения

В комплексе работ по усовершенствованию управления энергетикой большое значение отводится автоматизации технологических процессов по производству и передаче электроэнергии. В данном случае, автоматизация распределительных сетей и подстанций выходит на первое место.

Всевозможные устройства автоматики позволяют обеспечить комплексную автоматизацию сетей с автоматическим восстановлением электроснабжения потребителей в случаях возникновения каких-либо аварийных режимов.

Одним из основных типов автоматики в данном случае считается автоматическое повторное включение трансформаторов, шин, линий электропередач.

В общем, АПВ выключателей в энергосистеме – это основное средство, повышающее надёжность работы энергосистемы и обеспечивающее бесперебойность питания потребителей.

Опыт эксплуатации показал, что большое число нарушений изоляции электроустановок является неустойчивым и самостоятельно устраняется после снятия напряжения. Такие ситуации возможны при грозовом перекрытии изоляции, падении деревьев, схлестывании проводов при ветровой нагрузке и т. д.

При правильно выбранном времени срабатывании устройств РЗА, электрическая дуга, возникающая в месте нарушения изоляции, значительных нарушений нанести не успевает и включённое повторно оборудование продолжает оставаться в работе.

То есть, с уверенностью можно говорить об успешной работе АПВ. По многолетним статистическим данным, оно бывает успешно в 70% от общего количества случаев нарушений электроснабжения.

Основные разновидности

. Из наиболее распространённых видов АПВ, применяемых сегодня в электроэнергетике, можно выделить следующие виды:

АПВ КОНЛ

(АПВ с контролем отсутствия напряжения на линии). Данный вид повторного включения считается наиболее распространённым, который применяется в сетях всех уровней напряжения, когда восстановление электроснабжения потребителей происходит при отключении выключателя от действия линейных защит. Происходит контроль отсутствия напряжения на линии электропередач при помощи линейных ТН.

АПВ КС

(АПВ с контролем синхронизма). Используется для повторного включения выключателей линий, имеющих двустороннее питание, когда проверяется синхронность напряжений на его вводах. Для этих целей используются либо линейные трансформаторы напряжения, либо конденсаторы связи, с которых происходит отбор синхронизируемых напряжений.

ЧАПВ

(АПВ после работы автоматической частотной разгрузки). Данный вид “повторки” применяется, когда в энергосистеме в случае снижения частоты питающей сети произошло отключение потребителей, что позволяет уменьшить общую нагрузку узла и сохранить в целости генерирующие установки.

В итоге по мере восстановление в системе частоты происходит включение потребителей при помощи устройств частотного АПВ после работы АЧР.

АПВ шин и трансформаторов

Короткие замыкания на шинах подстанций происходят очень редко, но в таких случаях отключается большое число ответственных потребителей, поэтому очевидна вся важность АПВ шин

В данном случае подразумевается восстановление питания шин подстанции в следующих моментах:

При погашении шин подстанции со стороны основного источника питания с повреждением элементов линии. Происходит включение выключателя от АПВ КННЛ от другого источника с обязательным контролем наличия напряжения на линии.

При погашении шин в результате действия их защит и отключении всех присоединений. В данном случае производится повторная подач напряжения на шины включением выключателя опробующей ВЛ, находящейся под напряжением со стороны источника питания с предварительным контролем отсутствия напряжения на шинах (АПВ КОНШ).

3.3.2

Устройства АПВ должны предусматриваться для быстрого
восстановления питания потребителей или межсистемных и внутрисистемных связей
путем автоматического включения выключателей, отключенных устройствами релейной
защиты.

Должно предусматриваться автоматическое повторное
включение:

1) воздушных и смешанных (кабельно-воздушных) линий всех
типов напряжением выше 1 кВ. Отказ от применения АПВ должен быть в каждом
отдельном случае обоснован. На кабельных линиях 35 кВ и ниже АПВ рекомендуется
применять в случаях, когда оно может быть эффективным в связи со значительной
вероятностью повреждений с образованием открытой дуги (например, наличие
нескольких промежуточных сборок, питание по одной линии нескольких подстанций),
а также с целью исправления неселективного действия защиты. Вопрос о применении
АПВ на кабельных линиях 110 кВ и выше должен решаться при проектировании в
каждом отдельном случае с учетом конкретных условий;

2) шин электростанций и подстанций (см. 3.3.24 и 3.3.25);

3) трансформаторов (см. 3.3.26);

4) ответственных электродвигателей, отключаемых для
обеспечения самозапуска других электродвигателей (см. 3.3.38).

Для осуществления АПВ по п. 1-3 должны также
предусматриваться устройства АПВ на обходных, шиносоединительных и секционных
выключателях.

Допускается в целях экономии аппаратуры выполнение
устройства группового АПВ на линиях, в первую очередь кабельных, и других
присоединениях 6-10 кВ. При этом следует учитывать недостатки устройства
группового АПВ, например возможность отказа в случае, если после отключения
выключателя одного из присоединений отключение выключателя другого
присоединения происходит до возврата устройства АПВ в исходное положение.

Требования к релейной защите

Главная её задача — это надёжно защищать оборудование и цепи электроснабжения от работы в неисправном, аварийном состоянии. Соответственно к ней существует ряд требований, выполнение которых проверяется регулярно лабораторией или специальными службами. Вот основные требования к релейной защите:

1. Быстродействие. Способность защиты работать с минимальной выдержкой времени после наступления аварийной ситуации. Правда, одни из них специально разработаны на срабатывание с определённой установленной выдержкой времени это зависит от условий работы электрооборудования и назначения конкретного вида релейной защиты;
2. Селективность. Это вид избирательности защиты, направленный на отключение только определённых ближайших участков к месту аварии или короткого замыкания;
3. Чувствительность. Способность защиты направленная на реагирование её только на данные отклонения, на которые она настроена;
4. Надёжность. Безотказность системы защит и недопущение ложных срабатываний.

От этих четырёх основных требований напрямую зависит эффективность функционирования релейной защиты любого электрического оборудования и цепей.

Назначение и принцип работы АПВ

Работа АПВ позволяет повысить надежность работы энергосистемы и обеспечить бесперебойное питание потребителей. Основным предназначением автоматического повторного включения является быстрое возобновление работы какого-либо объекта энергетической системы. К ним относятся различные потребители, подстанции, участки ЛЭП, электродвигатели и т.д. Нормальное функционирование АПВ возможно лишь при условии отсутствия запретов и ограничений на повторное включение.

Аварийная ситуация, вызвавшая остановку объекта, может возникнуть по разным причинам, в основном из-за неисправностей на воздушных и кабельных линиях. Очень часто возникает перехлест проводов под действием сильного ветра, короткие замыкания, обледенение и другие неисправности. После устранения причины отключения, устройство АПВ мгновенно подает питание на объект или отключенную линию. Оставаясь под напряжением, система повторного включения продолжает свою работу, а к потребителям безостановочно поступает электроэнергия. Все повреждения, которые устраняются сами собой, относятся к неустойчивым неисправностям. После того как они самоустранились, напряжение возобновляется и объекты вновь начинают нормально функционировать. Это и будет ответом на вопрос что такое АПВ.

Задержка времени срабатывания АПВ составляет от долей секунд до нескольких секунд. Этот промежуток полностью зависит от напряжения на аварийном участке. При возрастании напряжения, время срабатывания соответственно уменьшается. На этот показатель оказывает влияние материал и сечение проводов: чем меньше сечение, тем выше временной порог срабатывания автоматики. Временной промежуток необходим для того чтобы создать диэлектрическую прочность изоляции в воздушном промежутке там, где образуется дуга. В этом и заключается основной принцип работы данных устройств.

Запрещается использовать АПВ в ситуациях, когда имеются какие-либо внутренние повреждения трансформаторов, поскольку это может вызвать конфликт между автоматическим повторным включением и дифференциальной или газовой защитой.

Наиболее эффективны системы АПВ, защищающие воздушные линии. Они находятся в перечне обязательных устройств, используемых для защиты ЛЭП. Для кабельных линий, шин в трансформаторах и распределительных установках устройства АПВ считаются значительно менее эффективными, поскольку аварии и неисправности на таких объектах маловероятны. Например, в отношении кабелей автоматика не срабатывает из-за устойчивого короткого замыкания и значительных разрушений изоляционного слоя.

Наибольшее распространение получили устройства АПВ с однократным действием, отличающиеся наиболее простой конструкцией. Если их включение оказалось безуспешным, то дальнейшие повреждения на аварийном участке полностью исключаются. АПВ многократного действия применяются на воздушных линиях, протяженность которых составляет свыше 10 км, а также при наличии на подстанции вводного выключателя, способного выдерживать многократное включение автоматики.

3.3.13

АПВ с улавливанием синхронизма может применяться на
линиях по 3.3.10 для включения линии при значительных (примерно до 4%)
скольжениях и допустимом угле.

Возможно также следующее выполнение АПВ. На конце линии,
который должен включаться первым, производится ускоренное ТАПВ (с фиксацией
срабатывания быстродействующей защиты, зона действия которой охватывает всю
линию) без контроля напряжения на линии (УТАПВ БК) или  ТАПВ с контролем
отсутствия напряжения на линии (ТАПВ ОН), а на другом ее конце — ТАПВ с
улавливанием синхронизма. Последнее производится при условии, что включение
первого конца было успешным (это может быть определено, например, при помощи
контроля наличия напряжения на линии).

Для улавливания синхронизма могут применяться устройства,
построенные по принципу синхронизатора с постоянным углом опережения.

Устройства АПВ следует выполнять так, чтобы имелась
возможность изменять очередность включения выключателей по концам линии.

При выполнении устройства АПВ УС необходимо стремиться к
обеспечению его действия при возможно большей разности частот. Максимальный
допустимый угол включения при применении АПВ УС должен приниматься с учетом
условий, указанных в 3.3.12. При применении устройства АПВ УС рекомендуется его
использование для включения линии персоналом (полуавтоматическая
синхронизация).

ТАПВ и ОАПВ.

Устойчивость работы энергосистемы зависит не только от времени отключения КЗ на ВЛ 500 кВ, но также и от времени АПВ: передача мощности по ВЛ прекращается в момент возникновения КЗ (трехфазного) и возобновляется после включения ВЛ устройством АПВ. То есть, для повышения устойчивости работы энергосистемы надо уменьшать как время срабатывания релейной защиты ВЛ 500 кВ, так и время АПВ.

Время срабатывания релейной защиты при КЗ на ВЛ 500 кВ практически всегда равно нулю (примерно 20-60 мсек.). А время АПВ сделать равным нулю принципиально невозможно по нескольким причинам, основной из которых является то, что выдержка времени АПВ должна быть больше, чем время срабатывания резервных защит на противоположном конце ВЛ (обычно это 2-3 ступени ДЗ и ЗЗ):

tАПВ.А = tСЗ.Б+tОТКЛ.Б+tДЕИОН+tЗАП-tСЗ.А-tОТКЛ.А = tСЗ.Б+tЗАП

Поэтому АПВ на ВЛ с двухсторонним питанием всегда имеет выдержку времени несколько секунд.

Гениальный выход из этого положения — при однофазных КЗ на ВЛ, которые составляют около 65% всех КЗ, отключать не все три фазы ВЛ, а только одну поврежденную фазу с последующим АПВ этой фазы. При этом в цикле АПВ по двум неповрежденным фазам ВЛ остается связь между частями энергосистемы и передается мощность, что резко повышает устойчивость работы энергосистемы по сравнению с трехфазным отключением ВЛ.

Для обеспечения однофазного отключения ВЛ и последующего однофазного АПВ применяются устройства ОАПВ. Ситуация осложняется тем, что, как правило, устройства РЗ не определяют поврежденную фазу, вся релейная защита действует только на отключения трех фаз независимо от вида повреждения. А некоторые типы защит, например ЗЗ, принципиально не могут определить поврежденную фазу. Поэтому определение поврежденной фазы, ее отключение и включение выполняется устройством ОАПВ.

Советуем изучить — Искусственные механические характеристики асинхронного двигателя

При этом взаимодействие устройств релейной защиты и ОАПВ выполняется следующим образом:

1.

При возникновении любого близкого КЗ релейная защита и ОАПВ работают параллельно во времени: релейная защита определяет, надо ли отключать ВЛ, а ОАПВ определяет поврежденную фазу.

2.

Пока релейная защита не сработает, ОАПВ ничего не делает, хотя уже и знает, какие фазы повреждены.

3.

Если релейная защита решила, что ВЛ надо отключать, она отключает ВЛ через схему ОАПВ. То есть, релейная защита не подает команду на отключение трех фаз выключателя ВЛ, а подает команду ОАПВ на отключение ВЛ.

4.

Если ОАПВ определило, что КЗ однофазное, то после получения команды от релейной защиты, оно отключает только поврежденную фазу ВЛ и с выдержкой времени пробует ее повторно включить — однофазное АПВ. Если КЗ исчезло, то это называется успешное ОАПВ. Если КЗ возникло снова, то ОАПВ отключает все три фазы ВЛ (неуспешное ОАПВ) и больше их не включает.

Взаимодействие устройств AIIB и релейной защиты.

Для сетей, состоящих из последовательно включенных участков с собственными выключателями и релейной защитой, «Правила» предусматривают следующие виды взаимодействия АПВ и релейной защиты: ускорение защиты после АПВ; ускорение защиты до АПВ; использование АПВ разной кратности. Эти мероприятия предназначены для ускорения отключения к. з. и повышения эффективности АПВ, а также для обеспечения селективных отключений поврежденных участков в тех случаях, когда релейная защита на соседних участках не может иметь полноценных ступеней селективности. Ускорение защиты после АПВ выполняется путем использования импульсного контакта реле времени в схеме максимальной токовой защиты или путем кратковременного ввода в работу дополнительного комплекта максимальной токовой защиты. Например, в сети 10 кВ, состоящей из трех участков (рис. 25,а), защиты 1, 2, 3 из-за близких по значению выдержек времени срабатывают одновременно при к. з. в точке К, причем для защит 1 и 2 эти действия являются неселективными.

Рис. 25. Схемы сетей 10 кВ, для которых целесообразно выполнять ускорение защиты после АПВ (а) и до АПВ (б) Первым имеет возможность сработать устройство АПВ на выключателе 1, поскольку со стороны шин 10 кВ подстанции А имеется напряжение. При включении выключателя от устройства АПВ на небольшой период времени (около 1 с) ускоряется действие защиты 1 до 0,2 с (вместо 0,8 с). Если бы к. з. произошло на участке 1—2, то выключатель 1 был бы быстро отключен этой ускоренной защитой. Но при к. з. в точке К за отключившимися выключателями 2 и 3 защита 1 не работает и через 1 с ее время срабатывания вновь становится равным 0,8 с. После успешного включения выключателя 1 появляется напряжение на схеме АПВ выключателя 2. Через несколько секунд устройство АПВ срабатывает, включается выключатель 2 и одновременно вводится .ускорение защиты 2 до 0,2 с. Но защита 2, так же как и защита 1, не срабатывает вследствие того, что к. з. произошло в точке К. Если бы к. з. было на участке 2—3, защита 2 по цепи ускорения сработала бы быстрее, чем защита 1, причем ступень селективности была бы достаточной: 0,6 с. После успешного включения выключателя 2 появляется напряжение на схеме АПВ выключателя 3. Через несколько секунд устройство АПВ срабатывает, включается выключатель 3, одновременно вводится цепь ускорения защиты 3 до 0,2 с и выключатель 3 отключается, причем намного раньше, чем могла бы подействовать защита 2, у которой к этому времени уже выведена из действия ускоренная ступень 0,2 с и введена постоянная уставка по времени 0,7 с (рис. 25,а). Ускорение защиты на постоянном оперативном токе выполняется просто и предусматривается в типовых проектных схемах . Для ускорения защиты на переменном оперативном токе при использовании реле РТ-80, РТВ, РТМ требуется дополнительная аппаратура, поэтому такие схемы применяются редко. Ускорение защиты до АПВ. Это мероприятие позволяет ускорять отключение к. з. в сети, состоящей из нескольких последовательно включенных участков или облегчать работу нескольких выключателей за счет одного, более мощного и надежного. На выключателе / (рис. 25,6) постоянно введена ускоренная защита с выдержкой времени 0,2 с. При к. з. в любой точке сети, например в точке К, эта защита отключает выключатель 1 до того, как сработают зашиты 2 и 3. При срабатывании устройства АПВ на включение выключателя 1 эта ускоренная защита выводится из действия на время, необходимое для селективного отключения ближайшего к месту к. з. выключателя 3. Схема на постоянном оперативном токе выполняется очень просто . Использование АПВ разной кратности. При недостаточных ступенях селективности (рис. 25,а) для исправления неселективных отключений могут быть применены устройства АПВ с разной кратностью действия. Например, для схемы сети на рис. 25,я можно было бы выполнить: на выключателе 3 — однократное АПВ, на выключателе 2 — двукратное, на выключателе 1 — трехкратное, хотя устройства АПВ с кратностью более двух промышленностью не выпускаются. Исправление неселективных действий с помощью АПВ разной кратности используется довольно часто и на смежных участках и линиях, и на линиях с трансформаторами на ответвлениях. В последнем случае АПВ исправляет неселективное действие защиты линии 10 кВ при к. з. в трансформаторе, когда время плавления вставок предохранителей 10 кВ соизмеримо с временем срабатывания защиты линии.

• Назад
• Вперёд

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.

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

Устройство и принцип работы

Ознакомиться с устройством и принципом работы АПВ можно на примере следующей схемы:

Подача тока здесь осуществляется через управляющую шину ШУ. Управление АПВ производится с помощью следующих механизмов:

• контролирующего синхронизацию;
• управляющего контактами выключающего устройства;
• запрещающим включение;
• разрешающим подготовку.

Временное и промежуточное реле (РВ и РП) обеспечивают защиту. Промежуточное реле выполнено с двумя обмотками: токовой и напряжения. При нормальной работе на ШУ подаётся ток, заряжающий конденсирующий элемент С, если поступает соответствующий сигнал от цепи разрешения подготовки.

Возможность повторного включения предотвращается за счёт запрещающей схемы, настройка которой обеспечивается последовательно подключёнными резисторами R1 и R2.

При отключении линии АПВ срабатывает посредством подачи сигнала схемой, контролирующей синхронизацию. Замыкаются её контакты и шунтируется резистор R, а конденсатор разряжается на катушку РП. Одновременно также происходит возбуждение токовой катушки, замыкающей контакты реле в сети.

Также читайте: Как и какими огнетушителями тушить электрооборудование

В случае прекращения трёхфазного КЗ, АПВ срабатывает, и обмотка РВ размыкается. Затем подключается резистор R, и происходит возврат реле к обесточенному состоянию.

Использование узла Н позволяет обеспечить безопасное выполнение работ по обслуживанию линии оперативным персоналом.

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.

Режимы АПВ[править]

Для выполнения нужной последовательности автоматического включения выключателей линий с двухсторонним питанием, а также чтобы не было второго АПВ с другого конца при неуспешном АПВ, существует несколько дополнительных режимов:

• Без контролей или «Слепое». В данном случае устройство АПВ ничего дополнительно не контролирует и по прошествии времени срабатывания формирует команду на включение выключателя;
• С контролем наличия (U>70%) или отсутствия напряжения (U
• С контролем синхронизма между частями сети. Применяется, когда существует возможность замыканием выключателем несинхронно работающих частей энергосистемы.
• С улавливанием синхронизма между частями сети.

Время срабатывания начинает отсчитываться с момента выполнения условий. При пропадании — таймер сбрасывается.
Например, чтобы сначала включить линию со стороны ПС А, а замкнуть транзит на ПС Б, на выключателе со стороны ПС А ставиться режим АПВ «ОлНш», а со стороны ПС Б — «НлНшС».

Напряжение в устройство АПВ может подаваться с шинных ТН, с линейных ТН, с ШОН.

Наиболее часто применяемые режимы:

• Наличие на линии и отсутствие на шинах (НлОш);
• Отсутствие на линии и наличие на шинах (ОлНш);
• Наличие на линии и наличие на шинах (НлНш);
• Наличие на линии и наличие на шинах с контролем синхронизма (НлНшС);

Двукратное АПВ

Особенности выполнения АПВ на телемеханизированных п/ст

Рассмотренная выше схема АПВ применяется в случаях, когда в нормальном режиме положение ключа управления выключателем соответствует положению выключателя: выключатель выключен – ключ находится в положении Включено

; выключатель отключен – ключ в положенииОтключено . Это, однако, имеет место не всегда. Так, например, на телемеханизированных п/ст без дежурного персонала имеется как местное дистанционное управление, осуществляемое с помощью ключа, установленного на щите управления данного объекта, так и телеуправление, осуществляемое с диспетчерского пункта. При телеуправлении ключ управления, находящийся на самом объекте, остается неизменно в том положении, в которое он был поставлен при последней операции с ним.

Очевидно, что в этом случае схема АПВ, приведенная на рис. 8., неприменима, так как она будет производить повторное включение выключателя при его оперативном отключении через устройство телеуправления. Поэтому на телемеханизированных п/ст для управления выключателем используются ключи управления без фиксации положения типа ПМОВ или МКФ, а для запоминания предыдущей команды управления предусматривается специальные реле фиксации команды.

Применение двукратного АПВ позволяет повысить эффективность этого вида автоматики. Как показывает опыт эксплуатации, успешность действия при втором включении составляет 10–20%, что повышает общий процент успешных действий АПВ до 75–95%. Двукратное АПВ применяют, как правило, на линиях с односторонним питанием и на головных участках кольцевых сетей, где возможна работа в режиме одностороннего питания.

В схемах АПВ двукратного действия применяется комплектное устройство типа РПВ-258. В отличие от устройства РПВ-58, рассмотренного выше, РПВ-258 (см. рис. 13.) содержит два конденсатора С1 и С2 и реле времени КТ с тремя контактами: КТ.1 размыкающимся без выдержки времени, и двумя контактами, замыкающимися с выдержками времени (временно замыкающий – проскальзывающий КТ.2 и упорныйКТ.3).

Пуск схемы двукратного АПВ осуществляется так же, как и схемы однократного АПВ, контактами реле KQT, которое срабатывает при отключении выключателя и подает минус на обмотку реле времени АПВ. Спустя установленную выдержку времени замкнется проскальзывающий контакт реле времени КТ.2 и создаст цепь для разряда конденсатора С1 на обмотку промежуточного реле KL1, которое, сработав, включит выключатель.

В случае успешного АПВ работа схемы прекратится. Если же АПВ было неуспешным, и выключатель отключился вновь, опять сработает KQT и запустит реле KT. В этом случае при замыкании контакта КТ.2 промежуточное реле не сработает, так как конденсатор С1 к этому времени не успеет зарядиться. Реле времени продолжая работать, замкнет контакт КТ.3; при этом под действием разряда конденсатора С2 вновь сработает реле KL1 и произойдет второй цикл АПВ.

Для предотвращения срабатывания АПВ в случае отключения выключателя после включения его ключом управления на КЗ в схеме осуществляется разряд конденсаторов С1 и С2 через резисторы R5 и R3. Аналогично осуществляется запрет АПВ контактами реле защит.

Выдержка времени первого цикла АПВ определяется по выражениям (1) и (2) так же, как и для АПВ однократного действия. Второй цикл согласно ПУЭ должен происходит спустя 10–20 с. после вторичного отключения выключателя. Такая большая выдержка времени АПВ во втором цикле диктуется необходимостью подготовки выключателя к отключению третьего КЗ в случае включения на устойчивое повреждение. За это время из гасительной камеры удаляются разложившиеся и обугленные частицы, камера вновь заполняется маслом, и отключающая способность выключателя восстанавливается. В комплекте РПВ-258 время готовности к последующим действиям после второго цикла составляет 60–100 с.

3.3.28

При наличии на подстанции или электростанции
выключателей с электромагнитным приводом, если от устройства АПВ могут быть
одновременно включены два или более выключателей, для обеспечения необходимого
уровня напряжения аккумуляторной батареи при включении и для снижения сечения
кабелей цепей питания электромагнитов включения следует, как правило, выполнять
АПВ так, чтобы одновременное включение нескольких выключателей было исключено
(например, применением на присоединениях АПВ с различными выдержками времени).

Допускается в отдельных случаях (преимущественно при
напряжении 110 кВ и большом числе присоединений, оборудованных АПВ)
одновременное включение от АПВ двух выключателей.