Количество попыток АПВ
В каждом конкретном случае вопрос о кратности АПВ рассматривается индивидуально, поскольку не существует универсального решения. Обычно в сетях среднего напряжения используют только двукратное или трехкратное АПВ. Однако, внекоторых странах, можно встретить и четырехкратное АПВ. При выполнении четырехкратного АПВ последняя бестоковая пауза задается достаточно продолжительной для того чтобы гроза успела пройти до последней попытки восстановления энергоснабжения. Такая организация АПВ позволяет избежать ненужной блокировки при нескольких последовательных неустойчивых повреждениях.
Обычно первое и иногда второе отключение выполняется от неселективных защит без выдержки времени, поскольку 80% всех замыканий носит неустойчивый характер.
Последующие отключения выполняются от селективных защит согласованных по времени с увеличением времени бестоковой паузы в каждом последующем цикле имея целью устранить причину замыкания, если это непостоянное замыкание.
Для определения необходимого количества циклов АПВ необходимо принять во внимание следующие факторы: Возможность выключателя выполнять последовательно несколько операций включения-отключения и эффект от такой работы на периодичность обслуживания.
Продолжительность бестоковой паузы определяю следующие факторы:
Время готовности АПВ
К факторам, определяющим выбор уставки таймера готовности АПВ относятся:
* Перерывы энергоснабжения — большое время готовности АПВ может привести нежелательному обесточиванию потребителей при неустойчивых КЗ
* Вероятность КЗ/Накопленный опыт — в тех случаях, когда высока вероятность замыканий в результате ударов молнии, требуется небольшое время готовности АПВ, во избежание ненужной блокировки при неустойчивых КЗ
* Время завода пружин — в случая использования быстрого АПВ, время готовности должно быть достаточным для запаса необходимого количества энергии в приводе выключателя для выполнения операций.
* Техническое обслуживание — излишняя работа коммутационных аппаратов, вызванная малым временем готовности АПВ ведет к сокращению межремонтных сроков. Минимальное время готовности АПВ не менее 5с может потребоваться выключателю, выполнившему операции отключение — включение для повторной готовности к выполнению цикла отключение — включение — отключение. Это время зависит от технических характеристик выключателя.
Чувствительная защита от замыканий на землю используется для определения замыканий с большое активное сопротивлением и обычно имеет большую выдержку времени, порядка 10-15с. Возможно необходимо принять во внимание время работы этой защиты, если разрешено АПВ после ее срабатывания в течении работы таймера времени готовности АПВ и при этом таймер готовности не блокируется сигналом пуска этой защиты. Чувствительная защита предназначена работать в таких случаях как, например, замыкание оборванного провода на сухой грунт или деревянный забор.
Такие замыкания не являются неустойчивыми и могут представлять опасность для населения. Обычной практикой является блокирование АПВ при работе чувствительной защиты от замыканий на землю и блокирование включения выключателя.
Небольшой вопрос по терминологии в АПВ (Страница 1 из 2)
Если у выключателя есть в документации про циклы операций такие строки:
О-0,3с-ВО-15С-ВО.
В этом случае 0,3с — время готовности привода к новому включению. Уставка АПВ в этом случае должна быть равно 0,3с+Tзап. Тзап — время запаса, которое справочники рекомендуют 0,3-0,5 с. То есть минимальная уставка АПВ будет 0,6 сек.
Второе. 15 с — это время возврата АПВ в исходное положение. То есть если выключатель включился от АПВ, то должно пройти не менее 15 с, чтобы само устройство АПВ подготовилось к новому циклу О-В, чем обеспечивается однократность.
И вопрос как всегда по МП. Если ранее второе время регулировалось конденсаторами устройств АПВ и даже после ручного включения выключателя должно было пройти время заряда, иначе АПВ не получится, то как теперь? В МП ведь это не конденсатором задается. То есть терминал после ручного включения уже сразу готов к циклу АПВ? А автоматический возврат именно для однократности? Возможно ли, что допустим было неуспешное АПВ. Подошел дежурный и включил ключом. Конденсатора нет, заряжаться нечему — снова пройдет цикл АПВ? Или эти самые 15 секунд все равно никуда не денутся?
2 Ответ от Stepanov 2012-07-02 16:19:25
- Stepanov
- Администратор
- Неактивен
- Откуда: г. Чебоксары
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 567
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Небольшой вопрос по терминологии в АПВ
В цифровых защитах также есть отдельный параметр, который определяет время блокировки АПВ после включения (можно задавать отдельные времена для ручного включения, так и после АПВ).
Кроме этого, функцию АПВ в терминале также можно блокировать, по условию разряженной (не взведенной) пружины.
Во многих выключателя в цепях электромагнита включения стоит контакт готовности (зарядки пружин), в этом случае он сам не включиться.
3 Ответ от grsl 2012-07-02 20:49:46
- grsl
- Администратор
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 6,122
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Небольшой вопрос по терминологии в АПВ
многое зависит от построения функции АПВ конкретным производителем.
куча всяких уставок и блокировок.
однократность чисто логическая функция, настраивается уставками, ЕМНИП до 5-и кратности по максимуму.
4 Ответ от grsl 2012-07-02 20:51:20
- grsl
- Администратор
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 6,122
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Небольшой вопрос по терминологии в АПВ
обычно из современых приводов получают сигнал
OC Ready или ОCO Ready, в этих сигналах заложена вся инфа из механизма привода.
5 Ответ от Яков 2012-07-02 20:52:00 (2012-07-02 20:53:17 отредактировано Яков)
- Яков
- Пользователь
- Неактивен
- Откуда: Челябинск
- Зарегистрирован: 2011-12-02
- Сообщений: 487
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Небольшой вопрос по терминологии в АПВ
Второе. 15 с — это время возврата АПВ в исходное положение.
15с — это время готовности привода. Через эти 15 сек. он может сделать очередное О-0,3с — ВО.
То есть если выключатель включился от АПВ, то должно пройти не менее 15 с, чтобы само устройство АПВ подготовилось к новому циклу О-В
Наоборот: АПВ ждет tгот, чтобы привод подготовился. Реле можно сделать и с tгот = 0 (практически), в т.ч. и в МП РЗА, если диапазон уставок не ограничен.
6 Ответ от Bogatikov 2012-07-02 21:51:05
- Bogatikov
- Пользователь
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2011-01-08
- Сообщений: 4,711
- Репутация : [ 19 | 0 ]
Re: Небольшой вопрос по терминологии в АПВ
В этом случае 0,3с — время готовности привода к новому включению. Уставка АПВ в этом случае должна быть равно 0,3с+Tзап. Тзап — время запаса, которое справочники рекомендуют 0,3-0,5 с. То есть минимальная уставка АПВ будет 0,6 сек.
0,6 с весьма оптимистичная выдержка времени. Во-первых, необходимо знать, какую мы выдержку времени считаем, однофазного или трёхфазного АПВ, во-вторых, в случае ТАПВ для линий 330 и выше, учитываем мы время отключения противоположного конца или нет. Честно говоря, время 0,3 с я так и не понял. С чем оно связано? Может восстановление свойств элегаза?
Второе. 15 с — это время возврата АПВ в исходное положение. То есть если выключатель включился от АПВ, то должно пройти не менее 15 с, чтобы само устройство АПВ подготовилось к новому циклу О-В, чем обеспечивается однократность.
15 с – это время завода пружин, т.е. готовность привода к следующему циклу АПВ. К кратности АПВ никакого отношения не имеет.
И вопрос как всегда по МП. Если ранее второе время регулировалось конденсаторами устройств АПВ и даже после ручного включения выключателя должно было пройти время заряда, иначе АПВ не получится, то как теперь? В МП ведь это не конденсатором задается. То есть терминал после ручного включения уже сразу готов к циклу АПВ? А автоматический возврат именно для однократности? Возможно ли, что допустим было неуспешное АПВ. Подошел дежурный и включил ключом. Конденсатора нет, заряжаться нечему — снова пройдет цикл АПВ? Или эти самые 15 секунд все равно никуда не денутся?
Заряд конденсатора говорит о том, что ранее прошёл какой-то запрет АПВ. Какой не важно. В терминалах С60 мы делаем так. Любое трёхфазное включение, любой запрет (УРОВ, ЗНР, приём команды № 1, ДЗШ и т.д.) запоминаются таймером на возврат на 30 с и действуют на блокировку функции АПВ. Тем самым имитируется заряд конденсатора. Любое ТАПВ возможно только после 30 с, при условии, что цепь несоответствия собрана.
А вот те 15 с цикла ВО-В (завод пружин) нужны для ОАПВ. Раньше, на воздушных выключателях, привод был готов к следующему включению практически мгновенно. Поэтому время фиксации цикла ОАПВ, в течении которого повторное однофазное отключение и включение было невозможно, рассчитывалось и ограничивалось временем, например 3 с. Прошло 3 с – схема готова к включению фазы, нет – любое отключение трёхфазное с запретом АПВ. На элегазовых выключателях такой номер не проходит, они готовы к следующему включению после успешного ОАПВ через время завода пружин – 15 с. Эти 15 с определяют фиксацию цикла ОАПВ, по истечении которых выключатель гарантировано включится однофазно. А однократность, двухкратность АПВ определяются уставками и логикой работы самой функции АПВ.
7 Ответ от Long_Ago 2012-07-02 23:13:11
- Long_Ago
- Пользователь
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2011-07-30
- Сообщений: 1,052
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Небольшой вопрос по терминологии в АПВ
Воздушные выключатели во включенном состоянии стоят без давления, в отключенном состоянии под давлением. И запас воздуха в самом выключателе рассчитан на обязательный цикл О — В — О. После этого требовалась подкачка воздуха.
Включить после второго отключения конечно можно без проблем — спустил воздух, выключатель включится. Только воздуха на третье отключение нет. Поэтому и дожидались, пока воздух закачают, чтобы после второго включения было обеспечено отключение.
На выключателях с пружинными приводами, что элегазовых, что маслян, включение обеспечивается заранее взведенными пружинами. После каждого включения пружины надо взводить заново. Отсюда и время между первым и вторым включением.
ОАПВ больше секунды не встречал. И двухкратного ОАПВ не встречал. При неуспешном ОАПВ следовало трехфазное отключение с запретом ТАПВ — второе подряд включение фазы см. выше.
8 Ответ от Stepanov 2012-07-03 08:30:53
- Stepanov
- Администратор
- Неактивен
- Откуда: г. Чебоксары
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 567
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Небольшой вопрос по терминологии в АПВ
во-вторых, в случае ТАПВ для линий 330 и выше, учитываем мы время отключения противоположного конца или нет.
Интересно, зачем это надо и каким образом это делается?
Воздушные выключатели во включенном состоянии стоят без давления, в отключенном состоянии под давлением.
С воздушными выключателями хорошо не знаком, но вероятнее всего здесь опечатка и нужно наоборот.
Что такое время готовности привода
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.
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.
Если в результате действия АПВ возможно
несинхронное включение синхронных компенсаторов или синхронных
электродвигателей и если такое включение для них недопустимо, а также для
исключения подпитки от этих машин места повреждения следует предусматривать
автоматическое отключение этих синхронных машин при исчезновении питания или
переводить их в асинхронный режим отключением АГП с последующим автоматическим
включением или ресинхронизацией после восстановления напряжения в результате
успешного АПВ.
Для подстанций с синхронными компенсаторами или синхронными
электродвигателями должны применяться меры, предотвращающие излишние
срабатывания АЧР при действии 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.
АПВ шин электростанций и подстанций при наличии
специальной защиты шин и выключателей, допускающих АПВ, должно выполняться по
одному из двух вариантов:
1) автоматическим опробованием (постановка шин под
напряжение выключателем от АПВ одного из питающих элементов);
2) 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. АПВ шин по этому варианту рекомендуется
применять в первую очередь для подстанций без постоянного дежурства персонала.
При выполнении АПВ шин должны применяться меры, исключающие
несинхронное включение (если оно является недопустимым).
Должна обеспечиваться достаточная чувствительность защиты
шин на случай неуспешного АПВ.
На линиях с двусторонним питанием при наличии
нескольких обходных связей следует применять:
1) при наличии двух связей, а также при наличии трех
связей, если вероятно одновременное длительное отключение двух из этих связей
(например, двухцепной линии):
несинхронное АПВ (в основном для линий 110-220 кВ и при
соблюдении условий, указанных в 3.3.12, но для случая отключения всех связей);
АПВ с проверкой синхронизма (при невозможности выполнения
несинхронного АПВ по причинам, указанным в 3.3.12, но для случая отключения
всех связей).
Для ответственных линий при наличии двух связей, а также
при наличии трех связей, две из которых — двухцепная линия, при невозможности
применения НАПВ по причинам, указанным в 3.3.12, разрешается применять
устройства ОАПВ, БАПВ или АПВ УС (см. 3.3.11, 3.3.13, 3.3.15). При этом
устройства ОАПВ и БАПВ следует дополнять устройством АПВ с проверкой
синхронизма;
2) при наличии четырех и более связей, а также при наличии
трех связей, если в последнем случае одновременное длительное отключение двух
из этих связей маловероятно (например, если все линии одноцепные), — АПВ без
проверки синхронизма.
Для ускорения восстановления нормального режима
работы электропередачи выдержка времени устройства ТАПВ (в особенности для
первого цикла АПВ двукратного действия на линиях с односторонним питанием)
должна приниматься 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 включению.
Выдержка времени устройства ТАПВ на линии с двусторонним
питанием должна выбираться также с учетом возможного неодновременного
отключения повреждения с обоих концов линии; при этом время действия защит,
предназначенных для дальнего резервирования, учитываться не должно. Допускается
не учитывать разновременности отключения выключателей по концам линии, когда
они отключаются в результате срабатывания высокочастотной защиты.
С целью повышения эффективности ТАПВ однократного действия
допускается увеличивать его выдержку времени (по возможности с учетом работы
потребителя).
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);
Требования к АПВ согласно правилам эксплуатации и практики
- АПВ должно обеспечить действие защиты в ускоренном порядке до своего срабатывания и после.
- 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).
- 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.
- При отключении высоковольтного выключателя ключом вручную по телеуправлению и при оперативном выключении, дистанционно, в случае КЗ, АПВ выводится из работы.
- АПВ блокируется от многократных включений, предупреждая устойчивое КЗ, а также при неисправностях в самом устройстве АПВ.
- 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.
На двухтрансформаторных понижающих подстанциях при
раздельной работе трансформаторов, как правило, должны предусматриваться
устройства АПВ шин среднего и низшего напряжений в сочетании с устройствами
АВР; при внутренних повреждениях трансформаторов должно действовать АВР, при
прочих повреждениях — АПВ (см. 3.3.42).
Допускается для двухтрансформаторной подстанции, в
нормальном режиме которой предусматривается параллельная работа трансформаторов
на шинах данного напряжения, устанавливать дополнительно к устройству АПВ
устройство АВР, предназначенное для режима, когда один из трансформаторов
выведен в резерв.
Устройства АПВ на выключателях с электромагнитными приводами на подстанциях с постоянным или выпрямленным оперативным током.
На линиях 10 кВ, отходящих от подстанций 1110/10 кВ, где имеется постоянный (от аккумуляторной батареи) или выпрямленный (от выпрямительных блоков питания) оперативный ток, устройства АПВ выполняются с помощью специальных реле типа РПВ-58 (однократного действия) и РПВ-258 (двукратного действия) .
В предварительной информации завода-изготовителя приведены схемы выполнения устройств АПВ с помощью полупроводниковых реле РПВ-01 и РПВ-02. Схема подключения реле РПВ-01 с некоторыми сокращениями показана на рис. 24, где положение контактов реле схемы управления выключателем (РПО, РПВ, РПФ) соответствует включенному положению выключателя. При отключении выключателя релейной защитой замыкается замыкающий контакт реле РПО, но не размыкается размыкающий контакт реле РПФ1, который замкнулся при включении выключателя оперативным персоналом. На зажим 5 реле РПВ-01 подается «минус», запускается полупроводниковая схема отсчета времени, и через заданное время на зажим 17 подается «плюс» оперативного тока, т. е. команда на включение выключателя. При отключенном положении выключателя устройство АПВ не готово к действию для предотвращения АПВ при включении выключателя на короткое замыкание (см. выше). Разрешение подготовки устройства к действию дается при включении выключателя и замыкании контакта реле РПВ, через который подается «минус» на зажим 7 реле РПВ-01. Время готовности может устанавливаться равным 15 или 30 с при выдержке времени АПВ от 0,5 до 5 с или равным 30 или 60 с при выдержке времени АПВ от 1 до 10 с. Рис. 24. Схема включения полупроводникового устройства АПВ типа РПВ-01
рпо — контакт реле положения «Отключено» (замыкается при отключении выключателя); рпв — контакт реле положения «Включено» (замыкается при включении выключателя); РПФ1, РПФ2 — контакты реле фиксации команд (1 — замыкается при включении выключателя; 2 — при отключении выключателя ключом управления) Предусмотрена возможность запрета действия АПВ путем подачи управляющего сигнала («плюса») на зажим 11. Например, можно запрещать АПВ при отключении выключателя оперативным персоналом (на рис. 24 для этой цели используется контакт реле фиксации команд РПФ2, замыкающийся при отключении выключателя ключом управления). Запрет АПВ линии может производиться при действии защиты шин питающей подстанции для того, чтобы предотвратить подачу напряжения на поврежденные шины от резервного источника питания сети 110 кВ в результате действия сетевого устройства АВР, а также при отключении выключателя линии от делительной защиты минимального напряжения ДМЗ и защиты от однофазных замыканий на землю (§ 4).
В реле РПВ-02 цепи запрета выполнены раздельно для первого и второго циклов АПВ, поскольку иногда требуется запрещать только второе АПВ, например при использовании на последовательно включенных линиях АПВ с разной кратностью действия для исправления неселективных действий защиты или при однофазном замыкании на землю после АПВ первого цикла . В реле РПВ-02 выдержка времени АПВ первого цикла может ступенчато регулироваться в пределах от 0,5 до 5 с или от 1 до 10 с, второго цикла АПВ — от 5 до 50 с или от 10 до 100 с. Время готовности может устанавливаться 30 или 60 с, 60 или 120 с.
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.
На одиночных линиях 110 кВ и выше с односторонним
питанием, для которых допустим в случае неуспешного ТАПВ переход на длительную
работу двумя фазами, следует предусматривать ТАПВ двукратного действия на
питающем конце линии. Перевод линии на работу двумя фазами может производиться
персоналом на месте или при помощи телеуправления.
Для перевода линии после неуспешного АПВ на работу двумя
фазами следует предусматривать пофазное управление разъединителями или
выключателями на питающем и приемном концах линии.
При переводе линии на длительную работу двумя фазами
следует при необходимости принимать меры к уменьшению помех в работе линий
связи из-за неполнофазного режима работы линии. С этой целью допускается
ограничение мощности, передаваемой по линии в неполнофазном режиме (если это
возможно по условиям работы потребителя).
В отдельных случаях при наличии специального обоснования
допускается также перерыв в работе линии связи на время неполнофазного режима.
Типы АПВ
Устройство автоматического включения подразделяется на несколько основных типов:
Что такое время готовности привода
Небольшой вопрос по терминологии в АПВ (Страница 1 из 2)
Если у выключателя есть в документации про циклы операций такие строки:
О-0,3с-ВО-15С-ВО.
В этом случае 0,3с — время готовности привода к новому включению. Уставка АПВ в этом случае должна быть равно 0,3с+Tзап. Тзап — время запаса, которое справочники рекомендуют 0,3-0,5 с. То есть минимальная уставка АПВ будет 0,6 сек.
Второе. 15 с — это время возврата АПВ в исходное положение. То есть если выключатель включился от АПВ, то должно пройти не менее 15 с, чтобы само устройство АПВ подготовилось к новому циклу О-В, чем обеспечивается однократность.
И вопрос как всегда по МП. Если ранее второе время регулировалось конденсаторами устройств АПВ и даже после ручного включения выключателя должно было пройти время заряда, иначе АПВ не получится, то как теперь? В МП ведь это не конденсатором задается. То есть терминал после ручного включения уже сразу готов к циклу АПВ? А автоматический возврат именно для однократности? Возможно ли, что допустим было неуспешное АПВ. Подошел дежурный и включил ключом. Конденсатора нет, заряжаться нечему — снова пройдет цикл АПВ? Или эти самые 15 секунд все равно никуда не денутся?
2 Ответ от Stepanov 2012-07-02 16:19:25
- Stepanov
- Администратор
- Неактивен
- Откуда: г. Чебоксары
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 567
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Небольшой вопрос по терминологии в АПВ
В цифровых защитах также есть отдельный параметр, который определяет время блокировки АПВ после включения (можно задавать отдельные времена для ручного включения, так и после АПВ).
Кроме этого, функцию АПВ в терминале также можно блокировать, по условию разряженной (не взведенной) пружины.
Во многих выключателя в цепях электромагнита включения стоит контакт готовности (зарядки пружин), в этом случае он сам не включиться.
3 Ответ от grsl 2012-07-02 20:49:46
- grsl
- Администратор
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 6,122
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Небольшой вопрос по терминологии в АПВ
многое зависит от построения функции АПВ конкретным производителем.
куча всяких уставок и блокировок.
однократность чисто логическая функция, настраивается уставками, ЕМНИП до 5-и кратности по максимуму.
4 Ответ от grsl 2012-07-02 20:51:20
- grsl
- Администратор
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 6,122
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Небольшой вопрос по терминологии в АПВ
обычно из современых приводов получают сигнал
OC Ready или ОCO Ready, в этих сигналах заложена вся инфа из механизма привода.
5 Ответ от Яков 2012-07-02 20:52:00 (2012-07-02 20:53:17 отредактировано Яков)
- Яков
- Пользователь
- Неактивен
- Откуда: Челябинск
- Зарегистрирован: 2011-12-02
- Сообщений: 487
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Небольшой вопрос по терминологии в АПВ
Второе. 15 с — это время возврата АПВ в исходное положение.
15с — это время готовности привода. Через эти 15 сек. он может сделать очередное О-0,3с — ВО.
То есть если выключатель включился от АПВ, то должно пройти не менее 15 с, чтобы само устройство АПВ подготовилось к новому циклу О-В
Наоборот: АПВ ждет tгот, чтобы привод подготовился. Реле можно сделать и с tгот = 0 (практически), в т.ч. и в МП РЗА, если диапазон уставок не ограничен.
6 Ответ от Bogatikov 2012-07-02 21:51:05
- Bogatikov
- Пользователь
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2011-01-08
- Сообщений: 4,711
- Репутация : [ 19 | 0 ]
Re: Небольшой вопрос по терминологии в АПВ
В этом случае 0,3с — время готовности привода к новому включению. Уставка АПВ в этом случае должна быть равно 0,3с+Tзап. Тзап — время запаса, которое справочники рекомендуют 0,3-0,5 с. То есть минимальная уставка АПВ будет 0,6 сек.
0,6 с весьма оптимистичная выдержка времени. Во-первых, необходимо знать, какую мы выдержку времени считаем, однофазного или трёхфазного АПВ, во-вторых, в случае ТАПВ для линий 330 и выше, учитываем мы время отключения противоположного конца или нет. Честно говоря, время 0,3 с я так и не понял. С чем оно связано? Может восстановление свойств элегаза?
Второе. 15 с — это время возврата АПВ в исходное положение. То есть если выключатель включился от АПВ, то должно пройти не менее 15 с, чтобы само устройство АПВ подготовилось к новому циклу О-В, чем обеспечивается однократность.
15 с – это время завода пружин, т.е. готовность привода к следующему циклу АПВ. К кратности АПВ никакого отношения не имеет.
И вопрос как всегда по МП. Если ранее второе время регулировалось конденсаторами устройств АПВ и даже после ручного включения выключателя должно было пройти время заряда, иначе АПВ не получится, то как теперь? В МП ведь это не конденсатором задается. То есть терминал после ручного включения уже сразу готов к циклу АПВ? А автоматический возврат именно для однократности? Возможно ли, что допустим было неуспешное АПВ. Подошел дежурный и включил ключом. Конденсатора нет, заряжаться нечему — снова пройдет цикл АПВ? Или эти самые 15 секунд все равно никуда не денутся?
Заряд конденсатора говорит о том, что ранее прошёл какой-то запрет АПВ. Какой не важно. В терминалах С60 мы делаем так. Любое трёхфазное включение, любой запрет (УРОВ, ЗНР, приём команды № 1, ДЗШ и т.д.) запоминаются таймером на возврат на 30 с и действуют на блокировку функции АПВ. Тем самым имитируется заряд конденсатора. Любое ТАПВ возможно только после 30 с, при условии, что цепь несоответствия собрана.
А вот те 15 с цикла ВО-В (завод пружин) нужны для ОАПВ. Раньше, на воздушных выключателях, привод был готов к следующему включению практически мгновенно. Поэтому время фиксации цикла ОАПВ, в течении которого повторное однофазное отключение и включение было невозможно, рассчитывалось и ограничивалось временем, например 3 с. Прошло 3 с – схема готова к включению фазы, нет – любое отключение трёхфазное с запретом АПВ. На элегазовых выключателях такой номер не проходит, они готовы к следующему включению после успешного ОАПВ через время завода пружин – 15 с. Эти 15 с определяют фиксацию цикла ОАПВ, по истечении которых выключатель гарантировано включится однофазно. А однократность, двухкратность АПВ определяются уставками и логикой работы самой функции АПВ.
7 Ответ от Long_Ago 2012-07-02 23:13:11
- Long_Ago
- Пользователь
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2011-07-30
- Сообщений: 1,052
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Небольшой вопрос по терминологии в АПВ
Воздушные выключатели во включенном состоянии стоят без давления, в отключенном состоянии под давлением. И запас воздуха в самом выключателе рассчитан на обязательный цикл О — В — О. После этого требовалась подкачка воздуха.
Включить после второго отключения конечно можно без проблем — спустил воздух, выключатель включится. Только воздуха на третье отключение нет. Поэтому и дожидались, пока воздух закачают, чтобы после второго включения было обеспечено отключение.
На выключателях с пружинными приводами, что элегазовых, что маслян, включение обеспечивается заранее взведенными пружинами. После каждого включения пружины надо взводить заново. Отсюда и время между первым и вторым включением.
ОАПВ больше секунды не встречал. И двухкратного ОАПВ не встречал. При неуспешном ОАПВ следовало трехфазное отключение с запретом ТАПВ — второе подряд включение фазы см. выше.
8 Ответ от Stepanov 2012-07-03 08:30:53
- Stepanov
- Администратор
- Неактивен
- Откуда: г. Чебоксары
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 567
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Небольшой вопрос по терминологии в АПВ
во-вторых, в случае ТАПВ для линий 330 и выше, учитываем мы время отключения противоположного конца или нет.
Интересно, зачем это надо и каким образом это делается?
Воздушные выключатели во включенном состоянии стоят без давления, в отключенном состоянии под давлением.
С воздушными выключателями хорошо не знаком, но вероятнее всего здесь опечатка и нужно наоборот.
АВТОМАТИКА ЭНЕРГОСИСТЕМЫ
В целях повышения надежности работы систем электроснабжения промышленных предприятий осуществляется следующая автоматика:
— автоматическое включение резерва (АВР),
— автоматическое повторное включение (АПВ)
Сущность АПВ заключается в том, что отключившийся элемент системы электроснабжения (если нет запрета на обратное включение) под действием устройства АПВ через определенное время включается снова под напряжение. Если причина, вызвавшая отключение исчезла (схлестывание проводов, не селективное действие защиты и т. д.), то данный элемент остается в работе.
Срабатывание АВР происходит при исчезновении или значительном понижении напряжения рабочего ввода вследствие К.З., обрыва и т. д. При этом рабочий ввод отключается и питание подается с резервного ввода.
Автоматическое повторное включение АПВ
Требования к АПВ отходящих линий и расчет их параметров:
Согласно Правилам устройства электроустановок [4, п.3.3.2] обязательно применение АПВ — на всех воздушных и смешанных (кабельно-воздушных) линиях напряжением 1000 В и выше.
Время действия АПВ должно быть минимально возможным, для того чтобы обеспечить быструю подачу напряжения потребителям и восстановить нормальный режим работы.
По многолетним статистическим данным при АПВ ВЛ 6(10) кВ первого цикла успешные действия АПВ составляют от 40 до 50%, а при AПB второго цикла — 10 до 15% дополнительно [6, раздел 10].
Время срабатывания однократного АПВ на повторное включение выключателя определяется двумя условиями:
1. Выдержка времени должна быть больше времени готовности привода выключателя, т.е.
где ? время готовности привода, которое может изменяться в пределах 0,2ч1 сек для разных типов приводов;
? время запаса, учитывающее непостоянство и погрешность реле времени АПВ, принимается равной 0,3-0,5 сек.
где — время готовности выключателя, которое в зависимости от типа выключателя обычно находится в пределах от 0,2 до 2 сек, но для некоторых типов может быть больше; — время включения выключателя.
2. Выдержка времени АПВ на повторное включение должна быть больше времени деионизации, т.е.
где ? время деионизации среды в месте КЗ на ВЛ (значение которого зависит от метеорологических условий, значения и длительности протекания КЗ, от рабочего напряжения), составляющее 0,1ч0,3 сек (для сетей напряжением до 35 кВ включительно = 0,1сек, для сетей 110 кВ = 0,17 и т.д).
Выбираем большую из уставок, т.е. .
Устройство АПВ двукратного действия рекомендуется принимать для воздушных линий, в особенности для одиночных с односторонним питанием. В сетях 110 кВ и ниже устройства АПВ двукратного действия рекомендуется применять в первую очередь для линий, не имеющих резервирования по сети [5, раздел 3].
Время срабатывания второго цикла двукратного АПВ:
Это объясняется необходимостью подготовки выключателя к возможному третьему отключению КЗ при устойчивом повреждении линии. Наряду с этим увеличение повышает вероятность успешного действия АПВ во втором цикле.
Ускорение РЗ после АПВ:
Использование цифровой аппаратуры БМРЗ позволяет без дополнительных затрат применять ускорение РЗ после АПВ практически всегда.
Ускорение защиты до АПВ:
Использование цифровых реле БМРЗ позволяет легко применять при необходимости ускорение РЗ до АПВ, и без дополнительных затрат.
Устройствами АПВ оборудуются все одиночные трансформаторы мощностью более 1 MB·A. Время срабатывания АПВ трансформаторов, которое, по сути дела, является АПВ шин низшего напряжения, определяется по условиям (24) — (26).
Расчет АПВ для остальных фидеров выполняется аналогично, результаты сведены в таблицу №11.
Таблица 11
Автоматика ПС (АПВ)
Автоматическое включение резерва (АВР)
7.2.1 АВР на межсекционном выключателе СМВ-6 кВ
Недостатком одностороннего питания является то, что аварийное отключение рабочего источника приводит к прекращению питания потребителей.
Этот недостаток может быть устранён быстрым автоматическим включением резервного источника или включением выключателя, на котором осуществлено деление сети. Для выполнения этой операции широко используется АВР.
Схема АВР должна приходить в действие при исчезновении напряжения на шинах подстанции по любой из двух причин:
1. При аварийном, ошибочном или самопроизвольном отключении выключателя находящегося на данной подстанции (например, Ввод №1 или Ввод №2);
2. При исчезновении напряжения на шинах или на линии, откуда питается рабочий источник.
Действие АВР должно быть однократным для того, чтобы не допускать нескольких включений резервного источника на неустранившееся КЗ.
Примем напряжение срабатывания минимальных реле напряжения:
где — номинальное напряжение на шинах ПС.
Напряжение срабатывания максимального реле напряжения, контролирующего наличие напряжения на резервном источнике, определяется из условия отстройки от минимального рабочего напряжения:
где — минимальное рабочее напряжение;
— коэффициент надёжности, принимаемый в пределах 1,1-1,2;
— коэффициент возврата реле, равный 0,95;
— коэффициент трансформации измерительного трансформатора напряжения (НТМИ).
Пуск схемы местного АВР при снижении напряжения на шинах ниже принятого должен производиться с выдержкой времени для предотвращения излишних действий АВР при КЗ в питающей сети или на отходящих элементах.
а) по условию отстройки от времени срабатывания тех защит, в зоне действия которых КЗ могут вызывать снижения напряжения ниже принятого по формуле:
где — наибольшее время срабатывания защиты присоединений шин высшего напряжения подстанции.
— ступень селективности, равная 0,3 сек.
б) по условию согласования действий АВР с другими устройствами противоаварийной автоматики узла:
Время срабатывания реле времени:
где — максимальное время выдержки МТЗ, защищающей фидеры;
— уставки по времени первого и второго циклов двукратного АПВ линии Л1(Л2);
в зависимости от типов выключателей, реле времени в схемах защит, АПВ, АВР.
Что такое время готовности привода
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ АПВ
Опыт эксплуатации сетей высокого напряжения показал, что если поврежденную линию электропередачи быстро отключить, т. е. снять с нее напряжение, то в большинстве случаев повреждение ликвидируется. При этом электрическая дуга, возникавшая в месте короткого замыкания (КЗ), не успевает вызвать существенных разрушений оборудования, препятствующих обратному включению линии под напряжение.
Самоустраняющиеся повреждения принято называть неустойчивыми. Такие повреждения возникают в результате грозовых перекрытий изоляции, схлестывания проводов при ветре и сбрасывании гололеда, падения деревьев, задевания проводов движущимися механизмами.
Данные о повреждаемости воздушных линий электропередачи (ВЛ) за многолетний период эксплуатации показывают, что доля неустойчивых повреждений весьма высока и составляет 50—90 %.
При ликвидации аварии оперативный персонал производит обычно опробование линии путем включения ее под напряжение, так как отыскание места повреждения на линии электропередачи путем ее обхода требует длительного времени, а многие повреждения носят неустойчивый характер. Эту операцию называют повторным включением.
Если КЗ самоустранилось, то линия, на которой произошло неустойчивое повреждение, при повторном включении остается в работе. Поэтому повторные включения при неустойчивых повреждениях принято называть успешны ми.
На ВЛ успешность повторного включения сильно зависит от номинального напряжения линий. На линиях 110 кВ и выше успешность повторного включения значительно выше, чем на ВЛ 6—35 кВ. Высокий процент успешных повторных включений в сетях высокого и сверхвысокого напряжения объясняется быстродействием релейной защиты
(как правило, не более 0,1—0,15 с), большим сечением проводов и расстояний между ними, высокой механической прочностью опор.
Реже на ВЛ возникают такие повреждения, как обрывы проводов, тросов или гирлянд изоляторов, падение или поломка опор и т. д. В кабельных сетях повреждения обусловливаются как особенностями конструкции кабелей, так и причинами их повреждений — механическим разрушением кабелей при земляных и строительных работах. Такие повреждения не могут самоустраниться, поэтому их называют у с T O Й Ч И В Ы M и.
При устойчивом повреждении повторно включенная линия будет вновь отключена защитой. Поэтому повторные включения линий при устойчивых повреждениях называют неуспешными.
На подстанциях с постоянным оперативным персоналом или на телеуправляемых объектах повторное включение линий занимает несколько минут, а на подстанциях нетелемеханизированных и без постоянного оперативного персонала 0,5—1 ч и более. Поэтому для ускорения повторного включения линий и уменьшения времени перерыва электроснабжения потребителей широко используются специальные устройства автоматического повторного включения (АПВ). Время действия АПВ обычно не превышает нескольких секунд, поэтому устройства АПВ при успешном включении быстро подают напряжение потребителям. Экономическое значение внедрения АПВ весьма существенно, поскольку стоимость устройств АПВ несоизмеримо мала по сравнению с тем экономическим эффектом, который они дают.
Эффективность действия АПВ определяется не только числом удачных повторных включений, но и количеством потребителей, у которых при этом не нарушается нормальная работа. Экономическую эффективность применения АПВ можно оценить стоимостью продукции, вырабатываемой предприятиями за то время, в течение которого при отсутствии АПВ линии, снабжающие эти предприятия электроэнергией, были бы отключены.
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 кольцевых сетях отключение одной из линий не приводит к перерыву питания потребителей. Однако и в этом случае применение АПВ целесообразно, так как ускоряет ликвидацию ненормального режима и восстановление нормальной схемы сети, при которой обеспечивается наиболее надежная и экономичная работа.
Согласно Правилам устройств электроустановок (ПУЭ) [1], применение АПВ обязательно на всех воздушных и смешанных (кабелыно-воздушных) линиях напряжением выше J кВ.
Короткие замыкания часто бывают неустойчивыми не только на ВЛ, но и на сборных шинах подстанций. При этом АПВ шин с номинальным напряжением 35 кВ и выше обычно бывает успешным, что связано с малым временем работы релейной защиты шин, большими расстояниями между проводами и повышенной механической прочностью конструкций шин. Автоматическое повторное включение шин имеет высокую эффективность, поскольку каждый случай успешного действия предотвращает аварийное отключение целой подстанции или ее части.
В трансформаторах большинство повреждений (коротких замыканий) носит устойчивый характер. И тем не менее устройствами АПВ оснащаются все одиночно работающие трансформаторы мощностью 1000 кВ А и более и трансформаторы меньшей мощности, питающие ответст венную нагрузку.
Устройства АПВ на трансформаторах выполняются так, чтобы их действие происходило только при отключении трансформатора резервной защитой, поскольку процент неустойчивых повреждений трансформаторов ничтожно мал. Резервные защиты трансформаторов действуют на их отключение в большинстве своем при отказах устройств защиты или выключателей, питающихся от этих трансформаторов линий. При этом успешность действия АПВ трансформаторов так же высока, как и АПВ воздушных линий, и составляет 70—90 %. При действии же защит от внутренних повреждений АПВ трансформатора, как правило, не производится.
Автоматическое повторное включение весьма эффективно при ложных и неселективных действиях релейной защиты, при ошибочных действиях персонала, при нарушениях изоляции оперативных цепей, вызывающих «самопроизвольное» (без воздействия персонала, защити и автоматики) отключение выключателей. Применение АПВ позволяет в ряде случаев применить упрощенные схемы релейной защиты и ускорить отключение КЗ.
В распределительных сетях широкое внедрение АПВ. наряду с другими устройствами электроавтоматики, явилось одним из основных средств, позволивших отказаться на большинстве подстанций от постоянного дежурного персонала и перевести их на обслуживание оперативно-выездными бригадами (ОВБ).
Применение АПВ в распределительных сетях позволило также широко использовать подстанции 35—110 кВ, выполненные без выключателей на стороне высшего напряжения. В этих случаях выключатели и АПВ устанавливаются только на питающих линиях со стороны головного участка сети.
2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К УСТРОЙСТВАМ АПВ
Факторы, определяющие условия эксплуатации устройств АПВ в энергосистемах, обусловливают технические требования, предъявляемые к ним при разработке схем, выборе рабочих уставок р при наладке АПВ.
С точки зрения сохранения устойчивой работы электрической системы желательно иметь максимальное быстродействие АПВ. Однако быстродействие ограничивается опасностью повторного зажигания дуги после подачи напряжения; перерыв в подаче напряжения должен быть больше времени деонизации среды, в которой гасится дуга. Приходится учитывать и то обстоятельство, что условия работы выключателей в цикле АПВ тяжелее обычных. Особенно это относится к масляным выключателям, в которых масло, окружающее место разрыва контактов, при отключении КЗ разлагается и обугливается под действием дуги, теряя изоляционные свойства. Возможность работы в цикле АПВ воздушных выключателей определяется практически только количеством и давлением сжатого воздуха в резервуарах выключателя.
На быстродействие АПВ влияют время готовности привода выключателя к работе на включение, а также время возврата в исходное положение реле защиты, действовавшей при коротком замыкании.
При выполнении устройств АПВ соблюдают еще ряд обязательных условии кроме указанных выше.
Повреждения, появившиеся на присоединениях, отключенных по режиму, в ремонт и т. п., практически всегда носят устойчивый характер. Автоматическое повторное включение в указанных ситуациях приводило бы к развитию повреждений оборудования, необходимости более частых ревизий выключателей. Поэтому при автоматическом отключении выключателя, последовавшем сразу же после его оперативного включения дежурным персоналом, пуск АПВ производиться не должен.
Многократные включения выключателя на КЗ могут привести к тяжелым повреждениям выключателя. Недопустимы многократные повторные включения на КЗ и по условиям устойчивости работы энергосистемы. Поэтому схемы АПВ не должны допускать возможности многократных включений на КЗ.
Несмотря на большое разнообразие существующих в настоящее время схем АПВ, определяемое конкретными условиями их установки и эксплуатации, все они должны удовлетворять следующим основным требованиям:
1. Устройства АПВ должны приводиться в действие во всех случаях автоматического, в том числе и самопроизвольного, отключения выключателя, за исключением случаев, когда это отключение произошло сразу же после его оперативного включения от ключа управления или по телеуправлению. Для соблюдения этого условия схемы АПВ выполняются таким образом, что при отключенном положении выключателя устройство АПВ не готово к действию и готовность наступает спустя несколько секунд после включения выключателя.
2. Схемы АПВ должны обеспечивать определенное количество повторных включений, т. е. действовать с заданной кратностью. Однократные АПВ должны действовать 1 раз — после аварийного отключения выключателя (цикл О—В—О), двукратные АПВ—2 раза, после первого и повторного отключений (цикл О—В—О—В—О).
3. Автоматическое повторное включение должно происходить со специально установленной выдержкой времени, выбранной из такого расчета, чтобы обеспечить максимально быстрое восстановление нормального режима работы линии или электроустановки. С другой стороны, для повышения успешности АПВ в таких, например, случаях, когда вероятны повреждения от набросов и касаний проводов механизмами, выдержку времени специально увеличивают до нескольких секунд.
4. Устройство АПВ должно иметь автоматический возврат, т. е. после успешного действия схема должна автоматически (с некоторой выдержкой) возвратиться в состояние готовности к новому действию.
5. Длительность включающего импульса от устройства АПВ должна быть достаточной для надежного включения выключателя.
6. Схемы АПВ должны предусматривать возможность запрета действия АПВ при срабатывании некоторых устройств релейной защиты (например, газовой или дифференциальной защит трансформаторов, действующих при внутренних повреждениях), а также при действии ряда устройств противоаварийной автоматики (частотная разгрузка, автоматика отделения местных электростанций и пр.).
Кроме выполнения указанных выше основных требований в устройствах АПВ должны быть предусмотрены цепи ускорения действия релейной защиты, а также переключающие устройства, обеспечивающие ввод устройств в работу и вывод их из работы оперативным персоналом.
3. ВИДЫ УСТРОЙСТВ АПВ
Классификация видов АПВ может быть выполнена по следующим признакам:
1. По числу циклов (кратности действия) включения. В
эксплуатации получили применение АПВ однократного действия и АПВ двукратного действия. Последние применяются обычно на тупиковых линиях и обеспечивают успешность при втором повторном включении порядка 10— 15%. Трехкратные АПВ не получили применения в энергосистемах СССР, поскольку успешность третьего повторного включения составляет 1,5—3 %.
Однако в ряде случаев оперативному дежурному персоналу разрешается производить третье повторное включение одиночных тупиковых линий после неуспешного действия второго цикла АПВ (спустя 1—2 мин после возникновения КЗ).
2. По способу воздействия на привод выключателя. Различают механические устройства АПВ, встроенные в пружинный или грузовой привод выключателя, и электрические устройства АПВ, осуществляющие воздействие на электромагнит включения выключателя с выдержкой времени.
В конструкциях выпускавшихся ранее пружинных и грузовых приводов предусматривалось механическое устройство АПВ без выдержки времени, не оправдавшее себя с точки зрения надежности действия. Поэтому в выпускае мых в настоящее время пружинных приводах устройства механического АПВ не предусматриваются, что обеспечило упрощение конструкций и повышение надежности действия приводов. Таким образом на всех типах выключателей с любыми типами приводов вновь устанавливаются только электрические устройства АПВ.
3. По виду оборудования, на котором устанавливается АПВ. По виду оборудования различаются: АПВ линий, АПВ шин, АПВ трансформаторов, АПВ электродвигателей (в том числе, нескольких двигателей одновременно — так называемое групповое АПВ).
4. По числу фаз выключателей, на которые воздействуют защита и АПВ. По числу фаз различают: трехфаз ные, включающие три фазы выключателя после их отключения релейной защитой; однофазные, включающие одну фазу выключателя, отключенную релейной защитой при однофазном КЗ; комбинированные, осуществляющие при междуфазных повреждениях включение трех фаз или включение одной фазы при однофазных КЗ.
5. По способам контроля в цепях пуска АПВ. По способам контроля, определяемым условиями устойчивости параллельной работы генераторов и синхронных двигателей энергосистем, а также условиями допустимой кратности токов несинхронного включения оборудования, устройства трехфазных АПВ классифицируются на следующие типы:
без проверки синхронизма и контроля напряжения (тока), когда нарушение синхронизма исключено — простое (ТАПВ);
без проверки синхронизма в условиях, когда расчетом подтверждена допустимость несинхронных включений — несинхронное (НАПВ);
без проверки синхронизма при наличии быстродействующих выключателей и быстродействующей релейной защиты, в условиях, когда разделившиеся части энергосистемы не успевают перейти на несинхронную работу — быстродействующее (БАПВ);
с проверкой наличия напряжения на включаемом под нагрузку оборудовании, например линии —(АПВНН);
с проверкой отсутствия напряжения на линии (АПВОН)—применяется, в частности, в распределительных сетях на линиях с выделенной нагрузкой;
с ожиданием синхронизма (АПВОС); с улавливанием синхронизма (АПВУС); в сочетании с самосинхронизацией генераторов и синхронных компенсаторов (АПВС).
6. По способам сочетания АПВ с устройствами релей ной защиты и различных видов автоматики. Под способами сочетания АПВ с устройствами релейной защиты понимаются:
ускорение действия релейной защиты при АПВ; поочередное действие АПВ, установленных на разных (обычно, последовательно включенных) линиях; АПВ после АЧР;
использование неселективной отсечки в сочетании с АПВ для снижения токов КЗ; сочетание АПВ с АВР;
АПВ в сочетании с действием автоматических секционирующих отделителей и ряд других способов взаимодействия АПВ с релейной защитой и другими автоматическими устройствами, повышающими надежность работы энергосистем.
7. По виду оперативного тока. На подстанциях с постоянным оперативным током энергия, необходимая для работы реле, входящих в схему АПВ, поступает от аккумуляторной батареи. В схемах на переменном оперативном токе в качестве источников энергии используются трансформаторы собственных нужд (CH), трансформаторы тока (TT) и трансформаторы напряжения (TH). Указанные отличия обусловливают особенности схем АПВ, конструктивных данных реле (в частности, обмоточных), применение специальных блоков питания и др.
Длительный опыт эксплуатации устройств АПВ в энергосистемах Советского Союза позволил свести большое разнообразие схем и конструкций, применявшихся на начальных этапах внедрения, к ряду унифицированных решений, обеспечивших внедрение типового проектирования и промышленного выпуска унифицированных панелей АПВ, готовых к установке, наладке и включению в эксплуатацию.
В последующих разделах приводятся описания схем, выбор уставок и рекомендации по наладке и проверке устройств АПВ, наиболее распространенных в сетях и на объектах 6—220 кВ.
5. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПОВТОРНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ПРИВОДАМИ
Для выключателей с электромагнитными приводами промышленностью выпускается комплектное устройство РПВ-58.
Принципиальная схема однократного АПВ для линии с масляным выключателем, оснащенным электромагнитным приводом, приведена на рис. 4. В комплектное устройство РПВ-58 входят: реле времени KT1 типа ЭВ-133 с добавочным резистором R1 для обеспечения термической стойкости реле; промежуточное реле KL1 с двумя обмотками, параллельной и последовательной; конденсатор С, обеспечивающий однократность действия АПВ; зарядный резистор R2 и разрядный резистор R3.
В рассматриваемой схеме дистанционное управление
Рис. 4. Схема АПВ однократного действия на базе комплекта РПВ-58 для присоединений с масляным выключателем
выключателем производится ключом управления SA, у которого предусмотрена фиксация положения последней операции, и таким образом после операции включения ключ остается в положении ВКЛЮЧЕНО (B2), а после операции отключения — в положении ОТКЛЮЧЕНО ( O2). Когда выключатель включен и ключ управления находится в положении ВКЛЮЧЕНО, к конденсатору С подводится «плюс» оперативного тока через контакты ключа, а «минус» — через зарядный резистор R2. При этом конденсатор заряжен и схема АПВ находится в состоянии готовности к действию.
При включенном выключателе реле положения «Отключено» KQT, осуществляющее контроль исправности цепи включения, током не обтекается, и контакт его в цепи пуска АПВ разомкнут. Пуск АПВ происходит при отключении выключателя самопроизвольном, под действием релейной защиты или автоматики в результате возникновения несоответствия между положением ключа, которое не изменилось, и положением выключателя, который теперь отключен. Несоответствие положений ключа управления и выключателя характеризуется тем, что через контакты ключа 1— 3 на схему АПВ по-прежнему подается «плюс» оперативного тока, а ранее разомкнутый вспомогательный контакт выключателя SQC переключается и замыкает цепь обмотки реле KQT, которое, срабатывая, подает «минус» на обмотку реле времени KT1
При срабатывании реле времени размыкается его мгновенный размыкающий контакт KT1.1 , вводя в цепь обмотки реле дополнительное сопротивление (резистор R1). Это приводит к уменьшению тока в обмотке реле, благодаря чему обеспечивается его термическая стойкость при длительном прохождении тока.
По истечении установленной выдержки времени реле KT1 замыкает замыкающий контакт KT 1.2 и подключает параллельную обмотку реле KL1 к конденсатору С. Реле KL1 при этом срабатывает от тока разряда конденсатора и, самоудерживаясь через свою вторую обмотку, включенную последовательно с обмоткой контактора YAC, подает импульс на включение выключателя. Благодаря использованию у реле KL1 последовательной обмотки обеспечивается необходимая длительность импульса для надежного включения выключателя, поскольку параллельная обмотка этого реле обтекается током кратковременно при разряде конденсатора. Выключатель включается, размыкается его вспомогательный контакт SQC и возвращаются в исходное положение реле KQT, KL1 и KT1.
Если повреждение на линии было неустойчивым, то линия остается в работе. После размыкания контакта реле времени KT 1.2 конденсатор С начнет заряжаться через зарядный резистор R2. Сопротивление этого резистора выбирается таким, чтобы время заряда составляло 20—25 с. Таким образом, спустя указанное время схема АПВ будет автоматически подготовлена к новому действию.
Если повреждение было устойчивым, то выключатель, включившись, вновь отключится защитой и вновь сработают реле KQT и KT1. Реле KL1, однако, при этом второй раз работать не будет, так как конденсатор С был разряжен при первом действии АПВ и зарядиться еще не успел. Таким образом, рассмотренная схема обеспечивает однократное действие при устойчивом КЗ на линии.
При оперативном отключении выключателя ключом управления SA несоответствия между положением ключа управления и выключателя не возникает и АПВ не действует, так как одновременно с подачей импульса на отключение выключателя контактами ключа 6—8 размыкаются контакты 1 — 3, чем снимается «плюс» оперативного тока со схемы АПВ. Поэтому срабатывает только реле KQT, а реле KT1 и KL1 не сработают. Одновременно со снятием оперативного тока контактами 1 — 3 ключа SA замыкаются контакты 2—4, конденсатор С разряжается через резистор R3. При оперативном включении выключателя ключом управления готовность АПВ к действию наступает через 20— 25 с после заряда конденсатора С. Поэтому при оперативном включении выключателя отключать АПВ не требуется.
При отключении присоединения защитой в случаях, когда действие АПВ не требуется, через резистор R3 производится разряд конденсатора С.
Для предотвращения многократного включения выключателя на устойчивое КЗ, что могло бы иметь место в случае застревания контакторов реле KL1 в замкнутом состоянии, в схеме управления устанавливается специальное промежуточное реле KBS типа РП-232 с двумя обмотками: рабочей последовательной 1 и удерживающей параллельной 2. Реле KBS срабатывает при прохождении тока по катушке электромагнита отключения YAT и удерживается в сработавшем положении до снятия команды на включение. При этом цепь обмотки контактора включения YAC разомкнута размыкающим контактом KBS.2, чем и предотвращается включение выключателя.
13. ОБСЛУЖИВАНИЕ УСТРОЙСТВ АПВ
В процессе эксплуатации и в ремонтном обслуживании устройств релейной защиты и электроавтоматики кроме сотрудников службы РЗАИ участвует и оперативный персонал.
Оперативный персонал должен знать принципиальные схемы, назначение устройств автоматики и места ее размещения, места установки и назначение предохранителей, автоматов, рубильников, отключающих устройств (накладок), указательных реле. Указанные выше сведения обычно содержатся в действующих на объекте типовых и местных инструкциях, которые персонал обязан тщательно изучать и неукоснительно выполнять.
При приемке смены дежурный персонал, наряду с прочими обязательными мероприятиями должен обратить особое внимание на все изменения, произошедшие с устройствами РЗА из-за отклонений от нормального режима работы. При этом требуется осмотреть все устройства и проверить соответствие их аппаратов управления (отключающие устройства, рубильники, ключи и пр.) первичной схеме по состоянию на момент приемки смены. Особенно тщательно осматриваются устройства, на которых производились работы, и устройства на тех присоединениях, которые участвовали в изменении схемы и режима работы обслуживаемого объекта. Одновременно целесообразно проверить отсутствие отсоединенных проводов и временных перемычек на зажимах панелей и реле, где производились работы.
При срабатывании устройств РЗАИ оперативный персонал по действию средств сигнализации, в том числе по флажкам указательных реле, показаниям счетчиков АПВ, индикации на табло центральной сигнализации и внешнему осмотру устройств определяет последовательность предпринимаемых мер по ведению послеаварийного режима.
Квитирование ключей управления выключателей при соединений, оборудованных устройствами АПВ и другими средствами автоматики, разрешается выполнять спустя время, регламентированное инструкциями. Преждевременное квитирование ключей управления присоединений, изменивших свое положение, приводит к блокировке или неправильному действию автоматических устройств.
При действии АПВ на выключателях, оборудованных грузовыми и пружинными приводами без автоматического завода, дежурный персонал обязан вручную поднять грузы и завести пружины.
Обо всех случаях срабатывания устройств РЗА, а также об обнаруженных неисправностях этих устройств оперативный персонал обязан сообщить в местную службу РЗАИ.
Допуск персонала службы РЗАИ для работы на устройствах РЗА и дистанционного управления производится оперативным персоналом по оформленной заявке или распоряжению. Оперативный персонал в соответствии с разрешенной заявкой готовит место производства работ, обращая особое внимание на выполнение всех мероприятий по обеспечению правил техники безопасности (ТБ) и безаварийного выполнения работ. Перед производством операций с аппаратурой устройств РЗА оперативный персонал должен по содержанию заявки и надписям на панелях и аппаратуре убедиться, что он вместе с персоналом службы РЗАИ подошел к нужным панелям и аппаратуре.
Место производства работ ограничивается с помощью ограждений, плакатов и других технических средств ТБ.
Оперативный персонал выполняет предусмотренные в заявке (программе работ) операции с помощью отключающих устройств (накладок), автоматов, предохранителей испытательных блоков. Допускающий указывает границы рабочего места, показывает ближайшие к месту работы токоведущие части и оборудование, к которому запрещается приближаться и при необходимости отключает напряжение на рабочем месте.
В процессе работы оперативный персонал производит по требованию работников службы РЗАИ необходимые включения и отключения выведенных из работы выключателей (первичных коммутационных аппаратов) с целью проведения опробований и проверок взаимодействия устройств РЗА с первичным оборудованием.
После окончания работ перед закрытием наряда (допуска) оперативный персонал совместно с производителем работ осматривает место производства работ, проверяет положение сигнальных флажков указательных реле, фиксирует показание счетчика срабатываний АПВ, положение отключающих устройств (накладок), рубильников, автоматов и другой аппаратуры. Ознакомившись с записью в журнале РЗАИ о произведенной работе и готовности устройства к вводу в действие, дежурный по распоряжению вышестоящего диспетчера выполняет предусмотренные инструкцией или заявкой необходимые операции с находившимися в ремонте устройствами и аппаратурой.
В инструкциях по обслуживанию устройств РЗА должны быть приведены перечни всех отключающих устройств, рубильников, автоматов, переключателей с указанием назначения, нормального положения этой аппаратуры и возможных операций с ней.
При наличии на объекте выключателей с грузовыми и пружинными приводами в обязанности оперативного персонала входит периодическая очистка дна ограждений (коробки) груза от грязи, льда, снега из такого расчета, чтобы между дном коробки (полом) и нижней кромкой груза в опущенном положении имелся зазор не менее 5—6 см. В случае успешного АПВ и отсутствия электрического привода для подъема груза (завода пружины) дежурный обязан вручную поднять груз или завести пружину.
Оперативному персоналу следует учитывать количество отключений КЗ, произведенных выключателем после его капитального ремонта. При количестве таких отключений на одно меньше допустимого оперативный персонал обязан вывести из работы устройство АПВ, что делается из такого расчета, чтобы при устойчивом КЗ выключатель не произвел двух отключений.
При включении присоединения, длительно находившегося без напряжения, предварительно отключать устройство электрического АПВ, выполненного на комплекте типов РПВ-58, РПВ-258, РПВ-358, не следует, поскольку, как было показано выше, устройство надежно заблокировано ключом управления или контактом его повторителя (разряжен конденсатор). Схемы АПВ, пуск которых осуществляется контактами выходных реле защит присоединении, необходимо выводить из работы во всех случаях, когда с присоединения на длительный срок снимается напряжение.
При неуспешном АПВ, сопровождавшемся выбросом масла из бака выключателя или видимыми его повреждениями, устройство АПВ может быть оставлено в работе только по персональному указанию вышестоящего оперативного лица.
Работы на устройстве отбора напряжения (рис. 14) требуют с точки зрения техники безопасности особого внимания оперативного персонала, поскольку напряжение в месте присоединения устройства отбора к конденсатору связи относительно земли может иметь значение от сотен вольт — при исправном состоянии цепей TLV и заземления его первичной обмотки — до десятков киловольт — в случае обрыва заземляющей цепи. Поэтому подключение и отключение приборов в схеме отбора напряжения разрешается производить только при наглухо заземленной с помощью заземляющего разъединителя QSG нижней обкладке конденсатора связи. Включение заземляющего разъединителя QSG должно производиться штангой. При грозе работы в устройствах отбора напряжения должны быть прекращены.
Разработка устройства автоматического повторного включения
Устройство автоматического повторного включения (АПВ) предназначено для автоматического включения элемента сети после отключения его действием релейной защиты. На воздушных линиях большинство КЗ являются самоустраняющимися, и нормальная работа линии может быть восстановлена после ее отключения и повторного включения после бестоковой паузы, достаточной для восстановления изоляции в месте повреждения (деионизации среды). Поэтому АПВ является одним из самых эффективных средств повышения надежности электроснабжения. Оно применяется на всех воздушных ЛЭП, а также в ряде случаев на силовых трансформаторах и шинах подстанций.
К АПВ применяются следующие основные требования:
1. АПВ должно приходить в действие во всех случаях аварийного отключения выключателя за исключением ситуаций, когда действие АПВ специально запрещается.
2. Действие АПВ должно запрещаться при оперативном отключении выключателя персоналом, при отключении выключателя релейной защитой сразу после его включения персоналом, при срабатывании газовой и дифференциальной защиты трансформатора.
3. АПВ должно обеспечивать заданное количество повторных включений выключателя.
4. АПВ должно обладать достаточным быстродействием для сокращения перерыва питания потребителей и для обеспечения приемлемых условий самозапуска двигателей.
5. Схема АПВ должна обеспечивать автоматический и достаточно быстрый возврат в состояние готовности после включения выключателя.
При выборе конкретной схемы АПВ необходимо учитывать следующие факторы:
1. Тип выключателя и его привода. Для выключателей с пружинно-грузовыми приводами в схемах АПВ используются контакты готовности привода. Если используются масляные выключатели с электромагнитными приводами, к применению рекомендуются АПВ конденсаторного типа (РПВ-58, РПВ-258, РПВ-358). В схеме АПВ воздушного выключателя должен быть введен контакт специального манометра для контроля давления в резервуаре сжатого воздуха, так как повторное включение может разрешаться только при достаточном давлении.
2. Кратность включения. Для линий в кольцевых сетях или линий с двухсторонним питанием рекомендуется однократное АПВ, для тупиковых линий с односторонним питанием – двукратное АПВ. Трехкратное АПВ в нашей стране не получило широкого применения из-за малой эффективности.
3. Схема управления выключателем. Если на подстанции имеется схема телеуправления, то АПВ должно дополняться специальным двухпозиционным реле для фиксации последней команды, поданной на выключатель.
4. Схема соединений участка сети. На линиях с односторонним питанием используются простые схемы АПВ. На линиях с двухсторонним питанием схема АПВ дополняется устройствами, контролирующими наличие напряжения на линии в цикле АПВ, а также обеспечивающими повторное включение линии только при наличии синхронизма напряжений на шинах противоположных подстанций.
После выбора схемы АПВ требуется рассчитать уставки времени его срабатывания. Команда на повторное включение должна продаваться после выдержки времени, которая для линии с односторонним питанием определяется по следующим условиям:
1. Повторное включение выключателя должно произойти только после полной деионизации среды в месте повреждения.
где — время деионизации среды, главным образом зависит от номинального напряжения сети и может быть принято следующим:
до 35 кВ — 0,08 с;
— время запаса 0,1с.
2. После отключения выключателя должно пройти некоторое время, за которое его привод придет в готовность к новому включению:
где — время готовности привода, зависит от типа привода, его исполнения, качества регулировки, температуры окружающей среды и т.д.; для электромагнитного привода масляного выключателя это время может быть принято равным 0,2с.
Из условий и окончательно выбирается наибольшее.
При разработке двукратного АПВ можно упрощенно без расчетов принять время срабатывания второго цикла АПВ равным 15с.
7.2.1. Выбор уставок срабатывания АПВ на параллельных линиях
и линиях в кольцевой сети с одним источником питания.
На параллельных линиях или линиях в кольцевой сети АПВ выполняется однократным. Для обеспечения бестоковой паузы должны быть отключены выключатели с обеих сторон. С целью повышения быстродействия АПВ повторное включение должно осуществляться в следующем порядке: сначала включается выключатель с одной стороны при отсутствии напряжения на линии; если КЗ устранилось, включение будет успешным и на линии появится напряжение; на противоположном конце линии имеется устройство отбора напряжения (УОН), которое фиксирует наличие напряжения на линии и разрешает запуск АПВ соответствующего выключателя. Если КЗ не устранилось, напряжение на линии после выключения первого выключателя не появится, и УОН запретит бесполезное включение второго выключателя.
Временная диаграмма цикла АПВ для такой схемы приведена на рис. 7.4. Здесь — максимальное возможное время срабатывания релейной защиты с противоположного конца линии в режиме, когда не срабатывает быстродействующая защита, принимается равным времени срабатывания III ступени дистанционной защиты или МТЗ; — минимальное возможное время срабатывания быстродействующей релейной защиты данного конца линии, принимается равным времени срабатывания I ступени дистанционной защиты или МТО; — время включения выключателя данного конца линии; — время запаса; — время отключения выключателя, включаемого первым; — время запаса.
При КЗ в точке К первым отключится выключатель Q1, со стороны которого сработает быстродействующая первая ступень защиты. Самое позднее отключение выключателя Q2 может быть выполнено действием последней ступени защиты при отказе быстродействующих ступеней. Повторное включение выключателя Q1 должно произойти после отключения линии с противоположной стороны и деионизации среды в месте КЗ. Для надежности добавляется некоторое время запаса. После включения выключателя Q1 на линии появляется напряжение. Специальные органы фиксируют это, АПВ на стороне выключателя Q2 выжидает время, достаточное для повторного срабатывания защиты со стороны Q1, и если напряжение после этого не исчезает, делается вывод об успешном АПВ Q1 и подается команда на включение Q2.
Рис. 7.4. Временная диаграмма цикла АПВ с контролем напряжения на линии с двухсторонним питанием: — момент возникновения КЗ в точке К; — момент повторного замыкания контактов выключателя Q1; — момент подачи команды на повторное включение выключателя Q2
Проанализировав диаграмму на рис. 7.1, можно записать условие выбора уставки АПВ выключателя Q1:
Следовательно, если , время срабатывания АПВ выключателя, включаемого первым при отсутствии напряжения на линии будет равно:
Время срабатывания АПВ выключателя, включаемого вторым после появления напряжения на линии: