2784.Электроснабжение предприятий Верхнекамского калийного месторождени

точника на к.з. в неоткточившемся рабочем источнике и при отсутствии напряжения на резервном источнике.

5. Для ускорения отключения резервного источника питания при его включении на неустранившееся к.з. должно быть предусмотрено ускорение действия защиты резервного источника после АВР. Это особенно важно в тех случаях, когда потребители, потерявшие питание, подключаются к дру­ гому источнику, несущему нагрузку.

Кроме того, устройства АВР должны обеспечить: защиту от ложного срабатывания и автоматическую разгрузку в случае недостаточной мощно­ сти резервного источника. При этом отключаются менее важные для пред­ приятия потребители.

13.1.2. Органы управления устройств АВР

Устройство АВР содержит следующие основные органы управления: пусковой орган, орган выдержки времени и орган контроля уровня напря­ жения на резервном источнике питания, цепь однократного действия АВР.

Пусковой орган {ПО). Его назначение - достоверное выявление факта прекращения питания от рабочего источника и формирование сигнала на включение АВР• В качестве пускового органа используют выходные цепи устройств релейной защиты, блок-контакты выключателя рабочего источ­ ника питания, а также реле минимального напряжения, реле понижения частоты, реле тока (применяют реже) и др.

Пусковой орган должен выполнять и функции органа защиты от лож­ ного срабатывания АВр. Различные варианты устройств ПО приведены на рис. 13.2.

Широко распространены простые и достаточно надёжные пусковые органы, реагирующие на исчезновение или понижение напряжения на ра­ бочих Шинах.

Схемы таких пусковых органов напряжения {ПОН) содержат два реле минимального напряжения, включенные на линейные напряжения разных фаз одного трансформатора напряжения ТН или на фазы разных ТН. Вторая схема более надёжна при возможном перегорании предохранителей ТН. Контакты реле напряжения для обеспечения необходимой надёжности включены в цепь пуска АВР последовательно.

В качеств ПОН можно использовать два реле времени переменного напряжения (типы ЭВ-235 или другие). Здесь реле времени выполняет од­ новременно функции реде минимального напряжения и реле времени (рис. 13.2,а). Эффе1СГивен пусковой орган, в котором исчезновение напряжения фазы ТН блокИРУется контактом реле минимального тока КА. Пусковой ор­ ган в этом случае запускается только при исчезновении и напряжения и то­ ка (рис. 13.2,в).

При исчезновении напряжения источника питания мощные синхрон­ ные и асинхронные двигатели могут поддерживать напряжение на шинах в течение 1-1,5 с и более, превышающее уставку реле минимального напря­ жения. Вследствие этого ПОН будет срабатывать с запаздыванием, что за­ держивает работу АВР. Для ускорения действия АВР в этих условиях схему пускового органа дополняют реле понижения частоты. Оно выявляет пре­ кращение питания раньше, чем реле напряжения. Например, при уставке этого реле на 48 гц оно сработает при снижении скорости синхронных дви­ гателей всего на 4 %, что обычно происходит уже через 0,1-0,2 с (рис. 13.2,6).

Надёжный ПОН можно получить с одним реле минимального напря­ жения, в виде реле времени, если его включить через вспомогательное уст­ ройство В У в виде трёхфазного выпрямительного моста. В этой схеме реле времени начинает работать лишь при исчезновении напряжений двух или трёх фаз. При перегорании предохранителя в одной фазе ТН напряжение на выходе В У значительно больше напряжения возврата реле В и ложного сра­ батывания ПОН не происходит (рис. 13.2,с).

Орган выдержки времени АВР предназначен для обеспечения селек­ тивности действия ПОН по отношению к релейной защите отходящих ли­ ний и устройствам систем автоматики (АПВ, А ЧР).

Орган контроля напряжения на резервном источнике питания АВР выполняется, как правило, однорелейным при использовании в качестве ПОН только органа минимального напряжения. В других случаях орган контроля напряжения представляет собой сочетание реле напряжения и ре­ ле частоты.

При отсутствии напряжения на резервном источнике (шине, линии, трансформаторе) или недостаточном его уровне блокируется пусковой ор­ ган напряжения и АВР не состоится.

13.1.3. Расчёт уставок АВР

Надёжная работа устройств АВР обеспечивается обоснованным выбо­ ром уставок реле его управляющих органов.

Рассчитываются и выбираются следующие уставки:

-срабатывания пускового органа (ПОН) минимального напряжения;

-реле однократности действия АВР\

-реле контроля напряжения на резервном источнике;

-минимального реле частоты на рабочем и резервном источнике на

подстанциях с синхронными двигателями.

Уставки для ПОН выбираются как уставки напряжения срабатывания и выдержки времени.

ПОН минимального напряжения не должен срабатывать при пониже­ нии напряжения на резервируемых шинах при внешнем к.з. или при само­

запуске электродвигателя. Таким образом, уставки по напряжению выби­ раются из условий:

^В Д н

где U0 K3 наименьшее расчётное значение остаточного напряжения на сборных шинах после к.з.; К0=\,2-1,3 коэффициент отстройки (надёжности); Кт - коэффициент трансформации трансформатора напря­ жения; и 0 .с .э - наименьшее напряжение на шинах при самозапуске электро­ двигателей.

Из двух значений напряжения пуска ПОН принимается меньшее. В расчётах часто принимают:

«т

где UH- номинальное напряжение.

Если в схеме ПОН применяют реле времени переменного напряже­ ния, у которых напряжение срабатывания не регулируется, то такое реле подбирают опытным путём с соблюдения условия (13.3).

Отстройка от неправильного действия схемы АВР при к.з. на отходя­ щей нереактированной линии осуществляется за счёт выдержки времени. Время отключения схемой АВР рабочего источника питания выбирается на ступень селективности больше времени срабатывания защиты отходящей

где tc.3.max - наибольшее время селективной релейной защиты присоедине­ ния; At = 0,4-0,5 - ступень селективности.

Уставка реле времени однократности действия должно несколько превышать время включения выключателя резервного источника питания, т.е.:

^АВР2 1в.в"^1зап> (13.5)

где tgB« 0,4 с - время включения выключателя резервного источника пита­ ния; tjan = 0,3-0,5 с - время запаса.

Если резервный источник будет включен от устройства АВР на устой­ чивое к.з. и отключится своей защитой, то реле однократности включения должно предотвращать возможность повторного включения на к.з. Значит выдержка, выбранная по условию (13.5), дополнительно должна удовлетво­ рять и условию:

^ABP2 t BB“Ь Г]ащ "Ь t0TKjT. > (13.6)

где - выдержка времени защиты резервного источника питания; t0TK время отключения выключателя резервного источника питания.

Реле однократности включения после истечения установленной вы­ держки, размыкая свой контакт, должно надёжно предотвращать повторное включение от устройства АВР. Выдержка времени на АВР должна обеспе­ чить возможность восстановления напряжения на резервируемом источнике устройствами. АПВ это возможно лишь при условии:

tABPl > t/JIB + A t J

где tABPi - время срабатывания устройств АВР по условию (13.4).

Уставка реле контроля напряжения на резервном источнике при ко­ тором допустим АВР, определяет минимальное рабочее напряжение на ре­ зервной шине:

где Ucp- напряжение срабатывания реле контроля напряжения; ираб тт- ми­ нимальное рабочее напряжение на резервном источнике; Кв« 0,8 - коэффи­ циент возврата реле напряжения.

В расчётах рекомендуется принимать:

Уставка реле понижения частоты. В некоторых случаях, как уже упоминалось выше, возникает необходимость дополнить ПОН реле пони­ жения частоты.

При понижении частоты на рабочем источнике до уровня ниже устав­

В качестве реле понижения может использоваться одно реле с двумя уставками частоты fcp и fK. После срабатывания первой уставки реле пере­ ключается на вторую уставку, выполняя теперь функцию контроля частоты на резервном источнике.

13.1.4. Принципы построения типовых устройств АВР

Устройства АВР для различных объектов и установок могут иметь специфические особенности, учитывающие принципы пуска АВР, вид ис­ точника оперативного тока, типа привода выключателя.

Ниже рассмотрены принципы построения и работы некоторых схем АВР для линий, силовых трансформаторов и секционного выключателя подстанции.

АВР линий. Схема устройства одностороннего АВР для линий, обору­ дованных выключателями с пружинным (грузовым) приводом, на опера­ тивном переменном токе приведена на рис. 13.3. В нормальном режиме пи­ тание на шины подстанции подаётся через выключатель Q7. При аварии или отключении рабочей линии устройство АВР должно отключить выклю­ чатель Q7 и включить Q2. АВР возможен только при наличии напряжения в резервной линии - контакт KV3.1 реле напряжения KV3 замкнут.

Работа схемы. При исчезновении напряжения на шинах подстанции срабатывают реле минимального напряжения KV1 и KV2 и замыкают свои контакты в цепи реле времени КТ1, которое с заданной выдержкой времени замыкает свой контакт в цепи КМ01. Выключатель Q7 отключается. Его контакт Q7.7 замыкает цепь электромагнита включения КМВ2, последова­ тельно с которым включены контакт готовности привода 2КГП1 (замыкается при взведённой пружине), контакт промежуточного реле KS1 и нормально-замкнутый контакт Q2.1.

При включении выключателя Q2 замыкается контакт 2КГП2 и подго­ тавливает к включению цепь катушки реле KS1.1. Если АВР прошёл успеш­ но, то схема АВР возвращается в исходное положение.

При неуспешном АВР выключатель Q2 отключается от своей защиты. Повторного включения выключателя Q2 на к.з. не происходит, т.к. пружина не взводится при отключенном выключателе Q7 (замыкающий контакт Q7.3 в цепи двигателя редукторного привода пружин разомкнут). Для предупре­ ждения повторного включения выключателя Q2 на к.з. в случае поврежде­ ния замыкающего контакта Q7.2 предусмотрена блокировка с помощью ре­ ле KS1, которое срабатывает только при отключенных выключателях Q7 и Q2 и незаведённой пружине выключателя Q2. Реле KS1 при этом самоблокируется и разрывает своим контактом KS1.1 цепь КМВ2.

Пружина привода выключателя Q2 может быть заведена только после включения выключателя Q7.

В схеме также обеспечивается АВР без выдержки времени при непра­ вильном или самопроизвольном отключении выключателя Q7.

Рассмотренная схема АВР применяется в сетях напряжением 6-10 кВ. На рис. 13.4 приведён вариант схемы АВР линий, оборудованных вы­ ключателями с электромагнитными приводами. В исходном положении вы­

ключатели Q7, Q2 и Q3 включены, Q4 - отключен.

При исчезновении или понижении напряжения на шинах подстанции контакты реле напряжения KV1 и KV2 при наличии напряжения в линии II (контакт реле напряжения KV3 замкнут) запускают реле времени КТ.

После отработки заданной выдержки времени реле КТ замкнёт свой контакт в цепи отключающей катушки КЫ02 выключателя Q2. При отклю­ чении Q2 его блок-контакты Q2.7 и Q2.2 размыкаются, a Q2.3 - замыкается; катушка включения КМВ4 включает выключатель Q4, восстанавливая пи­ тание шин подстанции. Однократность действия АВР обеспечивается про-

межуточным реле KST2, контакты которого имеют выдержку на размыка­ ние около 1,5 с. После размыкания последних цикл АВР завершён.

АВР силового трансформатора. На рис. 13.5 показана схема АВР трансформатора с действием на секционный выключатель на постоянном оперативном токе с пуском от релейной защиты соответствующих транс­ форматоров.

Исходное положение следующее: выключатели Q7, Q2 трансформа­ тора 77 и секционный выключатель Q5 включены; выключатели Q5 и Q4 трансформатора Т2 - отключены.

При аварийном отключении одного из трансформаторов (например, 77) дифференциальная защита трансформатора РЗТ1 отключает выключа­ тели Q7 и Q2, а секционный выключатель Q5 отключается минимальной защитой. Блок-контакт Q2.2 размыкает цепь питания реле KST1, имеющего выдержку времени на размыкание контактов. Через контакт KST1 и блокконтакт Q2.3 получает питание промежуточное реле KS1, которое своими контактами KS1.1, KS1.2 и KS1.3 замыкает цепи питания электромагнита включения КМВ выключателей Q3, Q4 и Q5. Аналогично работает схема при отключении трансформатора 72.

АВР секционного выключателя. Наряду с устройствами АВР, рабо­ тающими на постоянном оперативном токе, на подстанциях получили рас­ пространение устройства АВР на переменном оперативном токе. На рис. 13.6 показана схема АВР секционного выключателя на переменном опера­ тивном токе для подстанции с двумя трансформаторами, питающимися че­ рез ответвления от двух линий без выключателей со стороны высшего на­ пряжения. Оперативный ток для питания схемы подаётся от трансформато­ ров собственных нужд ТЗ и Т4. Особенность этой схемы в том, что при ис­ чезновении напряжения на одной из линий АВР включает секционный вы­ ключатель, а при восстановлении напряжения на линии автоматически со­ бирает нормальную схему подстанции.

Пусковыми органами схемы являются реле времени КТ1.1, КТ12 и КТ2.1, КТ2.2, контакты которых включены последовательно в цепях соот­ ветствующих катушек отключения КМО. Обмотки реле времени подключе­ ны к разным трансформаторам (ТЗ и TV), что исключает ложное действие пусковых органов в случае неисправности в цепях напряжения. Реле време­ ни, подключенные к трансформаторам собственных нужд ТСН (которые, в свою очередь, подключены к силовым трансформаторам до выключателей Q), также используются для контроля за появлением напряжения на транс­ форматоре 77, с которого ранее было снято напряжение, или 72 при вклю­ чении соответствующей линии.

В случае исчезновения напряжения на секции 1 шин подстанции в ре­ зультате отключения линии Л1 запускаются реле времени КТ1.1, КТ1.2 и размыкают свои контакты КТ1.1.1 и КТ1.2.1, снимая напряжение с обмотки реле времени КТ1.3. Это реле при снятии напряжения возвращается в ис-

“лг

Рис. 13.6. Схема ЛШ> секционною '>ыкл,очателя на переменном оперативном токе: