книги / Основы расчета и проектирования электроснабжения предприятий

АПВ на выключателях с электромагнитным приводом реализуется с помощью специальных комплектных реле по­ вторного включения (РПВ). В настоящее время на подстан­ циях промышленных предприятий находят широкое приме­ нение комплекты устройств АПВ с реле типа РПВ-58, РПВ258, РПВ-358 и их модификаций.

РПВ-58 предназначено для однократных АПВ с пита­ нием схемы от источника постоянного тока напряжением ПО и 220 В. РПВ-258 в отличие от РПВ-58 обеспечивает двукратное действие АПВ. Схема РПВ-258 содержит два указательных реле и два разрядных сопротивления. По по­ строению и принципу действия оно аналогично РПВ-258.

РПВ-358 отличается от РПВ-58 наличием диода в це­ пи заряда емкости. Схема работает от источника перемен­ ного оперативного тока с использованием специального зарядного блока питания типа БПЗ. РПВ-358 обеспечивает однократное действие АПВ, характеризуется повышенной надежностью.

Пример 2. Принципиальная схема устройства АПВ ли­ нии с выключателем, имеющим электромагнитный привод, приведена на рис. 7.2. В схеме применено комплектное реле повторного включения типа РПВ-358. Для питания схемы служит блок БПЗ, который одновременно обеспечивает заряд конденсаторной батареи. Батарея конденсаторов по­ зволяет обеспечить большую импульсную мощность для электромагнитного привода выключателя. Схема устройст­ ва АПВ содержит указательное реле РУ; реле РПО, сраба­ тывающее при отключении выключателя; реле блокировки от многократного включения выключателя РБМ; промежу­ точное реле 1РП, контакт которого замыкает цепь катушки контактора отключения выключателя КО в режиме ручно­ го управления ключом КУ. Ключ управления выключателем

ill

в этой схеме имеет шесть положений: в — «включено», в — «предварительно включено», в — «включить», о — «отключено», о — «предварительно отключено», о — «отключить». АПВ срабатывает только в положении КУ «включено».

В состав РПВ-358 входят реле времени PB, на кото­ ром устанавливается необходимая выдержка времени сра­ батывания АПВ; промежуточное реле РП с двумя обмот­ ками (параллельной РП1и последовательной токовой РПц); емкость С, энергия заряда которой обеспечивает однократ­ ное срабатывание реле РП (за счет обмотки РП1); резисто­ ры заряда и разряда R3 емкости; диод Д, предотвра­ щающий разряд емкости С на источник питания при сни­ жении напряжения в сети из-за близких к. з. и, следова­ тельно, исключающий отказ действия АПВ; резистор Ri

для обеспечения термической стойкости реле времени.

Срабатывание устройства АПВ сопровождается сле­ дующими процессами и операциями. При переводе ключа КУ в положение «в » или в положение «в» емкость С заря­ жается с постоянной времени ТЩ=Я2С. Готовность устрой­ ства АПВ к действию определяется временем, необходимым для заряда емкости до напряжения срабатывания реле РП от

обмотки РПь Это время определяется выражением

Заряд емкости сохраняется в течение всего времени нормальной работы линии.

Если на линии возникнет к. з., то сработает релейная защита (замкнется контакт РЗ), катушка отключения КО по­

лучит питание и выключатель линии отключится. При этом сработает РПО, так как в цепи его обмотки замкнется кон­ такт В . Через контакт РПО к источнику питания подключит­ ся обмотка реле времени PB. Таким образом произойдет пуск АПВ от несоответствия положений КУ и выключателя. Через время /с а п в контакты PBi замкнутся и создастся цепь разряда емкости С на обмотку РП]. Реле РП сработает, и на контактор пуска КП через контакты РП , обмотку самоудержания РПц иобмотку РУ поступит питание. Контактер сработает и под­ ключит катушку включения выключателя КВ к шинам пита­ ния, выключатель линии включится.

Если за время бестоковой паузы состояние к. з. не уст­ ранилось, то вновь сработает релейная защита. При повторном отключении выключателя релейной защитой цепь несоответ­ ствия положений КУ и выключателя вновь оказывается замк­ нутой, однако второго АПВ не произойдет, так как емкость С за это время не успеет зарядиться до напряжения срабатыва­ ния РП. Время заряда емкости составляет обычно 20-30 с.

В отключенном положении КУ емкость С разряжена, так как параллельно ей подключен резистор R3 . Поэтому при попытке включения от КУ выключателя повержденной линии АПВ не происходит.

АПВ при отключении выключателя ключом управле­ ния не срабатывает из-за разрыва цепи несоответствия контактами 1-2 КУ и разряда емкости через резистор R3.

Реле РБМ исключает возможность многократного включения выключателя при устойчивом к. з. на линии в случае повреждения или длительного замыкания контактов РП или 3-4 КУ.

Вывод устройства АПВ из работы при необходимо­ сти производится накладкой ОУ.

Аналогично работают и другие комплектные уст­ ройства АПВ. В настоящее время ведутся разработки и опытная эксплуатация новых устройств АПВ на базе бесконтактных элементов и логических микросхем.

7 .4 . П а р а м е т р ы с р а б а т ы в а н и я у с т р о й с т в

АПВ И МЕТОДИКА ИХ РАСЧЕТА

Параметрами срабатывания устройства АПВ являются: время срабатывания АПВ— Гсапв; время возврата в исход­ ное состояние— /в а п в -

Время срабатывания АПВ определяется по условиям успешности действия:

( 7 . 2 )

где /с а п в , /гп — время деионизации среды в месте к. з. по­ сле его отключения и время готовности привода к повторному включению.

АПВ может происходить от несоответствия положе­ ний ключа управления и выключателя или от релейной за­ щиты. В первом случае время срабатывания принимается равным большему из двух значений:

на время отключения выключателя /0 в:

Определяющим, как правило, является значение Гс апв, полученное в соответствии с (6.4) или (6.6), поскольку (вс ~ 0,1-0,4 с, а Ггп~ 0,2-1 с (для выключателей с электро­ магнитным приводом).

На практике выдержку времени Гс ап в принимают не­ сколько большей, чем получается в расчете по приведенным формулам (до 2-3 с). Как показывает опыт, это повышает ус­ тойчивость и успешность АПВ.

Время возврата устройства АПВ в исходное со­ стояние определяется необходимостью обеспечения за­ данной кратности его действия. Для однократных АПВ очевидно, что устройство не должно быть готовым вы­ дать команду на включение выключателя к моменту его повторного отключения релейной защитой в случае ус­ тойчивого к. з. на линии. Поэтому

где ГСр з макс — время срабатывания самой медленно дей­ ствующей релейной защиты линии.

Обычно время возврата с большим запасом прини­ мают равным 20-30 с.

7.5. У с ко р е н и е д е й с тв и я з а щ и т ы л и н и й при н а л и ч и и у с т р о й с т в АПВ

Для быстрого отключения поврежденных линий и дру­ гих элементов схем электроснабжения и сокращения про­ должительности отсутствия напряжения совместно с АПВ широко применяют ускорение действия релейной защиты (УДЗ) до и после АПВ. Если защищаемые линии оснащены

устройствами АПВ, то время срабатывания защиты может быть уменьшено. В зависимости от конкретных условий выдержка времени защиты автоматически снижается до оп­ ределенной величины или исключается полностью.

Типовые способы УДВ можно рассмотреть на приме­ ре радиальной сети, содержащей последовательно вклю­ ченные линии (рис. 7.3).

УДЗ после АПВ. В этом случае (рис. 7.3, а) каждая линия сети оснащается максимально-токовой защитой (МТЗ) и устройством АПВ. Каждый комплект защиты со­ держит токовое реле Т и реле времени В (возможно при­ менение комбинированного реле типа РТ-80). Селектив­ ность действия МТЗ обеспечивается путем правильного выбора уставок реле времени. Выдержка времени должна увеличиваться по направлению к источнику питания на сту­ пень селективности At.

При возникновении к. з., например, на линии ВС, вы­ ключатель В отключится своей селективной МТЗ с вы­ держкой времени (?. При повторном включении этого вы­ ключателя устройством АПВ выдержка времени защиты данной линии автоматически снижается. В схеме (рис. 7.3. а) выдержка времени исключается полностью путем шунти­ рования контактов реле времени В замыкающимся контак­ том устройства АПВ.

Следовательно, в случае неуспешного АПВ выключа­ тель В вновь отключится защитой, но теперь уже ускоренно, без выдержки времени.

В случае успешного АПВ линия останется включенной.

МТЗ головного участка. В схеме (см. рис. 7.3, б) это обес­ печивается шунтированием контактов реле времени В раз­ мыкающимися контактами устройства АПВ, т. е. МТЗ го­ ловного участка временно выполняет роль неселективной токовой отсечки.

При возникновении к. з. на любой линии сети без вы­ держки времени отключится выключатель В . Устройство АПВ включит этот выключатель. При этом разомкнется кон­ такт АПВ и, следовательно, МТЗ головного участка, как и других участков сети, станет работать с выдержкой време­ ни. Если за время бестоковой паузы к. з. устранится (успеш­ ное АПВ), то защита, естественно, не будет действовать.

Если к. з. не устранится, то поврежденная линия от­ ключится своей селективной МТЗ.

7 .6 . Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 3

Исследование работы

устройства АПВ линии электропередачи

Цели работы: изучение принципа действия и иссле­ дование различных режимов работы устройства АПВ; ус­ воение методики расчета и выбора параметров срабатыва­ ния АПВ.

Содержание работы

1) Ознакомление со стендом, изучение схемы и прин­ ципа работы устройства АПВ.

2)Исследование режимов работы устройства АПВ.

3)Расчет и выбор параметров срабатывания.

Описание лабораторной установки

Для изучения работы устройства АПВ оборудован лабораторный стенд. Стенд оснащен приборами, аппара­ тами и устройствами, которые находят применение в дей­ ствующих системах подстанционной автоматики про­ мышленных предприятий, а также на подстанциях шахт

ирудников.

Всхеме лабораторной установки реализуется одно­ кратное АПВ линии, отходящей от электрической станции. Линия оборудована масляным выключателем с электромаг­ нитным (соленоидным) приводом. Для АПВ этого выключа­ теля используется комплектное реле типа РПВ-58.

Упрощенная принципиальная схема лабораторной установки для исследования работы АПВ линии приведена на рис. 7.4. Реле РПВ-58 и другие реле схемы установлены на вертикальной панели стенда. Ключ управления масля­ ным выключателем, сигнальные лампы, тумблер и другие элементы размещены на наклонной панели, здесь же для удобства приведена принципиальная схема установки.

Всостав комплектного устройства РПВ-58 входят следующие элементы:

1)реле времени PB типа ЭВ-123 с добавочным сопро­ тивлением R], для обеспечения термической устойчивости;

2)промежуточное реле РП типа КДР-1 с двумя об­ мотками: напряжения U и токовой /;

3)конденсатор С, обеспечивающий однократность действия;

4)зарядное R.2 и разрядное R3 сопротивления.