Апв с контролем синхронизма
Одновременно с контролем наличия напряжения мы говорили о контроле синхронизма. Если мы будем использовать контроль синхронизма то нам также необходимо будет кроме времени срабатывания АПВ произвести расчёт уставки органа, контролирующего синхронность. Если присутствуют довольно сильные обходные связи, то при отключении нарушения синхронизма не происходит, но одновременно с этим будет увеличиваться угол между напряжениями по концам отключившейся линии φд – действительный угол между напряжениями по концам ЛЭП. В этом случае угол срабатывания органа контроля синхронизма будет определяться по формуле (5.1).
(при наличии обходных связей):
φс.р. = kн · φд. (5.1) kн = 1,2…1,3 – коэффициент надёжности
Более сложный случай – при отсутствии обходных связей – разделившиеся после отключения линии части энергосистемы могут работать несинхронно. В этих условиях при больших углах между напряжениями устройство АПВ блокируется для того, чтобы не произошло замыкание транзита с большим толчком тока или при возникновении асинхронного хода (здесь мы говорили об устройствах АПВ с ожиданием синхронизма и улавливанием синхронизма). Для того, чтобы замыкание происходило при угле, меньшем максимально-допустимого по расчёту значения φmax, полученного расчётным образом, (φmax – максимально допустимый угол напряжения по концам линии). На самом деле, если мы говорим о напряжении, то это напряжение, которое контролируется ТН-ами, подключенными на шины и ТН-ами, подключенными на линии. Как правило, рачётом угол φmax устанавливается не более 60…70°. Для того, чтобы определить угол срабатывания (угол между напряжениями), используется формула (5.2).
tАПВ – время срабатывания АПВ, kн =1,1 – коэф надёжности, kв = 0,8 – коэф возврата, tвкл – время включения выключателя.
Кроме того, есть ещё ряд трудностей. В реальных условиях значение φс.р. может значительно отличаться от уставки по нескольким причинам. Ниже представлены векторные диаграммы реле контроля синхронизма.
Вектор напряжения на шинах построен вертикально. Диаграмма (а) иллюстрирует, как будет меняться угол φс.р. (полученный расчётным образом). Угол равен 40° между напряжениями, каждое из которых равно номинальному. При этом мы рассматриваем ситуацию, что напряжение на шинах при отключении линии возросло, а напряжение в другой части энергосистемы снизилось – при этом меняется величина φс.р. между векторами напряжений. Вторая диаграмма (б) иллюстрирует случай, когда напряжение на шинах не меняется, а в оставшейся части энергосистеме понижается. Диаграмма (в) иллюстрирует случай, когда происходит понижение обоих напряжений (и на шинах, и на линии).
Эти векторные диаграммы хорошо иллюстрируют ситуацию, когда угол срабатывания будет зависеть не только от расчётной формулы (5.2), но и ещё от значений напряжения на шинах и на линии. Здесь вы видите возможные диапазоны изменения угла φс.р. в зависимости от значений тех напряжений, которые подводятся к реле KSS. Эти диаграммы построены при соблюдении условия, что напряжение срабатывания остаётся величиной неизменной. Например, для реле, которое настроено при номинальном напряжении на угол срабатывания 40° при снижении обоих напряжений до 0,8Uном происходит увеличение угла срабатывания до 51° (диаграмма (в)). То есть мы будем включать выключатель при угле большем, чем мы рассчитали в (5.2), что плохо. Если рассмотреть ещё более неблагоприятную ситуацию, когда одновременно возникнет погрешность и отклонение от нормы, угол срабатывания может увеличиться аж до 60°. Вместе с тем, при отклонении от номинального одного из подводимых напряжений в сторону повышения, а другого в сторону понижения, происходит уменьшение угла срабатывания и, как следствие, появляется ситуация с излишним запретом работы устройства АПВ (диаграмма (а)). Здесь ситуация обратная: угол становится меньше, чем расчётный – излишний запрет АПВ.