8 сем (станции+реле) / Экзамен / Расписанные билеты прошлых лет

1.Автоматическое повторное включение, общие положения. Назначение, классификация и основные условия применения устройств АПВ

1)Релейна защита работает связанно с автоматикой (что-то раньше, что-то поззже).

2)Сетевая автоматика:

АПВ – автоматическое повторное включение;

АОДС – автоматичка опережающего деления сети;

АВР – автоматическое включение резерва;

3) Противоаварийная автоматика:

АОСЧ – автоматика ограничения снижения частоты;

АПНУ – автоматика предотвращения нарушения устойчивости;

АОПН – автоматика ограничения повышения напряжения;

АОПЧ – автоматика ограничения повышения частоты;

АЛАР – автоматика ликвидации асинхронного режима;

АОСН – автоматика ограничения снижения напряжения;

АОПО – автоматика ограничения перегрузки оборудования;

УПАСК – устройство передачи аварийных сигналов команд;

4) Режимная автоматика:

САУ – система автоматического управления энергоблоков;

АРН – автоматика регулирования напряжения;

АРВ – автоматическое регулирование возюуждения;

АРЧМ – автоматическое регулирование частоты и перетоков активной мощности;

ГРАМ – групповой регулятор активной мощности;

ГРАРМ – групповой регулятор активной и реактивной мощности;

5) Регистрация аварийных событий и процессов:

СМПР – система мониторинга переходного режима;

РАС – система регистрации аварийных событий;

ОМП – определение местоповреждения;

6) Технологическая автоматика:

Виброконтроль – Автоматика СОПТ –

Электромагнитная оперативная блокировка – АЧР – автоматическая частотная разгрузка (подпункт АОСЧ)

АПВ – автоматическое повторное включение!

КЗ возникают на ЛЭП из-за нарушения изоляционных свойств воздуха. КЗ ликвидируется после снятия напряжения (гашения поля). Изоляционные свойства воздуха восстанвливаются, дуга исчезает. Тогда:

1)Отлкючаем линию от напряжения (дуга гаснет, изоляционные свойства воздуха восстанавливаются;

2)Подаем напряжение на отключенную линию.

Отключение происходит устройства релейной защиты. Потом повторное влючение (вручную и автоматикой)

Ручной способ – долгий (неумно). Автоматика быстрая. Обсуждаем АПВ линии (ВЛЭП).

Если после повторного включения линия будет оставаться в работе, значит, цикл АПВ – успешный. Если после после повторного включения линия отключается вновь – цикл АПВ неуспешный.

В таблице приведена статистика АПВ.

Обычно используется ТАПВ двухкратное. ТАПВ – трехфазное автоматическое повторное включение. ОАПВ – однофазное автоматическое повторное включение.

Чаще всего используется однофазное КЗ. Соответственно, отключение только поврежденной фазы. Другие вазы находятся в работе во время цикла АПВ (нужно определить поврежденную фазу, отключить, включить). На низких напряжения однофазные АПВ не применяется, только трехфазное. Так как нужно иметь пофазное управление выключателями (приводом). Для линий 2-35 кВ нет пофазного управления приводом.

На высоких напряжения многократные ТАПВ не применяется, большое время отключения (например на 500 кВ – двукратное апв 15 секунд это много).

Успешность для 2-х и 3-х кратного ТАПВ чуть-чуть выше однократного. Больше всего применяется АПВ однократного действия, т.к уменьшается ресурс выключается с каждым разом, а эффективность такого мероприятия невысокая.

Ограничения связанных с конструкцией выключателя:

1)Для многократного АПВ есть время для готовности срабатывания выключателя (готовность срабатывания привода). В это время потребители сидят без питания. Хотелось бы иметь как можно меньшее время.

2)За время отключнного состояния при АПВ должно произойти восстановление изоляционных свойств воздуха (дионизация среды). Разброс времени связан с погодными условиями (влажность).

Минимальное время дионизации среды:

ЛЭП 110 кВ 0,15-0,2 с

ЛЭП 500 кВ 0,35-0,4 с

Повторное включение линии должно осуществляться не ранее указанного времени, иначе, АПВ будет неуспешным.

3)Конструкция выключателя – готовность привода. подача импульса на включение происходит с задержкой.

Однократное АПВ – 0,3…2,0 с

Двукратное АПВ – 10 … 15 с

Отсчет времени для АПВ начинается с момента отключения выключателя. Для двухкратного АПВ выдержка времени может составлять от 10 до 15 с. Линия будет находится без напряжения.

Для 3-х кратного АПВ выдержка времени до 1-2 мин.

Также, когда будем выбирать параметры срабатывания, минимальное время, представленное для ЛЭП, мы будем сравнивать с временем включения выключателя.

Время включения выключателя – время от момента подачи команды на включение до момента замыкания контактов аппарата (это время, в течение которого ток по ЛЭП не течет).

Т.о. сначала устройства РЗ подействовали на отключение поврежденного элемента (в нашем случае ЛЭП), выключатель отключился, затем нужно подождать, чтобы восстановились изоляционные свойства воздуха. И если выключатель делает это не быстро, пока отрабатывают все части его механизма, этого времени хватит, на то чтобы восстановились изоляционные свойства воздуха. Поэтому, когда идет о выдержке времени устройства АПВ сравнивают Минимальное время для ЛЭП (на рисунке выше) со временем включения выключателя.

Также помнят, что между операциями по отключению и последующему включению еще есть промежуток времени, который называется:

временем готовности привода – это то время, которое требуется самим узлам силового выключателя, на то чтобы подготовиться к следующей операции, оно не большое, поэтому всегда сравнивают минимальное время с временем включения выключателя. Т.о. если собственного времени включения оказывается достаточным для деионизации среды в месте повреждения, то тогда никакой дополнительной выдержки времени в устройстве АПВ не закладывают.

Варианты устройств АПВ, которые могут быть применены Все АПВ характеризуются успешностью повторного включения - успешное включение делить

на Общее число повторных включений рассматриваемого объекта.

Успешность АПВ = успешное включение / Общее число повторных включений рассматриваемого объекта.

Пример причины: Схлестывание проводов во время ветра (устраняется повреждение само по себе) , грозовая активность ( вызывает дугу) повреждение самоустраняется через время. Бывают кратковременные перегрузки. Кратковременная перегрузка привела к срабатыванию РЗ устранена, потом осуществляется повторное включение оборудования.

Правильная и неправильная работа устройств АПВ. Рассматриваем безотказную не только самой аппаратной части, так и выключателя. Соответственно правильная работа аппаратной части и самого выключателя. Неправильная работа будет связана с отказом устройства АПВ, либо отказом выключателя

Эффективность применения устройств АПВ. Срабатывание происходит не регулярно, поэтому для оценки эффекивности говорят об ущербе, который удалось сократить, либо предотвратить за год эксплуатации АПВ. Наиболее эффективны АПВ на воздушных линиях ЭП с односторонним питанием потребителей, а также в грозовых активностях.

По конструктиву ЛЭП очень близка к сборные шины, гибкие шины. Сталеалюминиевые провода выполненные СШ ОРУ. АПВ эффективно как для ЛЭП, так и для сборных шин ОРУ.

АПВ кабельных линий (изоляция сама по себе не восстанавливается, т.к находится под землений). АПВ трансформаторов и двигателей сложная ситуация. АПВ трансформаторов разберем позже. АПВ не подразумевает включение его после отключения.

АПВ двигателей или (ЧАПВ). Речь о не повреждение самого двигателя, а повреждение рабочей системы. АЧР – автоматическая частотная разгрузка – отключение потребителей при понижении частоты.

Классификация устройств АПВ (презенатация).

По типу коммутиационной аппаратуры, на которую воздействует апв (элегазовые выключатели, вакумных итд.) Схемы АПВ разных напряжений отличаются (для разных выключателей).

По характеру ЭП объекта, на выключатели которого воздуействует устройство АПВ (линии с односторонним питанием, двух питание, кольцевая сеть)

По кратности действия (одно и две и …)

По способу выполнеия АПВ бывают (микропроцессорные, релейные схемы)

По времени дейтсвия: БАПВ – быстродействующие АПВ, минимизация ущерба, уменьшение безтоковой паузы.

Контроль напряжения на включаемом объекте. Речь идет о двухсторонем питании, значит нужен контроль напряжения для условия синхронного включения.

2. Трехфазное АПВ однократного действия

Вторая часть лекции

Разбор схемы энергорайона (обобщенная схема). На схеме линии вместо РУ или ПС:

АПВ обычно ТАПВ пишется, а ОАПВ это ОАПВ. ЛЭП бывают с односторонним и двусторонним питанием. Здесь 1-2, 2-3, 5-6 одностороннее питание.

Для ЛЭП с двусторонним питанием нужно осуществлять синхронизм (контролировать):

1)АПВ с ожиданием синхронизма;

2)АПВ с улавливанием синхронизма;

3)АПВ с самосинхронизацией.

БАПВ – быстродействующие АПВ. За короткий промежуток времени не происходит нарушения связи между ними, поэтому не нужно ожидание и улавливание синхронизма (устройства).

НАПВ – несинхронные АПВ.

Линия 1-2 и 2-3 с односторонним питанием. Применяется устройство однофазного и многофазного АПВ.

Линия 4-5 соединяет 2 части ЭС. Линия 3-8 на холостом ходу, поэтому при отключении 4-5 ЭС начинают работать несинхронно, т.к. генераторы справой части и с левой части нет соединены только 4- 5. Потребуется проверить допустимость несинхронного включенится, и если эти условия выполняются нужно использовать НАПВ. Если использование НАПВ недопустимо, то надо использовать АПВ с улавливанием, либо с ожиданием синхронизма.

Отключении линии 4-5 должно происходить с двух сторон одновременно. Включение 4-5 должно происходить по очереди, со стороны 4. Смотрим на срабатывание АПВ, если успешное, то включаем со стороны 5. Если вместе, может произойти неуспешное АПВ и уменьшение ресурса выключателей.

Линия 4-14, 5-13 связывает ЭС и генерацию (выделенный район нагрузки). Станция связана с районом по одиночной ЛЭП. Используется автоматика опережающего деления сети (АОДС) или АПВ на выделенный район нагрузки (это одно и тоже). Если АПВ 4-14 сработали штатно, то можно синхранизовывать две части (ожидание и улавливание).

Линия 7-8 соединяет две ЭС (две подстанции). МС – наличие синхронных компенсаторов. Мы не можем включить линию 7-8 произвольным образом. Со стороны ПС 8 включается только после снятия возбуждения СК. 7-8 включена, только после этого подается возбуждение на синхронный компенсатор или двигатель (сверху). То есть во время безтоковой паузы на линии 7-8 должно сняться возуждение СК. Очереднесть добивается выбором соотвтсвующих параметров срабатывания.

Кольцевая сеть 11-10-9. Только одна точка питания, поэтому в кольцевых сетях при отключении одной линии, другие 2 работают. Сохраняется синхронизм и нет условий несинхронного включения и контролировать синхронизм ненадо.

Кольцевая сеть 4-7-11. Уже три точки питания. Поэтому вначале включения надо оценить несинхронное включение и потом использовать либо НАПВ или АПВ с улавливанием синхронизма или АПВ с контролем синхронизма.

5-1 – параллельная линия (+ еще и с двухсторонним питанием). Особенность параллельных линий. Когда оба в работе нет необходимости в контроли синхронизма.

Время действия устройства АПВ – время с момента пуска АПВ до момента подачи импульса на включение. Оно должно быть достаточным чтобы выключатель был готов после неуспешного прошлого АПВ. Время АПВ складывается из времени действия устройства АПВ и времени действия устройства выключателя.

Время бестоковой паузы – время между моментом погасания дуги в выключателе до восстановления цепи после срабатывания успешного АПВ и включения выключателя.

Время действия устройства АПВ должно быть больше времени бестоковой паузы.

Конструкция выключателя (подача импульса с задержкой). Это и есть время бестоковой паузы.

Однократное АПВ – 0,3…2,0 с

Двухкратное АПВ – 10 … 15 с

Для линий 2-3. Какие выключатели отключать при повреждении? При времени действия АПВ 0,3

– 0,5 с влияние асинхронной нагрузки с точки зрения поддержания горения дуги – не учитывается. Поэтому отключать можем выключатель только со стороны ист.питания, при условии что время действия апв 0,5 с.

График изменения напряжения и частоты на шинах ПС при её отключении (линия 2-3, значит ПС 3). Примерно через 0,6 сек напряжение снижается до 20% от номинала. Это только в случае, если на приёмной ПС (3) отстутсвуют СД и СК. Иначе, помним, что при АВР нужно снять с них возбуждение, иначе будет несинхронное включение и будут паразитные токи, механические усилия и повреждение оборудования.

2.1.1. Схема устройства трехфазного АПВ однократного действия с пуском от РЗ Существуют 2 способа пуска схемы АПВ:

1.Пуск от РЗ

2.Пуск от несоответсвия

Пуск от РЗ

Одиночные линии с односторонним питанием. Установка АПВ обязательна для таких линий.

YAT – электромагнит отключения

YAC – электромагнит включения

KH – реле указательное

KL – промежуточное реле

KT – реле времени

Контакты реле 3.1., 3.2…. итд

Если изначально на схеме рисунок разомкнут – значит это контакт действующий на замыкание, если наоборот – то на размыкание.

- значит действует на замыкание с выдержкой времени, а размыкается мгновенно

- замыкается мгновенно, а размыкается с выдержкой времени

Все контакты в положении обесточенной схемы.

- это контакты, которые используются в других схемах.

KL1.4 – используется в цепях сигнализации

KT 3.4 – в цепи ускорения действия РЗ

Эти контакты стоят в других шинах, которые стоят в соответсвующей цепи (сигнализации например).

ВК1, ВК2 – блок контакта выключателя (повторяют положение выключателя).

S1 – ключ.

KL2 – духпозиционное реле

Rд – сопротивление, чтобы не было короткого замыкаения между + и – цепи постоянного тока.

Пуск схемы апв после РЗ. В начале происходит отключение линии от РЗ. Потом пуск схемы, выдержка времени апв, действуем на повторное включение. Если АПВ не успешно, то рз отключает линию еще раз. И всё.

Когда выключатель включен ВК2 замкнут, ВК1 разомкнут.

KL1 вых.1 – выходное реле устройства защиты разомкнуто.

При срабатывании РЗ срабатывает KL вых, замыкается контакт KLвых1. Следовательно электромагнит отключения обтекается оперативным постоянным током и это приводит к отключению выключателя. После этого начинается отсчёт выдержки времени и одновременно с замыканием KL1вых1 происходит пуск реле KT4, значит замыкается контакт КТ4.1 мгновенно (одновременно с KL вых1) – самоподхват, то есть соединение KLвых1 и КТ4.1. последовательно. Это делается, чтобы после отключения от РЗ KLвых1 разомкнется, а АПВ еще не выполнилось, поэтому нужно самоудержание КТ4.

Одновременно с замыкание КТ 4.1 происходит замыкание контактов КТ 4.2 (мгновненно), далее складывается условие для срабатывания контактов KL1. Далее контакт КL1.1. замыкается и приводит к условиям срабатывания KT3. Далее, KT 3.1. замыкается без выдержки времени и за счёт него самоудерживается цепь КТ3.

КТ3.2 и КТ3.3. (замыкаются с выдержкой времени) формируют бестоковую паузу и время действия АПВ.

Выдержка времени КТ3.3. меньше выдержки КТ 3.2.

КТ3.3. обеспечивает заданное время действия АПВ (время от срабатывания РЗ до импульса включения).

КТ3.2 зашунтирует обмотку КТ3 и это приведет к запусканию контакта КТ3.1. и возврату КТ3.2 и КТ3.3 в разомкнутое состояние.

После КТ3.3. замыкается параллельная обмотка КL2, замыкается KL2.1., формируется самоудержвание KL2 и замыкается цепь к YAC. АПВ завершено.

Схемы успешного цикла АПВ разобрана на прошлом занятии.

Пуск от реле от контактов выходного реле в шкафе РЗ. При повреждении срабатывает выходное реле и происходит отключение выключателя ВК.2. Одновременно происходит пуск схемы АПВ. КТ4 на самоудержании до того момента пока разомкнуться контакты цепи катушки отключения. То есть КТ 4.1. замкнут до тех пор, пока замкнут ВК2.

Необходимость самоудержания в том, что если мы откажемся от этого контакта КТ 4.1., то время отпадания КТ4 может быть недостаточным для запуска устройства АПВ.

Например, замкнулся контакт KL 1.1., сработал KT3, замкнулся контакт КТ 3.1., такое явление возможно при быстром разрыве цепи тока КЗ и из-за этого быстрое размыкание KL вых.1. То есть KL вых разомкнется до того, как соберется цепочка KL1.1.-KT3 и самоудержание KT3, и разомокнется ВК 2.

Идем дальше.

После замыкания KL вых, образуется цепочка для KT4 и происходит замыкание без выдержки времени KT 4.2, после KL1, после замыкаются KL1.1., KL 1.2, и размыкается контакт KL 1.3.

При замыкании KL 1.1. происходит замыкание KT 3.1, KT.3.2., KT 3.3. КТ 3.3. обеспечивает длительность безтоковой паузы.

После замыкания KT4.2, происходит замыкаие KL 1.1., KL1.2, KL1.3.

Время деонизации больше, чем время отключения выключателя. Поэтому нужен пуск выдержки времени в КТ3.3., для этого надо, чтобы KL1.1 был замкнут, а для этого нужно, чтобы KT4.2 размыкался не мгновенно.

КН – указательное реле.

Если АПВ успешно, то линия в работе. Схема АПВ должна быть готова к следующему циклу АПВ, то есть должен быть реализован возрват к исходному состоянию – обеспечивается за счёт КТ 3.2.

Выдержка времени КТ3.2. больше, чем КТ.3.3.