8 сем (станции+реле) / Экзамен / Расписанные билеты прошлых лет
.pdf
напряжения KV5. Почему одно? Ответ: 1) исчезновение напряжения на шинах a и b, неисправность ТН не приведет к неправильной работе устройства АВР. 2) Реле KV5 нужно только во время работы самой схемы, а вероятность что реле KV5 выйдет из строя во время работы АВР крайне мала. В данной схеме нужно выполнять ускорение защит данных секций после АВР, но цепи ускорения не показаны на схеме. Защиты, которые стоят на секционных выключателях ускоряются. Если есть резервный трансформатор (на схеме тр-р Т3), то для того чтобы упростить схему, на выключателях рабочих трансформаторов не предусматривается АПВ. Устройство АПВ устанавливается только на резервном трансформаторе, если один из рабочих трансформаторов длительно отключен для выполнения ремонта. При обесточивании секции синхронные двигатели продолжают вращаться по инерции и будет еще некоторое время поддерживаться напряжение, поэтому действие защиты понижением напряжения может несколько замедляться. Для того чтобы ускорить АВР при отключении питающего трансформатора по любой причине, например, при ошибочном отключении персонала, в схеме предусмотрено отключение выключателя секции вспомогательными контактами выключателя питающей стороны рабочего трансформатора. Отключение рабочего трансформатора при исчезновении напряжения может быть достигнуто схемой включения реле напряжения. Вместе с тем реле времени KT включается при исчезновении напряжения на шинах секции цепи питающего трансформатора. Такое включение предохраняет от неправильного отключения работающего трансформатора и ошибочных операций в цепях измерительно ТН, либо при срабатывании автоматических выключателей. Схема такого токового органа или использования реле тока применима если минимальный рабочий ток основного питания обеспечивает надежное действие реле. Реле тока должно быть подобрано так, чтобы оно держало контакты замкнутыми при минимальной нагрузке, а обмотка должна быть термически стойкой при максимально возможных токах. Когда питание рабочих трансформаторов осуществляется по ЛЭП, на которых установлены….(непонятно), время действия АВР с реле напряжения и реле времени выбирают больше сумму времени отключения КЗ на питающей линии. Т.о. переключение на резервный источник происходит с выдержкой времени превышающей время действия защиты.
9.2.3 Схема АВР линии электропередачи
Схема АВР линии аналогично схеме АВР трансформаторов. На правой схеме показано в основном оборудование, которое относится к ПС «В». При исчезновении напряжения на шинах реле напряжения
KV1 и KV2(при (2530%)Uном) срабатывают, и замыкают свои контакты KV1.1 и KV2.1. Если на резервном источнике напряжение выше чем (0,6-0,8)*Uном, то контакт KV3.1 (контакт реле напряжения KV3) замкнут. Т.о. образуется цепочка для протекания тока через обмотку реле, что приводит к срабатыванию KT1.1. Контакт KT1.1 замыкается с выдержкой времени, и уставка KT1.1 выбирается больше, чем сумма времени отключения КЗ линии АВ плюс время ее обратного включения устройством АПВ со стороны ПС А. Т.о. после токго как сработал устройство АПВ этой линии, а напряжение на ПС В так и не восстановилось, после этого замыкается контакт KT1.1. Потом через указательное реле KH к моменту, когда выключатель Q1 включен (вспомогательные контакты BK1Q1 и другие там же замкнуты), через выдержку времени, определяемую KT1 происходит сначала отключение выключателя рабочего ввода.
Сначала действуем на отключение выключателя Q1 по цепочке через электромагнит отключения
YATQ1:
Контакт KT2.1 обеспечивает однократность действия АВР. Поскольку контакт замыкается с выдержкой времени, то обеспечивается однократность устройства АВР. Если на питающей линии со стороны ПС А установлено устройство АПВ двукратного действия, и после вторичного действия АПВ линия сталась под напряжением, то обратное переключение ПС на источник основного питания проще
всего выполнять вручную на месте. Для ускорения АВР нужно убыстрить отключение выключателя ввода основного питания. Для этого предусмотрены цепи, производящие такое отключение выключателя с питающей стороны. Сложнее с организацией ускорения АВР на ПС, питающихся от основных источников по относительно длинным ЛЭП (это наша схема выше). Для того чтобы выполнить это ускорение имеются возможности. Для защиты питающих линий стараются устанавливать продольную диф. защиту, которая будет отключать линию с двух сторон при КЗ, это будет происходить быстрее, тогда не потребуется работа реле KT1. Для того чтобы поскорее отключить выключатель Q1 можно использовать устройство для быстрой передачи отключающих сигналов при отключении выключателя с питающей стороны линии. При этом на линии можно использовать быстродействующую защиту. Также можно устанавливать защиту, выполняющую быстрое отключение с обеих сторон, например, при КЗ на линии и выполненную с блокировкой при внешнем КЗ. Можно также использовать реле активной мощности, например, с контролем или без контроля срабатывания при помощи частоты, можно использовать реле снижения частоты и фиксирующая скорость снижения частоты. Все это для того, чтобы как можно скорее зафиксировать отсутствие активной мощности в этой ЛЭП и узнать косвенным образом, что выключатель со стороны ПС А включен.
Наиболее быстродействующим средством является установка быстродействующих защит как на линиях, питающих ПС, так и на других линиях, питающих параллельно работающих потребителей. Для того, чтобы устанавливать в устройстве АВР реле времени устанавливаем минимальную выдержку времени 0,5с. На схеме также можно видеть накладки, которые позволяют выводить эти цепи включения и отключения и выводить схему из работы:
9.2.4 Функционально-логическая схема АВР в составе микропроцессорного устройства
Один из терминалов устройства АВР установлен на выключателе ввода 1, второй – на выключателе ввода 2. БМРВ-ВВ – Блок Микропроцессорный Релейной Защиты Выключателя Ввода.
В рассматриваемой схеме идет речь о шинах, которые получают питание от 2 независимых источников, шины не секционированы, так как мы действуем на отключение 1 выключателя, и на включение другого. В левой части схемы расположены входные сигналы, в правойвыходные, в центральной расположена сама функционально-логическая схема.
В качестве исходных данных, в левой части представлены фазные напряжение на шине. Из трех напряжений выбирается максимальное и сравнивается с уставкой. Помимо того, что нужно выявить факт исчезновения напряжения на секции, также нужно удостовериться в том, что АВР не запрещен (для этого стоит сигнал х5 о разрешении АВР). Далее, проверяем включен ли СВ (сигнал х6). После этих сигналов стоит блок, отвечающий за выдержку времени. Как только фиксируется исчезновение напряжения (сигнал х1), отсутствует сигнал блокировки (рис 1), и при этом
9.3 Особенности выполнения АВР на подстанциях, питающих синхронную нагрузку
На схеме представлена типовая схема электроснабжения. В схеме каждая из магистралей присоединяется к секциям шин РУ, между ними установлен ВС (нормально отключен, включается от устройства АВР в случае прекращения питания самой секции после отключения ввода от питающей магистрали). Наличие 2х магистралей обеспечивает взаимное резервирование, но при этом каждый участок должен иметь такую пропускную способность, которая позволит питать нагрузки обеих секций. Преимущества: установка более простых защит. Вместе с тем, за время цикла АВР те синхронные двигатели, подключенные к секции, потерявшей питание, выпадают из синхронизма по отношению к резервирующему источнику.
Существует ряд негативных последствий, которые запрещают несинхронное включение: 1) возникает кратность тока несинхронного включения по отношению к номинальному току синхронного двигателя (вероятно, что двигатель не рассчитан на такую кратностьмеханическое повреждение двигателя); 2)асинхронный режим, при котором выпадают синхронные двигатели, питающиеся от 2 неповрежденной магистрали; 3) для некоторых типов СД мы не сможем произвести ресинхронизацию
после несинхронного включения без каких-либо дополнительных мер (например, временное снятие возбуждения, кратковременная разгрузка, такое характерно для двигателей с небольшой скоростью вращения) .
Мероприятия для ускорения устройства АВР: предусматривает дополнительные органы, которые могут выявлять прекращение питания от основного источника и производить одновременно с отключением этого источника временное снятие возбуждения, которое подключается к данной секции распределительной ПС. Также, дополнительного от этого органа, можно выполнять кратковременную разгрузку самого двигателя (со стороны механизма, который приводит двигатель во вращение). Самое простое предложение – отключение СД (так как их включение сопряженно с нежелательными режимами), но остановка таких ответственных механизмов вызывает нарушение всего технологического процесса. Если отключаемый механизм резервируется другим механизмом (подключение к разным секциям) – тогда, один из них можно отключить.
Каким образом можно выявлять прекращение электропитания? Характерная ситуация, когда СД поддерживают напряжение довольного долго, поэтому обратимся к органам, которые могут улавливать прекращение электропитания секции ПС: реле активной мощности, дополненные органами снижения частоты, органы скорости изменения частоты. Следует отказываться от органов, контролирующих напряжение, поскольку снижение напряжения той секции, которая потеряла питание при не отключенном СД с непогашенным полем, могут не срабатывать очень длительное время, так как напряжение поддерживается вращающимся по инерции СД в течении нескольких секунд. Для того, чтобы ускорить работу устройства АВР, если нет никого варианта, помимо контроля напряжения, то дополнительно предусматривается снятие возбуждения в СД (после, например, действия релейной защиты на питающей линии/на трансформаторе при одновременном отключенном состоянии выключателей вводов основного и резервного питания). Если рассматривать 2хсекционную ПС, то секция шин, которая питает синхронную нагрузку ответственных механизмов в момент включения ВС на обеих секциях, устанавливается одинаковое напряжение. При этом, на секции потерявшей основное питание(обесточена) СД будут переведены в пусковой асинхронный режим со снятым возбуждением, а двигатели резервирующей секции начнут питаться при пониженном напряжении. Если уровень напряжения окажется <70% от номинального, то пуск двигателей резервирующей секции затянется (та секция, нагрузка которой не отключается). В это время, двигатели, которые подключены к секции могут выпасть из синхронизма. Для того, чтобы улучшить работу АВР стараются обеспечить возможно большее напряжение на шинах секции в момент вкл секционного выключателя.
Каким методом этого возможно добиться? Если присутствует тиристорная система возбуждения, то при снижении напряжения питающего тиристора (например, меньше 80% от номинального) – тиристорные мосты перестают функционировать, и СД полностью выпадает из синхронизма по отношению к напряжению питающей энергосистемы. Исходя из этого, особое внимание уделяется расчётам, по результатам которых определяют ту нагрузку, которая выделяется под самозапуск на резервируемой секции. Когда выполняют подобные расчеты, определяя тех потребителей или ту нагрузку, которая остается для самозапуска на резервируемой секции стараются принимать ее таким образом, чтобы напряжение на секции после включения АВР не становилось меньше 80% от номинального.
9.4 Упрощенное описание процесса самозапуска нагрузки при АВР. Отключение менее ответственных потребителей, защита минимального напряжения
При любом отключении оборудования, а после, его включения – имеет местопереходный процесс. В данном случае - включение от устройств АПВ/АВР. Если рассматривать линии распред.сети, которые подключены к ПС через отпайки, для АПВ этих линий стараются выбирать выдержки времени неодинаковыми для того, чтобы пусковые токи самозапуска не накладывались друг на друга, чтобы процессы протекали неодновременно.
Аналогичный подход и для АВР. В качестве причины перерыва электроснабжения выступает отключение выключателя рабочего ввода и включение выключателя резервного ввода или ВС. Наиболее характерный пример – механизм СН на станции: случай, когда потребители практическине теряют электропитание и восстанавливают работу. С точки зрения непрерывного механического циклаэто те насосы, которые участвуют в подаче питательной воды в котлы, охлаждающей воды, конденсатавсе они участвуют в непрерывном технологическом процессе, и относятся к
механизмам СН. При действии устройства АВР на ТСН, агрегаты продолжат функционировать, но для этого обязательно необходимо обеспечить самозапуск ответственных механизмов после восстановления напряжения вслед за работой АВР.
С точки зрения успешности самозапуска АД, которыми оснащаются все ответственные механизмы СН – протекает несколько лучше. Первоначально, на ПС, в которых находится более разнородная нагрузка, нежели чем в ТЭЦ, считалось, что в цикле АВР для промышленной ПС, допустимо полное прекращение работы, а устройство АПВ и АВ исполняют задачу восстановления напряжения на шинах. Это было связано с тем, что пускателиответственных механизмов выполнялись с мгновенным отключением при перерыве электропитания, поэтому обесточивание механизмов происходило при кратковременном понижении напряжения при КЗ. Дополнительным усложнением было то, что присутствуют потребители с СД. Исходя из этого, возникла необходимость разработки комплекса мероприятий, которые обеспечивали бы продолжение технологического процесса при кратковременных перерывах нормального электроснабжения: КЗ, цикл АПВ, АВР. Цель расчетов заключается в определении потребителей, которые д.б. оставлены в немедленный самозапуск или тех, которые м.б. отключены с последующим включением вручную либо потребителей, которые м.б. обратно включены автоматически (поочередно после восстановления напряжения). *Устройства защиты минимального напряжения отключают потребителей при снижении напряжений. Одна из их задач – обеспечение успешного самозапуска тех потребителей, которые не отключаются (более ответственные).
Первое, что должны выполнить – снятие возбуждения с СД. Пусковой режимстановится асинхронной нагрузкой и разгоняется до синхронной частоты.
После этого, автоматически поддается возбуждение и двигатель втягиваетсяв синхронизм. Если речь идет о БАПВ И БАВР – для таких устройств допустимо повторное включение СД (так как есть минимальная выдержка времени).
Нас интересуют электромеханические пп при самозапуске АВР.
Формулы позволяют сделать грубую оценку, чтобы выбрать параметры срабатывания АВР. Для того, чтобы описать электромеханические пп при перерывах питания необходимо учесть то изменение токов и напряжений в системе электропитания. После восстановления напряжения, по питающим линиям, будет проходить ток значительно превосходящий нормальный. Дляэтого вводится пусковой коэффициент, зависящий от состава и назначения нагрузки (слайд 2). Состав нагрузки – то есть мы знаем объем двигательныйнагрузки (процентное соотношение между АД и СД). Обобщая это все , мы можем говорить об общем коэффициенте пуска (от 1,5 до 3).
Описание схемы замещения АД: в первый момент включения Д, возникаетбольшой бросок тока намагничивания – это апериодическая составляющаяпускового тока. Этому моменту будет соответствовать минимальное сопротивление х - это сопротивление будет очень быстро увеличиваться. Изменение пускового тока по времени имеет периодический характер.
Начальный бросок пускового тока затухает в течение 1-2 периодов. Если