9.2.2. Схема авр силовых трансформаторов, питающихся от разных источников.
На схеме были опечатки. KL42.2 должен быть нормально разомкнут, а BK2Q5 нормально замкнут. В этой схеме это исправлено, но где-то дальше это может быть случайно пропущено. Если заметите, то скажите.
На слайде выше справа представлена схема оперативного тока, а слева представлен фрагмент вторичных цепей с реле напряжения.
На примере этих схем и будут проиллюстрированы требования к АВР. На рисунке ниже трансформаторы Т1 и Т2 являются рабочими, а трансформатор Т3 является резервным. Данные трансформаторы питаются от разных источников.
Источники питания с секциями I, II и III могут быть секциями генераторного напряжения, тогда эта схема будет показывать, как осуществить АВР на секциях собственных нужд (т.е. Т3-резервный, а секции I, II и III – разные секции генераторного напряжения). Также это может быть фрагмент понижающей ПС. Отличие этой схемы в том, что предусматривается АВР не только при отключении трансформатора, но и в случае исчезновения напряжения на шинах по любой причине, в том числе при отключении и повреждении питающих источников. Реле напряжения через реле времени и промежуточное реле будет действовать сначала на отключение выключателя того трансформатора, на секции которого напряжение исчезло. В нашем случае это будет выключатель Q2 или Q4, а затем осуществляется включение выключателей Q5, если до этого отключали Q2, и Q6, если до этого отключали Q4.
Пусть произошло отключение трансформатора Т1 от релейной защиты. Тогда появился плюс оперативного постоянного тока в точке «От защиты Т1»:
Значит при появлении плюса в этой точке от сети оперативного постоянного тока обмотка «KL71» начинает обтекаться током и «KL71» срабатывает. Надо обратить внимание на маркировки оперативного постоянного тока, это разные цепи оперативного постоянного тока.
Цепи, подчёркнутые выше относятся к выключателю 3, к выключателю 4. Рядом с электромагнитами и вспомогательными контактами указана маркировка, к какому выключателю относятся элементы (например, электромагнит YATQ3 или вспомогательный контакт BK1Q3)
В случае повреждения трансформатора Т1 срабатывает защита, появляется ток в обмотке КL71 и это приводит к замыканию контактов KL711 и KL712. Т.к. до этого выключатели Q1 и Q2 были включены, значит вспомогательные контакты BK1Q1 и BK1Q2 были замкнуты. Т.о. к моменту замыкания контактов KL711 и KL712 вспомогательные контакты BK1Q1 и BK1Q2 замкнуты. Т.о. через электромагниты отключения первого и второго выключателей YATQ1 и YATQ2 протекает ток и это приводит к отключению этих выключателей (т.е. формируется сигнал на отключение выключателей Q1 и Q2 через электромагниты YATQ1 и YATQ2).
Для того, чтобы при отключении выключателя Q1 сопровождалось выключением выключателя Q2 существует цепочка:
Как только выключатель Q1 становится отключенным, замыкается вспомогательный контакт BK4Q1. Потом формируется команда на отключение выключателя Q2.
Для выключателей Q3 и Q4 существует аналогичная цепочка:
(схемка ниже) Т.к. выключатель Q2 стал отключен, а до этого, когда выключатель Q2 был включен, вспомогательный контакт BK3Q2 был замкнут, значит через обмотку KT31 протекал ток, а значит был замкнут контакт KT3.1 (этот контакт размыкается выдержкой времени).
При включенном выключателе Q2 вспомогательный контакт BK4Q2 разомкнут, это видно из условных обозначений, т.е. какой – то из контактов BK3Q2 или BK4Q2 разомкнут.
При отключении выключателя Q2 контакт BK3Q2 разомкнут, BK4Q2 – становится замкнут, а контакт KT3.1 ещё остаётся замкнутым, потому как он размыкается с выдержкой времени. Когда контакт KT3.1 ещё замкнут начинается отсчёт времени реле KT31. Пока контакт KT3.1 ещё замкнут, реле KH – указательное и KL41 – промежуточное также обтекаются током и срабатывают контакты этих реле.
Нас интересует контакт KL412, этот контакт замыкается. Т.к. выключатель Q7 отключен, то вспомогательный контакт BK2Q7 замкнут. Значит здесь формируется цепочка для протекания тока через электромагнит включения YACQ7. Контакт KL412 будет использоваться при потере напряжения на секции 1.
Как только цепочка сформировалась, мы действуем на включение выключателя Q7. Одновременно с замыканием KL41.2 замыкается ещё цепочка KL41.1:
Поскольку Q5 был отключен, значит вспомогательный контакт BK2Q5 уже замкнут и формируется цепочка для включения выключателя Q5.
Т.о. по вышерассмотренным цепочкам формируется команды на включение Q7 и Q5. Т.о. восстановилось напряжение на секции 1. Т.о. АВР завершился.
Создание однократности действия АВР происходит за счёт реле времени KT31 и КТ32. Если АВР произошло, но оказалось неуспешным, то отключается выключатель Q5 (или Q6) и Q7. Но у этих реле времени была выдержка времени на размыкание. И когда было первое АВР, то контакты ещё не успели разомкнуться, а при втором АВР, они уже разомкнуты и через реле KL41 или KL42 не потечёт ток. Поэтому АВР работает однократно.
Ниже рассмотрено одно из требований для АВР.
Схема АВР должна обязательно приходить в действие не только при отключении выключателя, но и при исчезновении напряжения или глубоком падении напряжения на шинах. Для того, чтобы рассмотреть этот случай нужно контролировать наличие напряжения на секциях и наличие напряжения со стороны рабочего источника. Это показано на схеме.
Для этого случая на схеме показаны ТН, подключенные к секциям 1 и 2, реле KV1, KV2, KV3, KV4 осуществляют контроль напряжения на шинах. А реле KV5 осуществляет контроль напряжения со стороны резервного источника. При наличии напряжения на шинах источника 2, контакт реле KV5.1 разомкнут (внизу схемы), поэтому реле KL6 не обтекается током, и контакт KL6.1 замкнут.
Т.к. контакт KL6.1 замкнут, то формируется цепочка (KV1.1, KV2.1 и т.д.).
При исчезновении напряжения на секции 1 (или на секции 2) срабатывают реле KV1 и KV2. Контакты KV1.1 и KV2.1 становятся замкнутыми, и начинается отсчёт времени реле KT21. Т.е. нужно отстроиться с помощью выдержки времени срабатывания защит отходящих присоединений либо секции 1, либо секции 2. После завершения выдержки времени замыкается контакт KT21.1, после этого образуется цепочка, по которой протекает ток, и обмотка KL71 начинает обтекаться током, и срабатывает реле KL71. Потом проходит замыкание контактов KL71.1 и KL71.2:
Т.е. формируются цепочки для отключения выключателей Q1 и Q2.
Рассмотрим случай, когда напряжение отсутствует на секции II источника:
При исчезновении напряжения на резервном источнике контакты KV5.1 замыкаются, запитывается KL6, далее контакт KL6.1 размыкается, разрывается цепочка. KT21.1 не срабатывает, и переход на трансформатор Т3 не выполняется.
Уставка срабатывания реле KV1, KV2, KV3, KV4, по которой контролируют напряжение на секциях, примерно равна (25-30%)Uном для ограничения зоны действия при снижении напряжения, например, во время КЗ на отходящих линиях и при отстройке от понижения напряжения при последующих самозапусках электродвигателей.
Уставка реле времени KT21 и KT22 выбирается больше, чем время действия защиты от КЗ, которые проходят в зоне остаточных напряжений, которые мы выбрали меньше (25-30%) Uном.
Реле напряжения KV1, KV2 подключены к разным фазам. Контакты реле соединены последовательно. Аналогично подключены к разным фазам реле KV3, KV4. Такое включение предохраняет схему от ложных срабатываний при неисправности цепей напряжения и срабатывании автоматических выключателей в цепи трансформатора напряжения.
В цепях ТН устанавливают автоматические выключатели для защиты вторичных цепей. И при неисправности в цепях напряжения происходит срабатывание автоматических выключателей. Если было бы только одно реле напряжения, то реле напряжения восприняло бы срабатывание автоматического выключателя просто в цепи ТН и неисправность самого ТН восприняло бы как исчезновение напряжения на секции и последовало бы срабатывание АВР. Поэтому, поскольку неисправность ТН не должна приводить к работе схемы АВР, нужно контролировать напряжения на разных фазах для того чтобы не было ложной работы устройства АВР.
Применение такой схемы может быть при асинхронной нагрузке, при осветительной нагрузке или при нагревательной нагрузке. При наличии синхронной нагрузки дополнительно надо установить аппаратуру, которая исключает несинхронную подачу напряжения от резервирующего источника на шины, где напряжение будет поддерживаться вращающимися по инерции синхронными двигателями с непогашенным полем. На резервном источнике используется только одно реле напряжения KV5.
Почему одно? Ответ: 1) исчезновение напряжения на шинах a и b, неисправность ТН не приведёт 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 ещё 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 надёжное 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.