8 сем (станции+реле) / Экзамен / Автоматика расписанные билеты

Рисунок 4 – Элементы автоматики устройства АВР трансформаторов (для схемы на рисунке 1)

На рисунке 1: а) схема подстанции, б) выключатели Q со схемами включения цепей электромагнитов отключения YAT, включения YAC и вспомогательными контактами BK1

– BK4 (BK1, BK3 – замкнуты, когда выключатель включен; BK2, BK4 – замкнуты, когда выключатель отключен).

Возможные режимы работы подстанции:

•включены два тр. на разные секции, выключатель Q5 – отключен;

•включен один из тр. (например Т1) на обе секции, Q5 – включен, Т2 –отключен.

Устройство АВР обеспечивает:

•взаимное резервирование трансформаторов при их работе на разные секции;

•АВР тр-ра при работе только одного из тр-ров и его аварийном отключении;

•автоматическую повторную подачу напряжения после КЗ на шинах секции в режиме параллельной работы тр-ров с замкнутым секционным выключателем.

Не обеспечивается повторная подача напряжения на секцию 2 после КЗ в режиме, когда Т2 отключен, а Q5 – включен. Также не обеспечивается повторная подача напряжения на секцию 1, когда Т1 отключен, а Q5 включен.

В этих режимах повторное включение осуществляется устройством АПВ, которое включается при действии резервной защиты тр-ра. Здесь выдержка времени будет определяться устройством АПВ и само оно будет установлено с питающей стороны (в схеме эти цепи показывать не будем, чтобы она не была громоздкой). Но следует помнить, что при работе дифференциальной или газовой защиты тр-ра будут выключаться оба выключателя и будет выполняться АВР. Если сработала МТЗ этого тр-ра, то будет выполняться АПВ. Короче: АВР запрещается при работе резервной защиты (срабатывает АПВ) и АПВ запрещается при работе дифференциальной и газовой защиты (срабатывает АВР).

Исходно мы должны отметить следующее: при отключении Q2 или Q4 будем выполнять АВР. Но для этого начнём с рассмотрения нормального режима (параллельная работа трров).

Пусть Q2 – включен, значит BK3Q2 замкнут (см. рисунок 1) и через обмотку реле KT1 протекает ток (см. рисунок 2 снизу) KT1.1 замкнут, но BK4Q2 разомкнут. Схема будет находиться в таком состоянии пока Q2 включен. Как только Q2 отключится, BK3Q2 разомкнётся и он разомкнёт цепь KT1, но когда Q2 отключен BK4Q2 – замкнут и здесь начинается отсчёт времени реле KT1 до размыкания KT1.1 (до этого он был замкнут). До того, как KT1.1 разомкнётся, обмотка KL3 обтекается током (примерно в течение 1,5 – 2 с) и этого времени достаточно, чтобы выполнилась работа всей схемы.

Раз KL3 обтекается током, значит KL3.3 замкнут. Т. к. Q5 до этого был отключен, значит BK2Q5 замкнут и как только замыкается KL3.3, по цепи протекает ток к электромагниту

включения YACQ5 и происходит включение Q5. Таким образом, нагрузка секции 1 после включения Q5 получает питание через тр-р T2.

Если Т2 был отключен, например, до этого была схема явного резерва, мы Q5 уже включили, значит через KL3 протекает ток (как уже было сказано), значит одновременно с этим ещё замыкаются остальные контакты KL3.1 и KL3.2. Сначала нас интересует KL3.1. После его замыкания (при этом замкнут BK4Q2) через электромагнит включения YACQ3 протекает ток и формируется команда на включение Q3. Осталось включить Q4. Теперь нас интересует KL3.2. Он замкнут (при этом также замкнут BK2Q4), Q3 мы уже включили (значит BK3Q3 замкнут) формируется цепочка на электромагнит включения YACQ4 выключателя Q4.

Все выключатели будут включаться последовательно. Сделано это для того, чтобы снизить нагрузку на аккумуляторную батарею цепей оперативного тока. Выдержка времени KT1 истекла к этому моменту, KT1.1 размыкается, размыкаются контакты KL3.1, KL3.2 и KL3.3, и из-за этого схема АВР действует только один раз.

Также внизу (рисунок 2 – нижняя цепь) видны дополнительные цепи отключения от ключа управления Q5; обозначение  со стрелкой можно видеть на всей схеме – это отключение выключателей Q1, Q2, Q3, Q4 от ключа управления. Когда Q5 отключен, одновременно с ним BK4Q5 замкнут обмотка реле KT5 обтекается током KT5.1 замкнут. Раз он замкнут, то после того, как мы включили Q5 вручную, либо по цепи АВР, это включение могло произойти на короткое замыкание, поэтому дальше будет действовать релейная защита течёт ток через KT7, происходит замыкание KT7.1 и KT7.2. Так как Q5 включен (либо от АВР, либо вручную), следовательно, BK1Q5 замкнут. После того, как произойдёт замыкание KT7.1 и KT7.2, собирается цепь отключения электромагнита YATQ5 выключателя Q5, соответственно будет отключен Q5 от защит, если АВР заработало на КЗ на шинах.

Аналогично работают и те цепочки, которые мы не рассмотрели – они отражают обратную ситуацию – отключение Q4 и включение Q5, если тр-р Т1 в этом режиме находился в резерве.

Данная схема – схема двустороннего действия – двустороннее АВР. Кроме того, здесь также выполняется строгая очерёдность включения выключателей для того, чтобы не происходило одновременного включения трёх выключателей.

Вместе с тем, мы увидели ситуацию, когда возможно АВР на КЗ. В таком случае релейную защиту секционного выключателя и силовых трансформаторов при времени действия > 0,5 с выполняют с ускорением после работы устройства АВР. В общем случае защита секционного выключателя и самих трансформаторов ускоряется после работы АВР.

Вместе с тем, применение схемы ускорения секционного выключателя допустимо в том случае, если токовые реле отстроены от токов самозапуска после включения секционного

выключателя, поскольку возобновление электроснабжение здесь выполняется с перерывом питания. Вместе с тем, отстройка от токов самозапуска может привести к загрубению защиты, поэтому здесь либо устанавливают дополнительную защиту, либо если на трансформаторах не установлены отдельные устройства АПВ и трансформаторы работают параллельно, то при КЗ на одной секции повторная подача напряжения будет осуществляться устройством АВР – для этого на секционном выключателе дополнительно устанавливается защита, которая будет отключать этот выключатель раньше, чем подействует резервная защита трансформатора. Либо резервная защита трансформаторов выполняется с двумя выдержками времени (с меньшей отключает секционный выключатель, а с большей – трансформатор). После того, как секции будут разобщены, отключится трансформатор, питающий КЗ на повреждённой секции, уже после этого сработает устройство АВР и выключатель Q5 вторично подаст напряжение на уже обесточенную секцию от той секции, которая осталась в работе.

При отключении выключателей вручную в случае, когда такое отключение приводит к обесточиванию одной из секций (ошибочно), также от устройства АВР будет обеспечена подача напряжения от другой секции [когда мы говорим, что выключатель Q2 отключен, он может быть отключен по любой причине, в том числе ошибочно вручную, и тогда точно так же сработает схема АВР].

Накладки XB необходимы для вывода устройства АВР из работы. Такой вывод может осуществляться либо с помощью накладок, либо ключом управления (который может снимать оперативный ток со всего устройства АВР). Если присутствуют указательные реле KH, они будут сигнализировать о работе устройства АВР и о прохождении включающего импульса на соответствующие выключатели Q2 и Q4 после того, как там, например, была осуществлена работа схемы.

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.