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

неполнофазных режимов при каскадном отключении повреждённой фазы линии. Цепь этих защит контролируется контактом KT5.2, который разделяет цепи защит, отстроенных и не отстроенных от неполнофазных режимов, а также создаёт возможность защитам,

отстроенным от цикла ОАПВ, производить отключение помимо контактов избирателей.

Реле KL3 срабатывает после того, как замыкается проскальзывающий контакт KT1.2

реле KT1. Контактом KL3.5 реле самоудерживается до размыкания цепи контактами

KL1.5, т.е. до момента возврата схемы. Реле KL3 включает реле KT2 через контакт KL1.2

и контактом KL3.1 размыкает цепь самоудерживания отключающих реле, чем достигается возможность последующего включения выключателя автоматики. Реле KT2 контактами

KT2.1, KT2.2 и KT2.3 переводит действие схемы на отключение трёх фаз и контактом

KT2.4 восстанавливает цепь самоудерживания реле KLA-С1.

Отключение трёх фаз может производиться через контакты выходного реле через KLвых,

после того, как подействовало реле KT5. Эта цепочка резервирует контакты KLA-C1 в

случае их отказа.

Реле KL6 и KL7 производят включение линии с временем, определяемым уставкой проскальзывающего контакта KT1.2 реле времени KT1. Включающая цепь заведена через два последовательно соединённых контакта реле KL6 и KL7 с целью устранить возможность неправильной работы устройства ОАПВ в случае приваривания одного из контактов.

При возникновении повреждения на других фазах выходные реле блокируются – делается запрет АПВ попарно последовательно соединёнными контактами KLA C

шунтированием обмоток KL6 и KL7.

При двух- и трёхфазных КЗ происходит немедленное отключение всех трёх фаз без повторного включения, так как реле KT2 включается защитами через размыкающийся контакт реле KV0, а реле KL6 и KL7 блокируются, чем обеспечиваются блокировка пофазного АПВ и отключение трёх фаз.

7. Трёхфазное АПВ трансформаторов, шин, двигателей. Требования НТД по выполнению устройств АПВ.

Прежде, чем мы перейдём к особенностям выполнения этих устройств АПВ, необходимо поговорить кратко о требованиях нормативных документов. Согласно ПУЭ АПВ шин станций и подстанций должно быть выполнено по одному из вариантов. Их в нормативной документации рекомендуется два.

Первый — это автоматическое опробование. Под опробованием понимается постановка шин под напряжение одним из выключателей или, правильнее сказать, выключателем от АПВ одного из питающих элементов. Понятно, что от шин любого РУ отходит определённое количество линий. Часть этих линий идёт к потребителям, а часть этих линий связана с источниками генерации. Так вот, выполнять АПВ шин, постановку шин под напряжение, выключателем того присоединения, к которому подключена нагрузка не имеет смысла.

Есть второй вариант выполнения АПВ шин станций и подстанций. Это автоматическая сборка схемы. При этом сказано, что первым от устройства АПВ включается один из питающих элементов: это может быть либо линия, либо трансформатор. И при успешном включении этого элемента производится последующее, более полное восстановление схемы путём включения других элементов. Т.е. устройство АПВ по очереди включает остальные выключатели. И, как вы понимаете, второй вариант наиболее часто встречается на тех объектах, где нет постоянного дежурства персонала. Точно так же, как и для линий, при выполнении АПВ шин мы обязательно должны предпринимать какие-либо меры, которые исключат несинхронное включение. Точно так же совместно с устройством АПВ шин должна предусматриваться защита, обладающая достаточной чувствительностью на случай неуспешного АПВ.

7.1. Особенности работы АПВ шин и трансформаторов.

Успешное АПВ возможно не только после отключений КЗ на линиях электропередачи, но и после отключений КЗ на шинах подстанций и выводах силовых трансформаторов. Кроме того, АПВ этих присоединений в ряде случаев исправляет неправильную работу устройств релейной защиты и ошибочные операции персонала.

Под АПВ шин ниже будет пониматься АПВ одного или нескольких выключателей, отключенных действием выходного реле специальной защиты шин.

Под АПВ трансформаторов ниже будет пониматься АПВ одного или нескольких

выключателей трансформатора, отключаемых действием одной или нескольких защит, установленных в цепи данного трансформатора.

Таким образом, если КЗ произошло на шинах, и оно было отключено от действия дифференциальной защиты шин выключателем, установленным в цепи повышающего трансформатора, то обратное включение этого выключателя с подачей напряжения на эти шины рассматривается как АПВ шин. Если это же КЗ отключено тем же выключателем, то под действием защиты, установленной в цепи трансформатора (например, резервной максимальной токовой защитой), обратное АПВ выключателя рассматривается как АПВ трансформатора.

На устройства АПВ шин возлагаются различные функции. Наиболее просто производится автоматическое опробование исправности изоляция шин после того, как шипы были обесточены. Несколько сложнее достигаются опробование шин и подача напряжения потребителям, обесточенным одновременно с отключением шин. Еще сложнее выполнение автоматического восстановления нормальной схемы подстанции после того, как установлена исправность шин.

Наиболее сложно автоматическое восстановление нормальной схемы первичных соединений электростанции.

Устройства АПВ силовых трансформаторов особенно эффективны для случая одностороннего питания потребителей от этих трансформаторов. Так как резервная защита трансформаторов приходит в действие при КЗ на шинах низших напряжений (для защиты этих шин часто дифференциальная защита не устанавливается), а также в случае отказа в отключении КЗ на отходящих линиях, то успешная работа АПВ восстанавливает электропитание всего района.

Существенное значение имеет установка устройств АПВ на трансформаторах распределительной сети (например, на подстанциях, питающих буровые установки). Нередко токовая защита с чувствительностью, обеспечивающей её действие в случаях КЗ в конце линии, отходящей к потребителю, оказывается не отстроенной от пусковых токов асинхронных двигателей, приводящих в действие буровые механизмы при их одновременном пуске. Обратное АПВ трансформатора, отключившегося от перегрузки, даёт возможность потребителям восстановить технологический процесс с соблюдением намеченной заранее очерёдности пуска.

Применение АПВ шин и трансформаторов рассматривается как обязательное мероприятие, отказ от которого должен быть каждый раз обоснован особо. Пря отказе в действии устройств АПВ шин и трансформаторов или при выводе их из работы (например, для ремонта) персонал должен производить немедленно повторные включения соответствующих выключателей дистанционно с помощью телеуправления или (только для масляных выключателей) вручную на месте. Исключения составляют случаи, когда может быть подано несинхронное напряжение с недопустимым для машин уравнительным током.

Для трансформаторов, отключенных одной из защит от внутренних повреждений, при отсутствии видимых признаков повреждений разрешается производить 1 раз повторное включение, если отключение трансформатора ведёт к прекращению электроснабжения потребителя.

7.1.1 Автоматическое опробование исправности изоляции шин.

При срабатывании дифференциальной защиты шин одновременно с подачей отключающей команды на выключатели присоединений подаётся запрет действия на все устройства АПВ этих присоединений, за исключением того присоединения, которым производится опробование. Выключатель производит однократно обратное включение с временем, определяемым устройством АПВ. Так как устройства АПВ на других выключателях не работают, нет опасения несинхронного включения. При успешном АПВ шин восстановление нормальной схемы подстанции производит персонал дистанционно или при помощи устройств телемеханики.

Выбор выключателя, которым намечено производить опробование, производится с учётом того, что, если обратное включение произойдёт на неустранившееся КЗ, влияние снижения напряжения на работающие элементы энергосистемы должно быть по возможности меньшим.

После работы дифференциальной защиты шин и действия устройства АПВ на включение выключателя присоединения, которым производится опробование, должна вводиться чувствительная мгновенная защита. Необходимость в такой защите обусловлена тем, что ток КЗ по линии, которой производится опробование шин, как правило, значительно меньше полного тока КЗ при КЗ па шинах в режиме, когда включены все присоединения по нормальной схеме.

Указанная защита неселективная, однако её вывод из действия может быть произведён персоналом только после того, как будут восстановлены схема подстанции и нормальная чувствительность защиты шин.

При этом следует учитывать, что неселективная чувствительная защита может сработать от токов нагрузки во время операции по восстановлению схемы подстанции. Поэтому защита должна быть отстроена от таких токов.

Значительное упрощение даёт выбор присоединения, которым производится опробование так, чтобы при КЗ на шинах обеспечивалось действие дифференциальной защиты шин или действие защиты с противоположной стороны линии. В этих случаях надобность в установке неселективной чувствительной защиты отпадает.

Если питание подстанции производится по двум или более линиям, опробование возможно производить от двух линий. Для этой цели на устройства АПВ выключателей этих линий запрет при работе дифференциальной защиты шин не подаётся. Для облегчения работы аккумуляторной батареи на устройствах АПВ должны быть установлены разные времена действия. Такое выполнение предусматривает при неустранившемся КЗ двукратное повторное включение шин. При этом должна быть предотвращена возможность несинхронного включения или проверена его допустимость.

7.1.2. Подача напряжения потребителям после отключения шин и автоматическое восстановление схемы подстанции. Схемы.

Если отключение шин при КЗ на них вызывает прекращение подачи электроэнергии потребителям, то успешное АПВ должно обеспечить восстановление напряжения у потребителя. Для достижения этого при КЗ на шинах дифференциальная защита шин должна отключить только питающие присоединение; присоединения, по которым происходит питание потребителей от данных шин, не должны отключаться. Чувствительная защита, которая вводится при опробовании, должна быть отстроена от токов нагрузки, а время действия устройства АПВ на выключателе, которым производится опробование, должно быть достаточным, чтобы синхронная нагрузка потребителей (при ее наличии) к моменту подачи напряжения на шины была переведена в режим без возбуждения или отключена.

Восстановление нормальной схемы подстанции после работы дифференциальной защиты шин производится с помощью устройств АПВ, установленных на выключателях линий и трансформаторов.

При первом срабатывании дифференциальной защиты шин запрет на срабатывание устройств АПВ присоединений не подаётся. Первым включается присоединение, на устройстве АПВ которого установлено меньшее время.

Если действие АПВ успешно, запрет на остальные присоединения не подаётся, если неуспешно - повторно срабатывает дифференциальная защита шин, осуществляя запрет АПВ всех присоединений, и отключает включившийся выключатель. Чувствительность дифференциальной защиты должна быть при этом такова, чтобы произошло её надёжное срабатывание в случае включения на неустановившееся КЗ от первого присоединения.

Рис. 1 Принцип схемы выполнения запрета действий устройств АПВ пояснён рис. 1. При

первом срабатывании дифференциальной защиты шин срабатывает реле KL1. Контакт KL1.1 подготавливает цепь на включение реле KL2; эта цепь разомкнута контактом КТ2.1 реле КТ2, имеющим время на возврат около 0,5 с. Контакт KL1.2, замыкаясь, включает реле КТ1. Последнее срабатывает и своим мгновенным контактом KT1.2 размыкает цепь

реле KT2, а контактом KT1.1 самоудерживается во включенном положении до того, как замкнётся контакт KT1.3. После срабатывания дифференциальной защиты шин последние обесточиваются и реле KL1 возвращается в исходное положение до того, как замкнётся контакт реле КТ2. Реле KL2, контакты которого осуществляют запрет АПВ, на других присоединениях не действует. Выключатель, на котором время АПВ установлено меньшим, включается обратно.

Если К3 на шинах самоустранилось, поочередно начнут действовать устройства АПВ на других присоединениях и восстановят первоначальную схему коммутации подстанции. Если КЗ на шинах не устранилось, повторно сработает дифференциальная защита шин, контакт KL1.1 замкнётся и, так как к этому времени будет замкнут контакт реле КТ2 (это реле обесточено после первого срабатывания дифзащиты шин) сработает реле KL2. Контакты реле. KL2 включают цепь запрета АПВ всех присоединений. Возврат устройства в исходное положение произойдёт после того, как замкнётся контакт КТ1.3. Время действия этого контакта должно быть больше времени включения от устройства АПВ первого присоединения, т.е. должно быть равно сумме времени действия устройства, времени включения выключателя, времени действия дифференциальной защиты шин, времени отключения повреждения выключателем и времени запаса.

Если чувствительность основного комплекта дифференциальной защиты шин оказывается при опробовании недостаточной, реле времени КТ1 (или дополнительное реле) должно вводить чувствительную защиту, обеспечивающую отключение шин в случае не устранившегося КЗ, и замыкать её цепь на реле КL2 через контакт реле КТ2.1.

Схема на рис. 1 создаёт централизованный запрет АПВ присоединений при срабатывании дифференциальной защиты шин.

Рис. 2.

На рис.2 показан вариант схемы децентрализованного запрета АПВ. При действии дифференциальной защиты шин включаются реле KL1 и KL2. Реле KL2 отключает присоединения. Реле KL1 подаёт «запрет» действию АПВ. Цепь запрета на устройство АПВ выключателя Q3 может отсутствовать, так как работа АПВ на выключателе Q3 производится в первую очередь. Цепи запрета на выключателе Q1 и Q2, которыми намечено выполнить сборку схемы, могут выключаться только после неуспешного опробования при повторном срабатывании дифференциальной защиты (в случае неуспешного АПВ выключателем QЗ будут замкнуты цепи запрета АПВ выключателей Q1 и Q2 контактами реле KL1; времена АПВ на этих выключателях больше, чем время АПВ на выключателе Q3).

Если при сборке схемы подстанции возможно несинхронное включение линий или трансформаторов, устройства АПВ на выключателях присоединений целесообразно выполнять по схеме с улавливанием синхронизма, а на выключателе, включаемом первым для опробования исправности шин, применять устройство АПВ с контролем отсутствия напряжения. НАПВ следует устанавливать при соблюдении условий, допускающих применение несинхронного включения.

Рис. 3 Схемы, обеспечивающие однократность АПВ шин а) (верхние две) для простых устройств АПВ присоединений

б) (нижняя) для устройств АПВ с контактами синхронизма На рис. 3, а приведена схема АПВ шин с использованием простого устройства АПВ

линий.

При действии ДЗШ её выходное реле КL, контактом КL1 замыкает цепь срабатывания промежуточного реле КL1, которое в свою очередь контактом КL1.1 пускает реле времени КТ. Реле времени самоудерживается своим контактом КТ.1. После отключения выключателей и возврата в исходное положение ДЗШ реле КL1 также возвращается и, отпадая, по цепи КТ1— КL1.2 обеспечивает срабатывание реле КL2. Назначение реле КL2

— подготовка цепей блокировки устройств АПВ присоединений, обеспечивающих АПВ шин.

После успешного включения от своего устройства АПВ первого выключателя, в результате чего на шины будет подано напряжение, произойдёт поочерёдное включение выключателей остальных присоединений. Далее дорабатывает реле КТ и своим контактом КТ.2 шунтирует собственную обмотку, после чего схема возвращается в исходное положение.

Если включение первого выключателя было неуспешным, то повторно срабатывает ДЗШ, замыкает контакты КL.2, КL.3. своего выходного реле и через замкнувшиеся ранее контакты КL2.2, КL2.3 реле КL2 блокирует устройства АПВ всех отключившихся выключателей.

Достоинство рассмотренной схемы заключается в том, что она не требует специальных операций при отключении в ремонт или выводе в ревизию устройства АПВ линии, включающейся первой.

Если на линиях применены типовые схемы АПВ, имеющие реле контроля напряжения н синхронизма, то такие схемы обеспечивают АПВ шин без специальной блокировки устройств АПВ линий пря устойчивом КЗ на шинах. Схема цепей для рассматриваемого случая приведена на рис. 3, б.

Контакт KVW реле контроля напряжения на линии замкнут при отсутствии напряжения на линии; контакт реле контроля синхронизма КSS замкнут при допустимом угле между векторами напряжений шин н линии; реле KVA контролирует напряжение на шинах. Выбор соответствующей пусковой схемы, необходимой в каждом конкретном случае осуществляется с помощью накладок SX1 и SX2. Когда включена накладка SX1, осуществляется АПВ с контролем отсутствия напряжения на шинах. При отключении SX1 цепь пуска АПВ при отсутствии напряжения на шинах подстанции выводится. При установке накладки SX2 в положение 1—2 через контакт KL2 подготавливается цепь пуска АПВ при отсутствии напряжения на линии. Одновременно при этом будет осуществляться пуск АПВ при наличии напряжения на линии и шинах и наличии синхронизма по цепи KL.1- KSS —KVA.2.

При установке накладки SX2 в положение 1-3 вводится цепь пуска АПВ с контролем синхронизма и наличия напряжения на шинах. Установкой накладки SX2 в положение 1— 4, вводится цепь пуска с контролем наличия напряжения на линии и на шинах.

Для АПВ шин накладку SX2 нужно устанавливать в положение 1-3.

При таком положении накладок схемы АПВ работают следующим образом: если первое включение будет успешным, то устройства АПВ остальных линий проверят наличие и синхронность напряжений на шинах в линии и включат свои выключатели. Если же первое АПВ будет неуспешным, то пуск остальных устройств АПВ будет заблокирован контактом KVA.2 (отсутствует напряжение на шинах) и контактом KSS, который разомкнётся, так как есть напряжение на линии.

Схема однократности действия АПВ шин с помощью реле, контролирующих наличие напряжения на шинах подстанции, имеет по сравнению со схемой рис. 3, а, некоторые недостатки.

В случае отказа на включение выключателя или АПВ присоединения, которое должно включаться первым, АПВ шин не произойдёт. В схеме же с блокировкой при повторном срабатывании защиты шин при этом подействует АПВ другого присоединения, имеющего большую выдержку времени.

При выводе из работы элемента, который должен включаться первым, необходимо производить оперативные переключения так, чтобы АПВ одного из элементов, оставшихся в работе, осуществлялось с контролем отсутствия напряжения на шинах. В схемах с блокировкой при повторном срабатывании защиты шин никаких оперативных переключений производить не нужно.