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

При выполнении АПВ шин с блокировкой при повторном срабатывании защиты шин выдержки времени АПВ линий и трансформаторов должны быть согласованы по времени. Так, разность выдержек времени АПВ присоединения, включаемого первым, и присоединения, включаемого вторым, должна быть достаточной, чтобы подействовала блокировка, запрещающая вторичное включение на устойчивое повреждение шин.

7.1.3. Автоматическое восстановление схемы электростанции.

На электростанциях схемы выполнены таким образом, чтобы предотвратить недопустимые несинхронные (в том числе и неполнофазные) включения генераторов.

Предусматривается централизованный узел запрета АПВ шин, который предотвращает действие АПВ шин при:

-сохранении напряжения на шинах через заданное время после их отключения; -сохранении на шинах КЗ вследствие отказа выключателя одного из присоединений на

повреждённых фазах; -неуспешном действии АПВ первого присоединения:

-действии устройства резервирования отказа выключателя после отказа выключателя автотрансформатора (трансформатора, блока генератор — трансформатор) и его повреждения.

Для увеличения чувствительности дифференциальной защиты шин предусматривается использование в случае необходимости дополнительного органа защиты с током срабатывания, не отстроенным от токов небаланса при внешних повреждениях и качаниях, вводимого на время, большее времени полного цикла АПВ.

Схема защиты и АПВ получается относительно сложной; поэтому, учитывая наличие на станциях дежурного оперативного персонала, вопрос об автоматическом восстановлении нормальной схемы электростанции после работы дифференциальной защиты шин следует решать с учётом местных условий и нежелательности существенного усложнения такого ответственного устройства, каким является защита шин. В частности, можно ограничиться в ряде случаев только автоматической сборкой присоединений отходящих линий электропередачи, возложив последующее включение генераторов и блоков генератор — трансформатор на оперативный персонал.

7.2. Трёхфазное АПВ трансформаторов.

Если выключатель отключился действием защит, установленных в цепи трансформатора, то это будет АПВ трансформатора. АПВ трансформаторов предназначено для восстановления электроснабжения потребителей после аварийного отключения питающего трансформатора, но, в первую очередь, это отключение ни в коем случае не должно быть связано с возникновением в нём внутренних повреждений. Выбирая схему устройства АПВ, необходимо учесть режим работы трансформатора или АТ. С чем это связано? Это связано с тем, с каких сторон имеется питание этого трансформатора. Если трансформатор имеет питание с одной из сторон или синхронное питание с двух сторон (С двух сторон синхронное питание может быть, если говорить о трёхобмоточном трансформаторе. Или, например, если применимо НАПВ, то применяются такие же типы устройств АПВ, как и для линий с односторонним питанием). В случае если нам необходимо сохранить синхронизм между частями энергосистем, которые включаются так же на параллельную работу выключателем в цепи трансформатора, то точно также применяются такие же схемы АПВ, как и для линий в кольцевых сетях в случае нескольких точек питания.

Но, вместе с тем, есть несколько особенностей, связанных с работой АПВ трансформаторов. В первую очередь это особенности пуска и блокировки этих устройств АПВ трансформатора.

Первый вариант: мы можем выполнить пуск устройств АПВ при действии любой из защит, которые установлены на трансформаторе. Плюс – мы всегда выполним АПВ. Недостаток, если КЗ внутреннее, то повторное включение, конечно, приведёт к увеличению повреждения. Тут есть некая особенность, связанная со сроком службы этого трансформатора. Более детально обо всех случаях, в зависимости от того, сколько трансформатор прослужил, и как давно он установлен, есть собственные рекомендации. Но в некоторых случаях разрешается выполнять АПВ трансформаторов в случае, если у нас ускоряется, например, резервная защита либо есть быстродействующая основная защита, но там в каждом варианте по-своему.

Второй вариант – это запрет, например, при действии сигнального элемента газовой защиты. Для того, чтобы предотвратить действие АПВ при внутренних повреждениях, необходимо сигнальный элемент газовой защиты завести на внешний сигнал запрета АПВ. При этом время действия устройства АПВ должно быть чуточку больше времени срабатывания сигнального элемента газовой защиты.

Кроме того, говорилось, что возможно выполнить пуск при срабатывании всех устройств защиты, а здесь возможно выполнить пуск АПВ, например, от резервной защиты. Когда мы пускаем АПВ от резервных защит трансформатора, это, в принципе, то же самое, что и запрет АПВ при внутренних повреждениях, например, при действии дифференциальной или газовой защиты. Такое решение применяется наиболее часто, но

такой пуск не обеспечит, например, АПВ при КЗ на выводах или, при ложной работе основной защиты. Т. е. тут нужно быть каждый раз крайне внимательными, и анализировать работу других устройств, которые также установлены в цепи трансформатора. Кроме того, обычно считают, что отказ основных защит мало вероятен, и с ним не считаются. Но, вместе с тем, в случае, например, повторного включения на КЗ стараются обеспечить быстрое отключение трансформатора, и для этого, в том числе, ускоряют резервную защиту, установленную на выключателе после АПВ. Более внимательно можно прочитать требования нормативных документов. Там будет указано, как действовать в случае АПВ трансформаторов, если на подстанции всего один трансформатор, как действовать, если речь идёт о трёхобмоточном трансформаторе, как действовать на эти выключатели: одновременно, последовательно включать.

Если использовать контроль синхронизма, то это может быть выполнено по схеме на рисунке 1. Здесь используется простейшее АПВ шин.

Рисунок 1

При срабатывании защиты ДЗШ и замыкании контакта KL.1 реле KL1 контактом KL1.1 замыкает цепь реле времени КТ. КТ включается на самоподхват своим контактом КТ.1. После того, как отключился выключатель, KL1 вернулось в исходное состояние. И по цепи КТ.1 – KL1.2 обеспечивается срабатывание KL2. После успешного включения устройства

АПВ первого выключателя на шины может быть подано напряжение. Затем поочерёдно включаем выключатели остальных присоединений. А затем дорабатывает реле KT2, поскольку контакт KT2 шунтирует собственную обмотку реле, происходит возврат схемы в исходное положение. Если включение первого выключателя неуспешно, то снова срабатывает защита и через контакты KL2.2 и KL2.3 выполняется блокировка АПВ других включений.

Если необходимо выполнить контроль синхронизма. В некоторых случаях, если мы говорим о включении нескольких присоединений, или, например, о включении трансформатора одновременно выключателями 110 кВ и 35 кВ, то необходимо контролировать синхронизм и можно использовать нижний фрагмент рисунка 1, который выполнен следующим образом. Реле KVW контролирует напряжение на линии, и этот контакт замкнут при отсутствии напряжения. Контакт реле контроля синхронизма KSS замкнут при допустимом угле между векторами напряжений с двух сторон. И KVA контролирует напряжение на шинах. Так же, в каждом конкретном случае мы выбираем, какой выключатель включается с контролем отсутствия напряжения, а какой выключатель - с контролем синхронизма. Поэтому здесь есть вот эти накладки (SX1, SX2), с помощью которых мы можем это выбрать. Только один выключатель будет включаться с контролем отсутствия напряжения на шинах, а другой – с контролем синхронизма. Когда накладка SX1 включена, осуществляется АПВ с контролем отсутствия напряжения на шинах. Если SX1 отключена, то эта цепочка, которая контролирует отсутствие напряжения на шинах, выводится. Т. е. когда накладка SX1 введена, то мы по этой цепи выполняем контроль отсутствия напряжения на шинах. Когда эта накладка (SX1) отсутствует, здесь у нас разрыв, то независимо от положения этого контакта (KVA.1) у нас будет использоваться только вот эта часть (зелёным выделил), связанная с контролем синхронизма. При установке накладки SX2 в положении 1-2 (полученную цепь красным выделил) контакт KL2 подготавливает цепь пуска АПВ при отсутствии напряжения на линии. Вместе с этим, одновременно осуществляется пуск АПВ при наличии напряжения на линии и шинах, и при наличии синхронизма по цепи KL.1-KSS-KVA.2. Т. е. когда у нас накладка в положении 1-2, мы говорим, что это одно и то же устройство для линии и, например, для шин, и то, что выполняется пуск АПВ при отсутствии напряжения на линии и пуск АПВ при наличии напряжения на линии и шинах и наличии синхронизма.

Если SX2 устанавливается в положение 1-3 вводится пуск АПВ с контролем синхронизма и наличия напряжения на шинах. А положение 1-4 вводит цепь пуска с контролем наличия напряжения на линии и на шинах. Для того, чтобы выполнять АПВ шин, необходимо SX2 установить в положение 1-3. В этом случае схема будет работать следующим образом. Если первое включение будет успешным, то устройства АПВ остальных присоединений будут проверять наличие напряжения на шинах и синхронность напряжений на шинах и на линии и после этого включать свои выключатели. Если же первое АПВ будет неуспешным, то пуск остальных устройств АПВ

будет заблокирован контактом KVA.2, это отсутствие напряжения на шинах, и контактом KSS, который разомкнётся. Однократность действия здесь также будет присутствовать.

Когда речь идёт о шинах и каких-то отходящих присоединениях, у нас есть n-ое кол-во ячеек на РУ, и эти ячейки, каждая по очереди будет выводиться в плановопрофилактический ремонт вместе с соответствующими линиями, вместе с соответствующими трансформаторами. Так вот если одно из присоединений, которое должно включаться первым, будет выводиться в ремонт, то другое присоединение, включение которого до этого производилось с контролем синхронизма, должно включаться с контролем отсутствия напряжения на шинах. Это достигается вот как раз изменением положением вот этих самых накладок. И тогда у нас другое присоединение будет включаться первым. Ну а потом, наоборот, когда это присоединение будет выводиться в планово-профилактический ремонт, мы вернёмся к тому присоединению, которое включалось первым первоначально.

7.3. Автоматический повторный пуск электродвигателей.

Рисунок 2 Здесь следует подчеркнуть, что повторный пуск электродвигателей мы сейчас будем

рассматривать только для тех потребителей, которые до этого были отключены устройствами ЗМН (защита минимального напряжения). Для неответственных потребителей мы можем применять их отключение при снижении напряжения для защиты минимального напряжения. Для чего? Для того, чтобы остальные электродвигатели успешно самозапустились. Это неответственные механизмы, но тем не менее, их снова необходимо вернуть в работу. Поэтому в случае, если у нас довольно тяжёлые условия самозапуска, мы кроме неответственных можем ещё некоторых ответственных потребителей отключать. Поэтому после восстановления напряжения мы можем применить АПВ двигателей.

Может быть это выполнено по той схеме на рисунке 2. Используется контроль величины напряжения на шинах. Речь идёт о тех шинах, от которых питается электродвигатель. Контакт реле напряжения замкнут, когда напряжение на шинах близко к номинальному, и этот контакт реле напряжения включается в цепь пуска реле времени самого устройства АПВ. Поэтому действие АПВ начинается после того, как закончился процесс самозапуска тех двигателей, которые от шин не отключались. Раз мы контролируем величину напряжения на шинах, и этот контакт реле напряжения последовательно включен в ту цепь, которая выполняет пуск реле времени АПВ, то повторный пуск двигателей (АПВ двигателей) будет выполнен только после того, как закончится процесс самозапуска ответственных двигателей, которые не были отключены от шин. Одновременно, мы с вами должны предусмотреть блокировку АПВ, например, при КЗ на самом двигателе, но это уже совсем просто.

В случае если нам необходимо выполнить повторный пуск нескольких электродвигателей, то мы можем с вами использовать схему, представленную на рисунке 2. Ну по самим условным обозначениям в принципе всё понятно, но дополнительно есть ещё ключи SA, которых здесь три штуки. Есть реле защиты минимального напряжения. В

данном случае оно обозначено здесь KL. Это реле KL обеспечивает повторный пуск отключенных двигателей после возврата выходного реле защиты минимального напряжения. Раз выходное реле защиты минимального напряжения вернулось в своё состояние, т.е. стало замкнуто, значит напряжение на шинах восстановилось до величины, близкой к номинальной. Кроме того, это контролируется ещё реле KV, и данный контакт замыкается в том случае, когда напряжение на шинах восстановилось до величины, близкой к номинальной. При этом есть контакт KL1 и контакт KL2. Контакт KL1 (обведено зелёным) обеспечивает управляющее воздействие на включение двигателей. Контакт KL2 (обведено синим) имеет замедление на возврат. Т.е., как только замыкается контакт KV, срабатывает KL1 и замыкается KL1.3, 1.4, 1.5. Одновременно со срабатыванием KL1 происходит размыкание KL1.2. Раз происходит размыкание KL1.2, значит KL2 перестаёт обтекаться током. Раз обмотка KL2 перестаёт обтекаться током, значит контакты KL2.1, 2.2 и 2.3 размыкаются, но размыкаются не мгновенно, а с выдержкой времени. Так вот этой выдержки времени будет достаточно для того, чтобы обеспечить сигнал на включение двигателей заданной длительности, т.е. длительность включающего импульса. Ну а сами ключи SA1, SA2 и SA3 вводят в работу само устройство АПВ двигателей, т.е. мы можем выбирать - будет этот двигатель включаться от АПВ или нет. Если у нас ключ будет в положении «отключен», то независимо от положения этих контактов (обведённых зелёным и синим), импульс на включение формироваться не будет.

Кроме того, есть ещё одна особенность. Когда (с точки зрения, например, техники безопасности) мы говорим о каком-то производстве, в котором участвуют в технологическом процессе двигатели – если, например, по ТБ либо из-за угрозы повреждения того оборудования, которое приводит во вращение этот двигатель, есть некоторые ограничения на длительность бестоковой паузы, то дополнительно мы в схеме АПВ двигателей можем ещё контролировать длительность бестоковой паузы. Например, будут дополнительные узлы, которые будут разрешать АПВ, например, только при кратковременных перерывах питания. При длительных перерывах питания АПВ двигателей будет запрещаться.

8. Определение параметров срабатывания устройств АПВ.

Основным параметром устройства АПВ, который обеспечивает его правильную работу, является выдержка времени на повторное включение выключателя, оно же время срабатывания АПВ.

• АПВ — время срабатывания устройства АПВ (выдержка времени на повторное включение выключателя).

Второй параметр:

• Время деблокировки устройства АПВ – время автоматического возврата схемы

АПВ в исходное положение.

По условиям бесперебойности питания потребителей и исходя из надёжности работы энергосистемы, время срабатывания устройств АПВ стремятся сделать минимальным.

АПВ →

Минимально возможное время восстановления схемы действия АПВ ограничивается:

временем полного отключения места повреждения от всех источников питания. (Подразумеваются линии с двусторонним питанием и линии кольцевой сети);

номинальным напряжением сети. От данного параметра зависит время, в

течение которого восстанавливаются изоляционные свойства воздуха.

конструкцией привода выключателя. (Время готовности привода к последующей операции не только включения, но, и готовности к отключению, если АПВ окажется неуспешным и произойдёт включение на короткое замыкание).

8.1. Одиночные линии с односторонним питанием.

Время срабатывания устройства однократного АПВ:

Первое условие:

АПВ1 ≥ д + зап,

где д — время деионизации среды от момента отключения линии до момента повторного включения и подачи напряжения,

зап — время запаса.

Известно, что в сетях до 220 кВ

На линиях 330–500 кВ

0,4 с < д < 5,5 с,

Поэтому, в зависимости напряжения, например, для сетей выше 35 кВ время деионизациид обычно принимается 0,3-0,4 с, для сетей 6-35 кВ принимается 0,2 с.

Время запаса зап принимается до 0,5 с и его цель – учесть разброс времени деионизации, например, при разных атмосферных условиях (а также погрешность в реле времени).

Второе условие:

условие готовности привода выключателя к повторному включению после отключения

АПВ1 ≥ г.п. + зап,

где г.п.—время готовности привода выключателя к повторному включению после отключения.

Что влияет на г.п.?

В случае, если речь идёт о новом оборудовании, здесь время готовности привода г.п. будет в точности соответствовать указанному в заводской документации. Но в условиях эксплуатации подразумевается, что устройства АПВ устанавливаются надолго, поэтому время готовности привода может увеличиваться, это объясняется отдельными деталями привода (ослабевают пружины, меняется вязкость смазки и т. д.). Также на готовность привода будет влиять и качество сборки, качество регулировки и ряд других причин, которые сложно оценить количественно для данного момента.

Поэтому, если у нас нет какой-то точной информации по этому вопросу, то чтобы удостовериться, что привод точно будет готов, используют время запаса зап.

Время готовности привода выключателя можно найти в паспортных данных; время запаса здесь принимается, как правило, равным 0,3 с.