что такое секционный выключатель
Секционные автоматические выключатели
Секционные автоматические выключатели предназначены для включения резервного питания в распределительных устройствах низкого напряжения, для осуществления подключения резервного питания на ТП. Также они используются для поддержания подключения между работающими генераторами на электростанциях, но данный тип подключения используется только на подобных объектах. Основное применение они нашли именно в РУ для низкого напряжения. Также может применяться в быту, для переключения питания от сетевого ввода на запасное питание от генератора.
Рабочая схема выключателя следующая: с двух источников питания (основного и резервного) подводятся линии передачи тока на выключатель. Обе линии контролируются выключателем на наличие напряжения трансформаторами тока.
При отключении основной линии трансформатор реагирует на отсутствие питания, и через систему реле и исполнительных механизмов поступает сигнал на перемещение контактов выключателя на резервную линию. Переключение происходит с небольшой задержкой по времени. Как только питание на основном вводе восстанавливается, выключатель реагирует и возвращается в основное положение, отключая резервный ввод.
При установке данного выключателя линия должна быть оборудованной дополнительным автоматическим силовым выключателем на вводе. Устройство необходимо, чтобы исключить возможность автоматического переключения ввода в ячейке при ее ремонте, обслуживании. Порядок выключения следующий: выключается силовой автомат, после него должен среагировать секционный. Ячейка готова к работе людей. Без вводного силового автомата устанавливать секционный выключатель запрещено.
Секционные автоматические выключатели являются обычно частью устройств АВР – автоматического ввода резерва. Но небольшие выключатели можно использовать и как устройства управления, встраивая их в технологические процессы.
Для промышленных потребителей на устройствах ввода (РУ ТП) можно встретить подобные автоматы с функцией переключения с одного ввода на другой с массой дополнительных опций по контролю, управлению и программированию данных устройств. В случае возникновения аварийной ситуации эти выключатели работают как измерительные комплексы, способные оценить причину аварии, отследить параметры сработки, сигнализировать оператору о других состояниях сети в их рабочей зоне. Одно из преимуществ – возможность программирования на переключение на резервные линии или другие вводы при необходимости.
Секционный АВР и его особенности.
Современные системы электрического снабжения защищены от многих внешних факторов и ситуаций, но ни один производитель не может гарантировать 100% защиту. Поэтому желательно использовать два источника питания, один из которых (резервный) начинает работать при отключении основного. Для этого система должна «считывать» и контролировать ток нагрузки и проходящее по проводам напряжение, чтобы в нужный момент автоматически переключиться на аварийный режим. Именно это и делает АВР – автоматический ввод резерва.
Для чего используется?
В частных или многоквартирных домах такая система используется редко, а вот в городской электросети или на промышленных предприятиях без нее никуда. Отключение электрики даже на короткое время чревато большими материальными потерями, поэтому необходимо обеспечить бесперебойную работу цепей напряжения до устранения поломки. АВР помогает в считанные минуты возобновить подачу электрической энергии и при этом пользователю ничего не нужно делать.
Крупные фирмы и предприятия уже давно устанавливают минимум два ввода на две секции распределительных приборов. Их между собой разделяет секционный выключатель и обе секции функционируют автономно друг от друга. Для потребителей первой категории – это обязательная мера предосторожности, которая прописана в ПУЭ.
Время срабатывания резерва зависит от модели прибора, качества сборки деталей, производителя и марки. Но в идеале оно должно быть от 3 до 8 секунд. Необходимость АВР проще доказать на примере. Допустим, есть важный охраняемый объект, который всегда должен быть освещен. По разным причинам основной источник питания может дать сбой. Тогда автоматически начинает действовать ввод резерва и при этом свет не будет отключен даже на минуту, освещение лишь станет немного более тусклым на 8 секунд до срабатывания аппарата.
Принцип работы.
Какая бы ни была конструкция автоматического ввода, ее главная задача – контроль напряжения. Он может осуществляться двумя способами: цифровой блок защиты или реле напряжения. Но в любом из вариантов сама схема работы одинакова. Ее проще объяснить на примере.
Есть две рабочие линии А (основная) и В (резервная). Также у нас есть К – катушка реле и Л – лампа индикатора напряжения. При нормальных режимах ток проходит через катушку реле и лампу. Нормально-разомкнутые и нормально-замкнутые контакты функционируют по своей основной схеме, подавая напряжение на основную линию А. Но если на входе А ток пропадает, обе группы контактов возвращаются в исходное положение. Катушка прекращает свою работу и лампочка гаснет. Тогда срабатывает механизм защиты и замыкается контакт линии В, что приводит к возобновлению подачи электроэнергии. Как только неполадка будет устранена, К1 перекоммутирует все к исходному состоянию, то есть на линию А.
Классификация.
По своему устройству АВР могут быть:
— Односторонние. В данном случае предусмотрено два ввода, один из которых главный, а другой – дополнительный.
— Двухсторонние. Также два ввода, но оба используются в качестве основных источников питания.
В первом варианте в конструкции предусмотрена возможность переключения от одного источника к другому, а во втором она отсутствует, поскольку оба имеют одинаковый приоритет.
Рынок электроники постоянно совершенствуется и сейчас в качестве резервного источника можно использовать даже аккумулятор транспортного средства. Но для этого нужно прикупить еще и инвертор, который будет преобразовывать постоянное напряжение в переменное. Конечно, для силовых цепей такой мощности маловато. Но вот при неожиданных отключениях осветительных линий такая схема вполне может обеспечить стабильное напряжение на время аварии. Но учитывайте, что аккумуляторы малой мощности помогут только на короткое время.
Применяется для трехфазных сетей и учитывает практически все параметры сети, для создания совершенной системы. Это уже готовый блок, в конструкцию которого вмонтирован цифровой контроллер. Именно он и «считывает» все необходимые данные. Преимущество в том, что на корпусе очень подробная маркировка. Кроме того в комплекцию включена инструкция, разъясняющая как правильно подключать и отключать аппарат.
Но тут нужно подумать, есть ли смысл в покупке модуля. Подключить его к трехфазной сети, которая питается от одного трансформатора не очень целесообразно. Только если имеется дополнительный мощный резервный источник питания.
Еще одно чудо техники, в котором для управления используется микропроцессорный блок. Переключение выполняют полупроводниковые коммутаторы, которые считаются более быстрыми и надежными, чем контакторы. Это идеальный модуль для тех, кто не любит возиться с проводами, поскольку в конструкции не предусмотрены механические контакты. А значит, не нужно проводить механическую блокировку. У таких аппаратов множество функций, которые расширяют возможности управления. И всего один недостаток: сложный ремонт, который потребует не только вмешательства электрика, но и помощи программиста.
Особенности АВР в высоковольтных цепях.
На первый взгляд схема может показаться сложной, но это из-за необходимости использования дополнительного оборудования. В цепях с напряжением, превышающим 1000 Вольт необходимо использовать трансформатор напряжения. Он будет контролировать и измерять сетевую энергию. На вторичной обмотке такого механизма напряжение в 100 Вольт (при нормальной работе). Чтобы связать его с автоматическим вводом, необходимо реле контроля фаз. Оно среагирует и на понижение электрической энергии, и на обрыв любой из фаз.
Важно: такую схему можно реализовать только на новейшем оборудовании (многофункциональные терминалы защиты) или на механических реле старого образца.
Назначение электрического оборудования распределительных устройств
Назначение электрического оборудования первичных цепей
Назначение аппаратов и других элементов РУ удобно рассмотреть применительно к схеме конкретной установки (рис.1). Как видно из схемы, в каждом присоединении предусмотрены выключатели и соответствующие разъединители.
Выключатели
Выключатели Q являются важнейшими коммутационными аппаратами. Они предназначены для включения, отключения и повторного включения электрических присоединений. Эти операции выключатели должны совершать в нормальном режиме, а также при коротких замыканиях (КЗ), когда ток превосходит нормальное значение в десятки и сотни раз. Выключатели снабжены приводами для неавтоматического и автоматического управления. Под неавтоматической операцией включения или отключения понимают операцию, совершаемую человеком, который замыкает цепь управления привода выключателя особым ключом обычно на расстоянии, т.е. дистанционно. Автоматическое включение и отключение происходит без вмешательства человека с помощью автоматических устройств, замыкающих те же цепи управления.
Выключатели предусмотрены также в сборных шинах. Эти выключатели называют секционными QB. В РУ станций секционные выключатели при нормальной работе обычно замкнуты. Они должны автоматически размыкаться только в случае повреждения в зоне сборных шин. Вместе с ними должны размыкаться и другие выключатели поврежденной секции. Таким образом поврежденная часть РУ будет отключена, а остальная часть останется в работе.
При наличии достаточного резерва в источниках энергии и линиях электроснабжение не будет нарушено.
Разъединители
В отличие от выключателей разъединители в отключенном положении образуют видимый разрыв цепи. Как правило, их снабжают приводами для ручного управления. Операции с разъединителями и выключателями должны производиться в строго определенном порядке. При отключении цепи необходимо сначала отключить выключатель и после этого отключить разъединители, предварительно убедившись в том, что выключатель отключен. При включении цепи операции с выключателем и разъединителями должны быть выполнены в обратном порядке. Таким образом, замыкание и размыкание цепи с током совершает выключатель. Разъединители образуют дополнительные изолирующие промежутки в цепи, предварительно отключенной выключателем.
Заземляющие устройства
Для безопасной работы в РУ и в сети недостаточно изолировать рабочее место от смежных частей, находящихся под напряжением. Необходимо также заземлить участок системы, подлежащий ремонту. Для этого у разъединителей предусматривают заземляющие ножи, с помощью которых участок, изолированный для ремонта, может быть заземлен с обеих сторон, т.е. соединен с заземляющим устройством установки, потенциал которого близок к нулю. Заземляющие ножи снабжают отдельными приводами. Нормально заземляющие ножи отключены. Их включают при подготовке рабочего места для ремонта после отключения выключателей и разъединителей и проверки отсутствия напряжения.
Использование разъединителей не ограничивается изоляцией отключенных частей системы в целях безопасности при ремонтах. В РУ с двумя системами сборных шин разъединители используют также для переключений присоединений с одной системы сборных шин на другую без разрыва тока в цепях.
Токоограничивающие реакторы
Токоограничивающие реакторы LR представляют собой индуктивные сопротивления, предназначенные для ограничения тока КЗ в защищаемой зоне. В зависимости от места включения различают реакторы линейные и секционные.
Измерительные трансформаторы тока
Измерительные трансформаторы тока ТА предназначены для преобразования тока до значений, удобных для измерений. В присоединениях генераторов, силовых трансформаторов, линий со сложными видами защиты необходимы два-три комплекта трансформаторов тока.
Измерительные трансформаторы напряжения
Измерительные трансформаторы напряжения TV предназначены для преобразования напряжения до значений, удобных для измерений. Трансформаторы напряжения присоединяют к сборным шинам станций; их предусматривают также в присоединениях генераторов, трансформаторов и линий.
На принципиальных схемах измерительные трансформаторы обычно не показывают.
Вентильные разрядники
Вентильные разрядники F, а также ограничители перенапряжений предназначены для защиты изоляции электрического оборудования от атмосферных перенапряжений. Они должны быть установлены у трансформаторов, а также у вводов воздушных линий в РУ.
Токопроводы
Токопроводы представляют собой относительно короткие электрические линии (как правило, от нескольких метров до нескольких сотен метров) с жесткими или гибкими проводниками, укрепленными на опорных или подвесных изоляторах, предназначенные для соединения электрических машин, трансформаторов и электрических аппаратов в пределах станции, подстанции, распределительного устройства.
Требования, предъявляемые к электрическому оборудованию и токопроводам
Требования, предъявляемые к электрическому оборудованию и токопроводам, заключаются в следующем.
Кроме перечисленных общих требований, к электрическому оборудованию предъявляют ряд частных требований в соответствии с назначением и условиями работы оборудования.
Номинальное междуфазное напряжение, действующее значение, кВ. 3..6..10..20..35..110
Наибольшее рабочее напряжение, действующее значение, кВ. 3,5..6,9..11,5..23..40,5
Номинальное междуфазное напряжение. действующее значение, кВ. 150..220..330..500..750..1150
Наибольшее рабочее напряжение, действующее значение, кВ. 172..252..363..525..787..1210
Изоляция электрического оборудования должна также противостоять перенапряжениям, т.е. кратковременному действию напряжений, превышающих наибольшее рабочее напряжение. Различают перенапряжения коммутационные и атмосферные.
Аппараты вторичных цепей. Релейная защита и элементы системной автоматики
Автоматические устройства, в частности релейная защита, необходимы там, где требуется быстрая реакция на изменение режима работы и немедленная команда на отключение или включение соответствующих цепей. Так, например, при КЗ, когда ток в ряде цепей резко увеличивается, необходимо немедленно отключить поврежденный участок системы, чтобы но возможности уменьшить размеры разрушения и не помешать работе смежных неповрежденных цепей. Такая команда может быть подана только автоматическим устройством, реагирующим на изменение тока, направление мощности и другие факторы и замыкающим цепи управления соответствующих выключателей.
Автоматическое отключение элементов системы, должно быть избирательным (селективным). Это означает, что в случае повреждения в любой цени отключению подлежит только поврежденная цепь ближайшими к месту повреждения выключателями. Работа остальной части системы не должна быть нарушена. Так, например, при замыкании в точке К1 (рис.2) ток проходит по цепям генераторов, повышающих трансформаторов, поврежденной и неповрежденной линий. Однако отключению подлежит только поврежденная линия с обеих сторон. Связь станции с системой сохранится по другой линии.
В случае повреждения генератора или трансформатора отключению подлежит только поврежденный элемент. На рис.2 участки системы, подлежащие отключению в случае их повреждения, разграничены пунктирными линиями. Каждый участок отключается одним или двумя выключателями. В случае повреждения выключателя отключению подлежат два смежных участка.
Рис.2. Электрическая схема станции и участка сети
Пунктирные линии разграничивают участки станции и сети,
подлежащие отключению в случае их повреждения
Избирательность релейной защиты обеспечивают различными способами, например соответствующим выбором времени или тока срабатывания защит смежных участков сети, применением реле, реагирующих на направление мощности, и др.
Время отключения цепи при КЗ слагается из времени срабатывания релейной защиты и времени отключения выключателя, исчисляемого от момента подачи команды на отключение до момента погасания дуги в разрывах выключателя.
Время отключения основных линий системы стремятся по возможности уменьшить, чтобы не нарушить устойчивости параллельной работы электростанций. Время отключения новейших выключателей составляет два периода и время релейной защиты еще 0,5 периода. Полное время отключения составляет таким образом 2,5 периода. Для распределительных сетей 2,5-периодное отключение не требуется. Здесь применяют более простые защиты и менее быстродействующие выключатели, стоимость которых значительно ниже. Полное время отключения составляет несколько десятых долей секунды и более.
Автоматическое повторное включение
Автоматические устройства для повторного включения (АПВ) воздушных линий после отключения их защитой имеют назначение быстро восстановить работу линии после отключения. Эффективность повторного включения воздушных линий основана на том, что большая часть замыканий связана с грозовыми разрядами и приводит к перекрытию изоляторов по поверхности. После автоматического отключения линии электрическая прочность воздушного промежутка быстро восстанавливается и при повторном включении линия остается в работе.
Первоначально команда на повторное включение подавалась вручную дежурным на щите управления. Позднее операцию включения стали автоматизировать. В настоящее время автоматическое повторное включение, однократное и двукратное, получило широкое применение. Оно способствует повышению надежности электроснабжения, в особенности при питании потребителей по одиночным линиям.
Полное время автоматического повторного включения исчисляется от подачи команды релейной защиты на отключение выключателя до повторного замыкания его контактов. Оно должно быть возможно малым, чтобы не нарушать работу потребителей, но в то же время достаточным для деионизации дугового промежутка в месте перекрытия. Время повторного включения зависит от напряжения сети и быстродействия выключателя. В устройствах двукратного повторного включения для первого включения выбирают минимальное время из условия деионизации дугового промежутка. Если первое включение оказывается неуспешным и линия отключается вновь, происходит второе включение с интервалом в несколько секунд.
Автоматический ввод резерва
Автоматические устройства для включении резервной цепи (АВР) должны автоматически включать резервный трансформатор или резервный агрегат взамен отключенного защитой, а также автоматически подключать секцию сборных шин (с соответствующей нагрузкой), потерявшую питание, к соседней секции, обеспеченной питанием, с целью быстрого восстановления электроснабжения. Перерыв в подаче энергии должен быть относительно невелик, не более 0,5 с, чтобы электродвигатели, потерявшие питание, не успели остановиться, а после восстановления питания могли быстро войти в нормальный режим работы.
Как работает секционный выключатель
ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
Особенности выполнения АВР в узлах нагрузки
Анатолий Беляев,
к.т.н., зам. начальника ИТУ РЗА и АСУ Э
Валерий Широков,
главный специалист отдела РЗА Специализированного управления «Леноргэнергогаз» – филиала ОАО «Оргэнергогаз»,
г. Санкт-Петербург
Обычно с целью обеспечения надежности всю систему электроснабжения объекта делят на две независимые части (подсистемы), каждая из которых питается от своего независимого источника. Подсистемы взаимно резервируются на разных ступенях напряжения с помощью устройств автоматического включения резерва (АВР).
Ответственных потребителей одного назначения также разделяют на две независимые группы, которые подключают к разным подсистемам и снабжают устройствами АВР. Надежность электроснабжения обеспечивается за счет того, что в случае погашения одной из подсистем и отказа или неуспешной работы АВР между подсистемами (КЗ на шинах) напряжение в другой подсистеме сохраняется и технологический процесс не нарушается, так как сработает АВР ответственных электроприемников.
Согласно ПУЭ [1] две секции электростанции можно рассматривать как независимые источники питания двух независимых подсистем электроснабжения объекта, которые могут работать в двух режимах – параллельной или раздельной работы.
РЕЖИМ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПОДСИСТЕМ
Секционный выключатель на электростанции включен. Каждая секция электростанции получает питание от своих генераторов, а при параллельной работе с энергосистемой – также от одного из вводов от энергосистемы.
Преимущества режима: токи КЗ в сети больше, чем при раздельной работе подсистем, соответственно больше и зона действия, и чувствительность быстродействующих защит. Напряжения в обеих подсистемах синхронны, поэтому оперативные переключения в сети можно выполнять без перерыва в питании.
Недостаток режима: КЗ в одной из подсистем вызывают посадки напряжения и в другой подсистеме.
Устройство АВР на секционном выключателе в этих режимах не требуется, за исключением ремонтного режима, когда генераторы электростанции отключены, а подсистемы получают питание от своих вводов от энергосистемы.
Если на электростанции имеется ввод от энергосистемы, то в ряде случаев целесообразно держать его в резерве и выполнить АВР на выключателе этого ввода. Такая необходимость может возникать при низкой надежности внешнего электроснабжения, например из-за неблагоприятных климатических условий. Известны случаи, когда в северных районах линии 110 кВ отключались несколько десятков раз в месяц: в зимнее время при сильных ветрах из-за схлестывания и обрыва проводов и шлейфов проводов, а в летнее – из-за ударов молнии.
РЕЖИМ РАЗДЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПОДСИСТЕМ
Секционный выключатель на электростанции отключен. Каждая секция электростанции получает питание от своих генераторов, а при параллельной работе с энергосистемой – также от одного или двух вводов от энергосистемы. Возможны решения, когда одна из секций получает питание от энергосистемы, а другая – от генераторов электростанции.
Преимущество режима: КЗ в одной из подсистем не вызывают посадок напряжения в другой подсистеме.
Недостатки режима: меньшие по сравнению с режимом параллельной работы токи КЗ в сети, меньшая чувствительность и зона действия быстродействующих защит. При малой мощности генераторов они могут оказаться нечувствительными, из-за чего затягивается время отключения КЗ (вместо основных быстродействующих защит будут работать максимальные токовые) и увеличивается вероятность выхода генераторов из синхронизма. В сетях с маломощными генераторами могут возникать проблемы с обеспечением селективности действия защит. Из-за несинхронных напряжений в обеих подсистемах оперативные переключения в сети приходится выполнять с перерывом в питании.
В этом режиме устройство АВР на секционном выключателе должно быть введено в работу.
Однако исполнение АВР на электростанции, а также на прилегающей подстанции энергосистемы существенно отличается от обычных АВР на распределительных подстанциях.
АВР НА ПРИЛЕГАЮЩЕЙ ПОДСТАНЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ
Главное отличие АВР в этих электроустановках от АВР на подстанциях распределительных сетей заключается в необходимости контроля встречного напряжения на потерявших питание шинах. Например, на прилегающей подстанции энергосистемы (рис. 1) отключается выключатель Q5 действием дифзащиты трансформатора. Типовая схема АВР немедленно включает секционный выключатель Q7. Если при этом были включены выключатели Q1 и Q4, то возникает опасность несинхронного включения генераторов из-за возможного расхождения угла между векторами напряжений энергосистемы и электростанции за время перерыва в питании секции.
Рис. 1. Схема электростанции и прилегающей подстанции энергосистемы
Структурная схема АВР для прилегающей подстанции энергосистемы приведена на рис. 2.
Рис. 2. Схема электростанции и прилегающей подстанции энергосистемы
Для предотвращения несинхронного включения, в схему АВР перед включением секционного выключателя вводится контроль встречного напряжения на секции (со стороны подключенных генераторов), осуществляемый после некоторой выдержки времени (0,3–0,5 с). Эта выдержка необходима для того, чтобы напряжение, которое в момент трехфазного КЗ снизилось до нуля, успело вырасти до значения, при котором реле контроля встречного напряжения запретит АВР (учитывается инерционность действия регуляторов возбуждения генераторов).
При наличии контроля встречного напряжения (ожидания снижения напряжения) приходится применять специальный орган однократности действия АВР, поскольку типовая схема однократности может вывести АВР из действия раньше, чем реле контроля встречного напряжения разрешит включение выключателя резервного питания.
АВР НА ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Ситуация, аналогичная описанной выше, возникает и на самой электростанции, когда выключатель Q1 отключился от защит при КЗ на линии связи с энергосистемой и АВР включает секционный выключатель.
Структурная схема АВР для применения на электростанции приведена на рис. 3.
Рис. 3. Структурная схема АВР на электростанции: а) поясняющая схема, б) блок-схема АВР.
Устройство АВР выполнено универсальным, оно может быть введено в работу при остановленных генераторах (питание только от энергосистемы), при работающих генераторах на обеих секциях, или в случае, когда одна из секций получает питание от энергосистемы, а другая – от генераторов, или когда генераторы одной или двух секций работают параллельно с энергосистемой.
В схеме АВР использованы, кроме вспомогательных контактов выключателей Q1 и Q2, вспомогательные контакты выключателей генераторов G1(3) и G2(4). Контроль отсутствия встречного напряжения в этой схеме позволяет предотвратить несинхронное включение в случае отказов разветвленных вторичных цепей или при ошибочных действиях обслуживающего персонала.
Для предотвращения неполнофазного режима работы при обрыве одной из фаз питающей линии электропередачи введен пуск АВР по напряжению обратной последовательности U 2. Для предотвращения ложного пуска АВР при перегорании предохранителя со стороны ВН одной из фаз ТН, пуск осуществляется от двух органов напряжения обратной последовательности, один из которых контролирует наличие U 2 на шинах секции, а другой – до вводного выключателя секции (рис. 3). При этом контролируется также наличие нормального напряжения и отсутствие напряжения U 2 на смежной секции (резервном источнике питания).
МНОГОСТОРОННЕЕ АВР
В настоящее время получает распространение многосторонний АВР, который обеспечивает резервирование при любых режимах работы подсистем и внешних вводов от энергосистемы. Решение о том, в каких режимах работать, принимает оперативный персонал, исходя из текущих местных условий, которые могут существенно изменяться в зависимости от состояния и надежности оборудования, погодных условий, времени года, при выводе в ремонт оборудования и т.д.
Переключатель АВР имеет 5 положений: «Отключено», АВР СВ; АВР В1; АВР В2; АВР В1, 2.
«Отключено»: АВР отключен. Этот режим используется при параллельной работе подсистем, когда секционный выключатель включен и секции получают питание от генераторов или от энергосистемы и генераторов, работающих параллельно.
АВР СВ : АВР действует на включение секционного выключателя (рис. 4 а–г). Этот режим используется при раздельной работе подсистем, когда секционный выключатель отключен и каждая из секций получает питание от генераторов или от энергосистемы, или от того и другого параллельно.
Положения В1, В2, В1,2 используются при автономной работе электростанции, когда один или два ввода от энергосистемы находятся в резерве.
Рис. 4. Поясняющие схемы к многостороннему АВР
АВР В1: АВР действует на включение ввода 1. Если секционный выключатель был включен, то АВР восстанавливает питание всего распредустройства, а если отключен – то только первой секции (рис. 4д).
АВР В2: АВР действует на включение ввода 2. Если секционный выключатель был включен, то АВР восстанавливает питание всего распредустройства, а если отключен – то только второй секции (рис. 4е).
АВР В1, 2: оба ввода от энергосистемы отключены и находятся в состоянии дежурства. Если шины потеряли питание, а секционный выключатель был включен, то АВР действует на включение того ввода, на котором имеется напряжение (при наличии напряжения на двух вводах они включаются с отключением секционного выключателя). Если секционный выключатель был отключен, то АВР действует на включение вводного выключателя потерявшей питание секции (рис. 4ж, з).
Логика такого АВР отработана на физических моделях защиты и автоматики подстанций и электростанций (фото 1), реализована в терминалах серий SEPAM 80 и БМРЗ ввода, трансформатора напряжения, секционного выключателя, генераторов и внедрена на ряде действующих объектов. Эти терминалы адаптированы для применения на электростанциях малой энергетики. Разумеется, в них учтены и другие особенности, характерные для подобных объектов [2]. Например, предусмотрена автоматика быстрой разгрузки генераторов, дифференциальная защита шин, делительная автоматика, АЛАР, АЧР и др. Намечено проведение аналогичных работ и для терминалов серий ТОР и «Сириус».
Фото 1. Фрагмент испытательного стенда по отработке алгоритмического обеспечения и файлов конфигурации терминалов РЗА
Напряжение срабатывания реле минимального напряжения пускового органа АВР принимают из условия:
где U Н – номинальное напряжение шин, В;
n Н – коэффициент трансформации трансформатора напряжения.
Напряжение срабатывания реле контроля напряжения на смежной секции принимают из условия:
Время срабатывания пускового органа АВР по напряжению принимается, во-первых, на ступень селективности больше времени действия тех защит, КЗ в зоне действия которых вызывает срабатывание пусковых реле напряжения АВР, и во-вторых, на ступень больше времени АПВ питающих линий и АВР источников питания.
Заметим, что иногда пусковой орган АВР по напряжению ошибочно называют защитой минимального напряжения. Но, как видно из изложенного выше, эти два устройства существенно отличаются друг от друга по назначению, схеме выполнения и уставкам срабатывания. Поэтому называть пусковой орган АВР по напряжению защитой минимального напряжения нельзя.
Уставка срабатывания пускового органа АВР по напряжению обратной последовательности U 2 и контроля отсутствия U 2 на резервном источнике принимается 8–12 В (фазных вторичных) из условия несрабатывания из-за гармонических составляющих в кривой напряжения, особенно второй и пятой. При применении цифровых терминалов необходимо проверить, в каких единицах вводится эта уставка. В ряде случаев она вводится в линейных первичных величинах, тогда ее следует умножить на коэффициент трансформации ТН и 
. Время срабатывания пускового органа АВР по U 2 принимается по условию отстройки от аварийных режимов, ликвидируемых устройствами РЗА, особенно в питающей сети 110–220 кВ. Обычно оно находится в диапазоне от 5 до 9 с.
Для разгрузки потерявшей питание секции перед АВР и предотвращения опасного наброса нагрузки на работающие генераторы «здоровой» секции должны применяться устройства защиты минимального напряжения первой ступени и автоматика быстрой разгрузки с действием на отключение неответственных (а иногда и части ответственных) электроприемников как на стороне 10 кВ, так и на стороне 0,4 кВ [3].
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна
Что такое АВР и его назначение
Автоматический ввод резерва или АВР – это система, относящаяся к электрощитовым вводно-коммутационным распределительным устройствам. Основной целью АВР является быстрое подключение нагрузки на резервное оборудование. Такое подключение необходимо, когда появляются проблемы с подачей электричества от главного источника электроэнергии. Система следит за напряжением и током нагрузки и таким образом обеспечивает автоматическое переключение на функционирование в аварийном режиме.
АВР необходимо, если имеется запасной источник питания (дополнительная линия или еще один трансформатор). Если при аварийной ситуации будет отключен первый источник, вся работа перейдет на запасной. Использование АВР позволит избежать неприятностей, вызванных перебоями подачи электроэнергии.
Требования к АВР
Основные требования к системам АВР заключаются в следующем: