Принципы использования AVR на примере схем

5. Схемы АПВ должны обеспечивать автоматический возврат в исходное положение готовности к новому действию после включения в работу выключателя, на который действует АПВ.

 

3. Схема 3-х фазного АПВ однократного действия

 

Принципиальная  схема АПВ для линии с масляным выключателем приведена на рис. 1. В  комплектное устройство РПВ-58 входят: реле времени КТ типа ЭВ-133 с добавочным резистором R1 для обеспечения термической стойкости реле; промежуточное реле KLI с двумя обмотками—параллельной и последовательной; конденсатор С (20 мкФ), обеспечивающий однократность действия АПВ; зарядный резистор R2 (1,1 МОм) и разрядный резистор R3 (510 Ом).

 

Рис 1 Схема электрического АПВ однократного действия для линии  с масляным выключателем.

В рассматриваемой  схеме дистанционное управление выключателем производится ключом управления SA, у которого предусмотрена фиксация положения последней операции. Поэтому после операции включения ключ управления остается в положении “Включено” (Да), а после операции отключения—в положении “Отключено” (От). Когда выключатель включен и ключ управления находится в положении “Включено”, к конденсатору С подводится плюс оперативного тока через контакты ключа, а минус—через зарядный резистор R2. При этом конденсатор заряжен и схема АПВ находится в состоянии готовности к действию.

При включенном выключателе реле положения “Отключено” KQT, осуществляющее контроль исправности цепей включения, током не обтекается и контакт его в цепи пуска схемы АПВ разомкнут. Пуск схемы АПВ происходит при отключении выключателя релейной защитой в результате возникновения несоответствия между положением ключа управления, которое не изменилось, и положением выключателя, который теперь отключен. Несоответствие положений ключа и выключателя характеризуется тем, что через контакты ключа .1—3 на схему АПВ по-прежнему подается плюс оперативного тока, а ранее разомкнутый вспомогательный контакт выключателя SQ.1 переключился и замкнул цепь обмотки реле KQT, которое, сработав, подало контактом KQT.1 минус на обмотку реле времени КТ.

При срабатывании реле времени размыкается его  мгновенный размыкающий контакт КТ.1 и вводится в цепь обмотки реле дополнительное сопротивление (резистор R1). Это приводит к уменьшению тока в обмотке реле, благодаря чему обеспечивается его термическая стойкость при длительном прохождении тока.

По истечении  установленной выдержки времени  реле КТ подключает замыкающим контактом КТ.2 параллельную обмотку реле KL1 к конденсатору С. Реле KL1 при этом срабатывает от тока разряда конденсатора и, самоудерживаясь через свою вторую обмотку, включенную последовательно с обмоткой контактора КМ, подает команду на включение выключателя. Благодаря использованию у реле KL1 последовательной обмотки обеспечивается необходимая длительность импульса для надежного включения выключателя, поскольку параллельная обмотка этого реле обтекается током кратковременно при разряде конденсатора. Выключатель включается, размыкается его вспомогательный контакт SQ.1 и возвращаются в исходное положение реле KQT, KL1 и КТ.

Если повреждение  на линии было неустойчивым, она  останется в работе. После размыкания контакта реле времени КТ.2 конденсатор С начнет заряжаться через зарядный резистор R2, сопротивление которого выбирается таким, чтобы время заряда конденсатора С составляло 20—25 с. Таким образом, спустя указанное время схема АПВ будет подготовлена к новому действию.

Если повреждение  было устойчивым, то включившийся под действием схемы АПВ выключатель вновь отключится релейной защитой и вновь сработают реле KQT, и КТ. Реле KL1, однако, при этом второй раз работать не будет, так как конденсатор С, разряженный при первом АПВ, еще не успел зарядиться. Таким образом, рассмотренная схема обеспечивает однократное действие при устойчивом КЗ на линии.

При оперативном  отключении выключателя ключом управления SA несоответствия не возникает и схема АПВ не действует, так как одновременно с подачей команды на отключение выключателя контактами ключа 6—8 размыкаются его контакты 1—3, чем снимается плюс оперативного тока со схемы АПВ. Поэтому сработает только реле KQT, а реле КТ и KL1 не сработают. Одновременно со снятием оперативного тока контактами 1-—3 SA замыкаются контакты 2—4 и конденсатор С разряжается через резистор R3. При оперативном включении выключателя ключом управления готовность схемы АПВ к действию наступает после заряда конденсатора через 20—25 с. В случае отключения линии защитой РЗ, когда Действия АПВ не требуется, через резистор R3 производится разряд конденсатора.

Для предотвращения многократного включения выключателя  на устойчивое КЗ, что могло бы иметь  место в случае застревания контактов  реле KL1 в замкнутом состоянии, в схеме управления устанавливается специальное промежуточное реле KBS типа РП-232, имеющее две обмотки — рабочую последовательную и параллельную удерживающую. Реле KBS срабатывает при прохождении тока по катушке отключения выключателя и удерживается в сработавшем положении до снятия команды на включение. Цепь обмотки КМ при этом размыкается контактом KBS.1, благодаря чему предотвращается включение выключателя.

 

4. Ускорение защиты до и после АПВ

 

Ускорение защиты после АПВ.

Автоматическое  ускорение действия защиты при АПВ  применяется для ускорения ликвидации КЗ и повышения надежности работы энергосистемы и потребителей. Ускорение защиты после АПВ предусматривается, как правило, на всех линиях как мера повышения надежности защиты линии в целом.

На рис. 8.2, а показана схема ускорения защиты после АПВ. Цепь ускоренного действия нормально разомкнута контактом промежуточного реле ускорения KL2.1, которое срабатывает перед повторным включением выключателя и, имея замедление на возврат, держит свой контакт замкнутым в течение 0,7—1 с. Поэтому, если повторное включение происходит на устойчивое КЗ, защита второй раз подействует без выдержки времени по цепи ускорения через контакт KL2.1 и мгновенный контакт КТ.1 реле времени. В качестве реле ускорения обычно используется реле типа РП-252.

 

 

Рис. 2. Схема ускорения действия защиты:а — после АПВ; б—до АПВ

 

Рис. 3. Пуск реле ускорения от контактов реле положения  “Отключено”.

 

Для запуска  промежуточного реле ускорения наряду со схемой, показанной на рис. 1, применяется  схема, приведенная на рис. 8.3. При  отключении выключателя реле положения “Отключено” срабатывает и кроме рассмотренных ранее действий замыкает контакт KQT.1 в цепи обмотки реле ускорения K.L, которое, сработав, в свою очередь замыкает контактом K.L.1 цепь ускорения. При подаче команды на включение выключателя реле KQT возвращается и снимает плюс с обмотки реле ускорения KL.

Однако последнее  возвращается не сразу, а с замедлением 0,7—1 с, что достаточно для срабатывания защиты по цепи ускорения при включении  выключателя на устойчивое КЗ. Ускорение защиты можно выполнять непосредственно контактами реле KQT. При этом специальное реле ускорения не устанавливается, а в качестве реле KQT используется замедленное на возврат реле типа РП-252.

Схема, приведенная  на рис.3, обеспечивает ускорение защиты при любом включении выключателя, как от АПВ, так и от ключа управления, что является ее достоинством.

Ускорение защиты до АПВ

В сети, показанной на рис. 4, максимальная токовая защита МТ31, установленная на линии W1, по условию селективности должна иметь выдержку времени больше, чем максимальные токовые защиты МТ32 и МТЗЗ линий W2 и W3.

 

Участок сети с  односторонним питанием

 

Одним из способов, обеспечивающих быстрое отключение повреждений  на линии W1 без применения сложных защит, является ускорение максимальной токовой защиты этой линии доАПВ. С этой целью защита МТ31 выполняется так, что при возникновении КЗ она на первый раз действует без выдержки времени независимо от того, на какой из линий произошло КЗ, а после АПВ действует с нормальной выдержкой времени.

В случае КЗ на линии W1 срабатывает защита МТ31 по цепи ускорения и без выдержки времени отключает эту линию. После АПВ, если повреждение устранилось, линия останется в работе, если же повреждение оказалось устойчивым, то линия вновь отключится, но уже с выдержкой времени.

При КЗ на линии W2 происходит неселективное отключение линии W1 защитой МТ31 по цепи ускорения без выдержки времени. Затем линия W1 действием схемы АПВ включается обратно. Если повреждение на линии W2 оказалось устойчивым, то эта линия отключается своей защитой МТ32, а линия W1 остается в работе, так как после АПВ защита МТ31 действует с нормальной селективной выдержкой времени.

Ускорение защиты до АПВ  выполняется аналогично ускорению  после АПВ. Пуск реле ускорения KL2 при осуществлении ускорения защиты до АПВ осуществляется при срабатывании выходного реле схемы АПВ (см. рис. 2, б). У реле KL2 при этом используется размыкающий контакт KL2.1. Цепь ускорения будет замкнута до АПВ и разомкнется при действии схемы АПВ на включение выключателя. Реле KL2 при этом будет удерживаться в положении после срабатывания до тех пор, пока не отключится КЗ и не разомкнутся контакты реле защиты.

Выполнение схем АПВ на переменном оперативном токе.

В рассмотренных выше схемах АПВ на постоянном оперативном токе энергия, необходимая для включения и отключения выключателей, работы реле, входящих в схему АПВ, поступает от аккумуляторной батареи. В схемах АПВ на переменном оперативном токе в качестве источников энергии используются трансформаторы напряжения и собственных нужд.

Наиболее просто выполняются  устройства АПВ на выключателях, оборудованных  грузовыми или пружинными приводами. В этих приводах энергия, необходимая  для включения, запасается в предварительно натянутых пружинах или поднятом грузе. Подъем груза или натяжение пружин производятся вручную или с помощью специального автоматического электродвигателя редуктора (АДР), который состоит из электродвигателя типа МУН мощностью 80—100 Вт и редуктора. Наибольшее распространение получили грузовые приводы ПГМ-10, пружинные приводы ППМ-10, ПП-61, ПП-61-К, ВМП-10П и пружинно-грузовые приводы УПГП.

В пружинных и грузовых приводах имеются специальные механические устройства, выполняющие повторное  включение выключателя без выдержки времени при отключении выключателя от реле прямого действия, встроенных в привод. При оперативном отключении выключателя (вручную или дистанционно через катушку отключения) механическое АПВ блокируется и выключатель остается отключенным.

В случае АПВ на устойчивое КЗ и отключения выключателя от защиты устройство АПВ второй раз не подействует, так как пружина (или груз) находится в незаведенном состоянии. Для подготовки устройства АПВ к новому действию необходимо вручную или от АДР завести пружину (или груз). Таким образом, механические устройства АПВ обладают однократностью действия. При необходимости механическое устройство АПВ может быть выведено из действия с помощью специального устройства.

Механические устройства АПВ недостаточно надежны и, как  правило, не допускают регулирования  времени действия. Поэтому наряду с механическими устройствами АПВ получили широкое распространение электрические схемы АПВ на переменном оперативном токе, воздействующие на включающие катушки грузовых или пружинных приводов мгновенно или с выдержкой времени.

 

5. АПВ сборных шин

 

Для подстанций с односторонним питанием, отключение повреждений на шинах которых  обеспечивается защитами, установленными на противоположных концах питающих линий или на трансформаторах, повторная  подача напряжения на шины осуществляется за счет действия схем АПВ питающих элементов (линий или трансформаторов).

При наличии на шинах подстанции специальной защиты шин (обычно шин  подстанций высокого напряжения в сетях  с двусторонним питанием) повторное  включение шин, так же как и  в схемах с односторонним питанием, можно осуществить с помощью схем ЛПВ выключателей питающих присоединений. Cxемa АПВ при этом выполняется с пуском от несоответствия положения выключателя и ключа управления (реле фиксации). В этом случае при срабатывании защиты шин не должно осуществляться блокирование действия АПВ линии.

При наличии  на подстанции не одной, а нескольких питающих линий целесообразно осуществлять АПВ нескольких или всех линий, отключившихся  при срабатывании защиты шин. Это  следует делать для большей автоматизации восстановления нормальной схемы подстанции и для обеспечения питания потребителей, когда одна питающая линия не может обеспечить всей нагрузки подстанции. С этой целью при срабатывании зашиты шин запускаются АПВ всех питающих линий. В случае успешного АПВ первой линии поочередно включаются выключатели других линий. Если первая линия включится на устойчивое КЗ, снова сработает зашита шин, при этом блокируется действие АПВ других линий и их выключатели не включаются, благодаря чему обеспечивается однократность АПВ шин.