Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СХЕМ АВР




 

Рассмотрим принцип действия схем АВР на примере двухтрансформаторной подстанции, приведенной на рис. 3.2. Питание потребителей нормально осуществляется от рабочего трансформатора Т1. Резервный трансформатор Т2 отключен и находится в автоматическом резерве.

При отключении по любой причине выключателя <2/ трансформатора Т1 его вспомогательный контакт 5С}1.2 размыкает цепь обмотки промежуточного реле КЫ. В результате якорь реле КЫ, подтянутый при включен­ном положении выключателя, при снятии напряжения отпадает с некоторой выдержкой времени и размыкает контакты.

Второй вспомогательный контакт 5<Э./.3 выключате­ля <ЗУ, замкнувшись, подает плюс через еще замкнутый контакт КЫ.1 на обмотку промежуточного реле КЬ2, которое своими контактами производит включение вы­ключателей С}3 и Я4 резервного трансформатора, воз­действуя на контакторы включения УАСЗ и УАС4. По истечении установленной выдержки времени реле КЫ размыкает контакты и разрывает цепь обмотки проме­жуточного реле КЬ2. Если резервный трансформатор включается действием схемы АВР на неустранившееся КЗ и отключится релейной защитой, то его повторного включения не произойдет. Таким образом, реле КЫ обеспечивает однократность АВР и поэтому называется

реле однократности включения. Реле вновь замкнет свои контакты и подготовит схему АВР к новому действию лишь после того, как будет восста­новлена нормальная схема питания подстанции и вклю­чен выключатель 01. Выдержка времени на размыкание контакта КЫ.1 должна быть больше времени включения выключателей 03 и 04, для того чтобы они успели на­дежно включиться.

С целью обеспечения АВР при отключении выключа­теля 02 от его вспомогательного контакта 302.2 пода­ется команда на катушку отключения УАТ1 выключате­ля 01. После отключения 01 схемы АВР запускается и действует, как рассмотрено выше.

Кроме рассмотренных случаев отключения рабочего трансформатора потребители также потеряют питание, если по какой-либо причине останутся без напряжения шины высшего напряжения подстанции Б. Схема АВР при этом не подействует, так как оба выключателя ра­бочего трансформатора останутся включенными. Для того чтобы обеспечить действие схемы АВР и в этом случае, предусмотрен специальный пусковой орган ми­нимального напряжения, в состав которого входят реле КУ1, КУ2, КТ и КУЗ. При исчезновении напряжения на шинах подстанции Б, а следовательно, и на шинах под­станции В минимальные реле напряжения, подключен­ные к трансформатору напряжения ТУ1, замкнут свои контакты и подадут плюс оперативного тока на обмотку реле времени КТ через контакт реле КУЗ. Реле КТ при этом запустится и по истечении установленной выдерж­ки времени подаст плюс на обмотку выходного проме­жуточного реле КЬЗ, которое произведет отключение выключателей <?/ и 02 рабочего трансформатора. Пос­ле отключения выключателя 01 схема АВР подействует, как рассмотрено выше.

Реле напряжения КУЗ предусмотрено для того, что­бы предотвратить отключение трансформатора 77 от пускового органа минимального напряжения в случае отсутствия на шинах высшего напряжения А резервного трансформатора напряжения, когда действие схемы АВР будет заведомо бесполезным. Реле КУЗ, подключенное к трансформатору напряжения ТУ2 шин А, при отсут­ствии напряжения размыкает контакт КУ3.1 и разрыва­ет цепь от контактов КУ1-1 и КУ2.1 к обмотке реле вре­мени КТ.

3.4. ПУСКОВЫЕ ОРГАНЫ

МИНИМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Пусковые органы минимального напряжения должны выполняться таким образом, чтобы они действовали только при исчезновении напряжения на шинах подстан­ции и не действовали при неисправностях в цепях на­пряжения. Так, в рассмотренной схеме на рис. 3.2 и в схеме на рис. 3.3, а контакты минимального реле напря­жения КУ1.1 и КУ2.1 включены последовательно, что предотвращает отключение рабочего трансформатора Т1 при отключении одного из автоматических выключа­телей (предохранителей) в цепях напряжения. Однако ложное отключение трансформатора 77 все же может произойти, если повредится трансформатор напряжения ТУ1 или отключатся оба автоматических выключателя в цепях напряжения. Для повышения надежности исполь­зуются два минимальных реле напряжения, включенных на разные трансформаторы напряжения.

Схемы пусковых органов минимального напряжения могут быть выполнены также с помощью двух реле времени типа ЭВ-235 пере­менного напряжения ~(рис. 3.3, б) .Эти реле, подключаемые непо­средственно к трансформаторам напряжения, при исчезновении напряжения начинают работать и с установленной выдержкой времени замыкают цепь отключения выключателя рабочего источника пита­ния. В схемах пусковых органов минимального напряжения обычно предусматривается сигнализация при нарушении цепей напряжения, которая действует в случае замыкания контакта одного реле напря­жения или реле времени. В схеме на рис. 3.3,6 для сигнализации используется один из двух упорных замыкающих контактов реле времени.

Пусковой орган минимального напряжения может быть выпол­нен с одним реле времени типа ЭВ-235К, включенным через вспомо­гательное устройство ВУ-200, представляющее собой трехфазный вы­прямительный мост (рис. 3.3,в). Это реле времени начинает работать лишь в том случае, если напряжение исчезнет или понизится одно­временно на трех фазах.

В схеме на рис. 3.3, г блокировка от нарушения цепей напряже­ния осуществляется с помощью минимального реле тока КА (об­мотка реле на схеме не показана), включенного в цепь трансформатора тока рабочего источника питания. В нормальных условиях, ког­да рабочий источник питает нагрузку, по обмотке реле КА проходит ток и оно держит контакт разомкнутым. В случае отключения ра­бочего источника или при исчезновении напряжения на питающих шинах, когда исчезает ток нагрузки, замыкается контакт КА.1 и через замкнувшийся контакт К.У.1 создается цепь на срабатывание реле времени КТ, которое отключает рабочий источник питания. Замы­кание только одного контакта КУ.1, когда контакт минимального реле тока КА.1 остается разомкнутым, не приводит к отключению рабочего источника.

При отключении источника, питающего шины высшего напряже­ния рабочего трансформатора или линии (например, шины Б на рис. 3.2), пусковой орган минимального напряжения может прихо­дить в действие не сразу, так как в течение некоторого времени (0,5—1,5 с) синхронные и асинхронные электродвигатели поддержи­вают на шинах остаточное напряжение, превышающее напряжение срабатывания минимального реле напряжения. Это обстоятельство задерживает АВР.

Для ускорения в этих условиях АВР пусковой орган целесооб­разно дополнять реле понижения частоты, которое выявляет пре­кращение питания раньше, чем минимальное реле напряжения. Это происходит потому, что после отключения источника питания элек­тродвигатели резко снижают частоту вращения, благодаря чему частота остаточного напряжения также быстро снижается. При ус­тавке срабатывания реле понижения частоты 48 Гц оно сработа­ет при снижении частоты вращения электродвигателей и синхронных компенсаторов всего на 4 %, что происходит уже через 0,1—0,2 с

после отключения рабочего источника питания. Схема пускового органа с реле понижения частоты КР приведена на рис. 3.4. В случае отключения источника, питающего шины высшего напряжения Б, ис­чезнет ток в рабочем трансформаторе и понизится частота остаточ­ного напряжения на шинах В. При этом сработают и замкнут свои контакты' КА.1 минимальное реле тока и КР1 реле частоты, что

приведет к созданию цепи на отключение выключателя рабочего трансформатора. Реле частоты КР может сработать и при общеси­стемном снижении частоты, но цепи на отключение рабочего источ­ника при этом не образуется, так как по рабочему трансформатору будет проходить ток нагрузки и поэтому контакт КА.1 останется разомкнутым. С помощью реле напряжения КУ1 и КУ2 и реле вре­мени КТ в рассматриваемой схеме выполняется пусковой орган ми­нимального напряжения.

3.5. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ

На рис. 3. 5 приведена схема АВР трансформаторов собственных нужд блочных тепловых электростанций. Показанный в этой схеме рабочий трансформатор Т1 имеет расщепленные обмотки и подключен отпайкой к генератору С1. Два резервных трансформатора Т2 и ТЗ присоединены к магистралям резервного питания 6 кВ А и Б. Выключатели высшего напряжения резерв­ных трансформаторов 0.21 и (}31 нормально отключены, а выключатели стороны низшего напряжения 0.2А и 0.2В, ОЗА и ОЗВ включены. В рассматриваемой схеме имеется возможность замены рабочего трансформатора любого блока любым из двух резервных Т2 и ТЗ. В зави­симости от того, какой из резервных трансформаторов используется, включаются выключатели 0.4А, 0.4В или 05А, 0.5В (секционные выключатели устанавливаются через два блока).

В случае аварийного отключения рабочего трансфор­матора Т1 вспомогательные контакты отключившихся выключателей 8С}11.1 (5(212.1) через контакт реле однократности включения КОСИ. 1 (К0С12.1) замы­кают цепи включения выключателей 01А и 01В, а так­же обмоток промежуточных реле КСС1 (8011.2) или КСС2 (ЗОН.3), включающих выключатели 0.21 или 0.31 резервных трансформаторов 12 или ТЗ соответст­венно. Для выбора направления действия схемы АВР в схеме рис. 3.5, г предусмотрены специальные промежу­точные реле (КЬА2, КХВ2, КЬАЗ, КЬВЗ), контролирую­щие, от какого резервного трансформатора питаются вводы резервного питания к секции 6 кВ соответствую­щего блока (в рассматриваемом случае блока 01).

В схемах АВР выключателя 01А, показанных на рис. 3.5,виг, при использовании для резервирования Т2 замкнуты контакты КУ2. 1 реле напряжения КУ2, конт­ролирующего наличие напряжения на питающей стороне трансформатора Т2, контакты реле положения «Вклю­чено» К0С2А, К0.С2В выключателей 02А и 02В. По­этому под напряжением находятся реле КЬУ2, КЬА2, КЬВ2, и контакты их в схеме АВР (рис. 3.5, в) замкну­ты. При использовании же для резервирования ТЗ под напряжением будут находиться реле КЬУЗ, КЬАЗ, КЬВЗ (рис. 3.5,8,8).

При исчезновении напряжения на шинах секции 6 кВ, когда выключатель рабочего трансформатора ОН остается включенным, вступит в действие пусковой ор­ган минимального напряжения АВР, схема которого при­ведена на рис. 3.6. Аналогично схеме пускового органа минимального напряжения, приведенной на рис. 3.2, для пуска схемы АВР в рассматриваемом случае необходи­мо срабатывание двух реле напряжения (КУ1 и КУ4 на рис. 3.6) и реле времени КТ1 и К.Т4. В качестве реле КУ4 и КТ4 используются соответствующие реле .первой ступени защиты минимального напряжения, предназна­ченной для отключения неответственных электродвига­телей в режиме самозапуска. На реле КУ4 выполняется обычно уставка срабатывания 70 В, и оно срабатывает одновременно с реле КУ1 при исчезновении напряже­ния на шинах, обеспечивая пуск АВР. Для исключения ложного срабатывания пускового органа АВР и защи­ты минимального напряжения электродвигателей при отключении автоматического выключателя 5^, уста новленного во вторичных цепях трансформатора напря­жения, плюс на контакты реле напряжения подается че­рез его вспомогательный контакт 80Р, замкнутый при включенном автоматическом выключателе.

Предусмотренные в схеме на рис. 3.6 блокировки не исключают возможности ложного срабатывания пускового органа в случае перегорания предохранителя в ' средней фазе на стороне высшего напряжения ТУ1, ког­да могут одновременно сработать оба реле напряжения КУ1 и КУ4. Для предотвращения в этом случае ложно­го срабатывания пускового органа схемы АВР плюс на его схему подается через размыкающий контакт фильтр-реле напряжения обратной последовательности КУ2, (типа РНФ-1М), установленного в схеме защиты мини­мального напряжения электродвигателей, подключен­ных к данной секции шин собственных нужд.

В цепи отключения соответствующего выключателя рабочего трансформатора от пускового органа схемы АВР включены замыкающие контакты промежуточного реле КЬУ2 или КЬУЗ (см. рис. 3.5), замкнутые при на­личии напряжения на резервном источнике питания. Промежуточные реле КЬУ2 (КЬУЗ) приходят в дейст­вие от контактов максимального реле напряжения КУ2.1 (КУ3.1) и служат для размножения контактов

последнего с целью использования их в цепях других ра­бочих трансформаторов.

Реле времени КТ1 и КТ4 замыкают цепь отключения выключателя 0.11 через замыкающие контакты реле КЬУ2.1 (КЬУЗ. 1) и КЬА2.1 (КЬАЗ. 1) в зависимости от того, какой трансформатор — Т2 или ТЗ — использу­ется для резервирования рабочего трансформатора Т1.

3.6. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА НА ПОДСТАНЦИЯХ

На рис. 3.7 приведена схема АВР на переменном оперативном токе для секционного выключателя под­станции с двумя трансформаторами, питающимися без выключателей на стороне высшего напряжения от двух линий. Секционный выключатель <2<? нормально отклю­чен. Оперативный ток для питания схемы автоматики подается от трансформаторов собственных нужд ТЗ и ТА, Особенностью схемы является то, что при исчезновении напряжения на одной из линий (1У7 или УУ2) устройст­во АВР включает секционный выключатель Ф, а при восстановлении напряжения на линии автоматически восстанавливает нормальную схему подстанции.

Пусковым органом схемы автоматики являются реле времени КТ1 и КТ2 типа ЭВ-235, контакты которых К.Т1. 2 и КТ2. 2 включены последовательно в цепи УАТ1. Последовательно с контактами этих реле включен мгно­венный контакт реле времени КТЗ. 1 трансформатора Т2, которое контролирует наличие напряжения на этом трансформаторе. Обмотки реле КТ1 и КТ2 включены на разные трансформаторы (ТЗ и ТУ1), что исключает воз­можность ложного действия пускового органа в случае неисправности в цепях напряжения. Реле КТ1, подклю­ченное к трансформатору собственных нужд ТЗ, установ­ленному до выключателя трансформатора Т1, использу­ется также для контроля за появлением напряжения на 77 при включении линии №7.

При исчезновении напряжения в результате отклю­чения линии ЧУ1 запустятся реле времени -/(77 и КТ2 и разомкнут свои мгновенные контакты КТ1.1 и КТ2.1, снимая напряжение с обмотки реле времени КТЗ типа ЭВ-248. Это реле при снятии с его обмотки напряжения мгновенно возвращается в исходное положение, а при подаче напряжения срабатывает с установленной вы­держкой времени.

Если действием схемы АПВ линии напряжение на подстанции восстановлено не будет, то с установленной выдержкой времени (большей времени АПВ линии) замкнутся контакты реле времени /(77.2 и КТ2.2 и создадут цепь на катушку отключения УАТ1 выключате­ля &1 трансформатора 77. При отключении выключате­ля (}1 замкнется его вспомогательный контакт ЗС21.1 (рис. 3.7, в) в цепи катушки включения УАСЗ секционного выключателя ф<? через еще замкнутый контакт КС}С1. 1 реле однократности включения. Секционный выключатель включится и подаст напряжение на 1-ю секцию подстанции, при этом подтянется реле времени КТ2, замкнет контакт К.Т2.1 и разомкнет КТ2.2. Реле КТ1 останется без напряжения, поэтому его контакт К.Т1.1 останется разомкнутым, а реле времени КТЗ бу­дет по-прежнему находиться в исходном положении, держа разомкнутыми все свои контакты.

При восстановлении напряжения на линии №1 на­пряжение появится и на трансформаторе 77, поскольку его отделитель оставался включенным. Получив напря­жение, реле КТ1 подтянется, замкнет контакт КТ1. 1 и разомкнет контакт КТ1.2. При замыкании контакта /(77. 1 начнет работать реле времени КТЗ, которое сво­им проскальзывающим контактом К.Т3.2 создаст цепь на включение выключателя С}1, а конечным кон­тактом КТЗ. 3 — цепь на отключение секционно­го выключателя (23, при этом автоматически бу­дет восстановлена исходная схема подстанции. Цепь на отключение в рассматриваемом случае секционного вы­ключателя создается лишь при условии, что включен вы­ключатель Я2 трансформатора Т2. Если включение вы­ключателя ф<? будет неуспешным вследствие наличия устойчивого повреждения на 1-й секции, она должна быть выведена в ремонт. После окончания ремонта пи­тание 1-й секции восстанавливается от 77 или от 2-й секции и она автоматически вводится в работу. Схема автоматики, аналогичная приведенной на рис. 3.7, обес­печивает действие АВР Т2.

 

3.7. СЕТЕВЫЕ АВР

В распределительных сетях находят широкое приме­нение схемы АВР, обеспечивающие при срабатывании восстановление питания нескольких подстанций сети, так называемые сетевые АВР. Схема такого АВР приведена на- рис. 3.8. Устройство АВР двустороннего действия обеспечивает восстановление питания участков сети, расположенных слева и справа от подстанции В, в случае нарушения питания от подстанций А и Д соответственно. Пуск схемы АВР осуществляется контакта­ми реле напряжения КVI или КУ2, подключенных к трансформаторам напряжения ТУ1 и ТУ2 соответствен­но. В цепи обмотки реле времени КТ1 пускового органа АВР включены замыкающие контакты автоматических выключателей 8Р1 и 5Р2, благодаря чему предотвра­щается ложное срабатывание пускового органа в случае неисправности цепей напряжения, а также замыкающие

контакты КУ3.1 и КУ4.1 реле напряжения, контролиру­ющих наличие напряжения со стороны резервного источ­ника.

В схеме пускового органа схемы АВР предусмотрено второе реле времени КТ2 для возможности осуществле­ния двух различных уставок по времени в случае отклю­чения источников питания от подстанций А к Д. Одно­кратность действия рассматриваемой схемы АВР обе­спечивается двухпозиционным реле переменного тока К($ типа РП-9. В нормальном режиме замкнуты контак­ты реле КС}. 1 и подготовлена цепь обмотки выходного промежуточного реле КЬ. После срабатывания этого ре­ле, подающего команду на включение <2/, и замыкания контактов реле положения «Включено» КС}С 1, фикси­рующего завершение процесса включения ф/, реле КО срабатывает и переключает свои контакты, размыкая дф. / в цепи обмотки КЬ. Возврат реле Щ и подготов­ка схемы АВР к новому действию осуществляются на­жатием кнопки 55. Действие сетевого АВР согласуется с АПВ линий, что обеспечивает наибольшую эффектив­ность действия автоматики.

3.8. РАСЧЕТ УСТАВОК АВР

Реле однократности включения

Выдержка времени промежуточного реле однократ­ности включения (о,ъ от момента снятия напряжения с его обмотки до размыкания контакта должна с некото­рым запасом превышать время включения выключателя резервного источника питания:

где ^вкл — время включения выключателя резервного ис­точника питания; (3аП — время запаса, принимаемое рав­ным 0,3—0,5 с.

Пусковой орган минимального напряжения

Напряжение срабатывания минимального реле напряжения при выполнении пускового органа по схеме на рис. 3.3, а выбирается так, чтобы пусковой ор­ган срабатывал только при полном исчезновении напряжения и не приходил в действие при понижениях напря­жения, вызванных КЗ или самозапуском электродвига­телей.

Для выполнения этого условия напряжение срабаты­вания минимального реле напряжения должно быть равным:

где Сост.к — наименьшее расчетное значение остаточного напряжения при КЗ; Осам — наименьшее напряжение при самозапуске электродвигателей; АОТо — коэффици­ент отстройки, принимаемый 1,25; Лу—коэффициент трансформации трансформатора напряжения.

Для определения наименьшего остаточного напряже­ния производятся расчеты при трехфазных КЗ за реак­торами и трансформаторами (точки /, 2, 3 на рис. 3.9) и расчет самозапуска электродвигателей. Принимается меньшее значение напряжения срабатывания из полу­ченных по формулам (3. 2) и (3. 3).

В большинстве случаев обоим условиям удовлетворя­ет напряжение срабатывания, равное:

где ^/ном — номинальное напряжение электроустановки.

Следовательно, практически можно принимать на­пряжение срабатывания согласно формуле (3.4).

В схемах пусковых органов минимального напряже­ния должны применяться термически стойкие реле на­пряжения типа РН-53/60Д, которые имеют пределы ус­тавок 15—60 В и допускают длительное включение на напряжение 110 и 220 В.

При выполнении органа минимального напряжения с помощью реле времени переменного напряжения по схемам на рис. 3.3, бив необходимо иметь в виду следующее. Напряжение срабатывания реле време­ни типов ЭВ-215—ЭВ-245 не регулируется и по данным завода составляет (0,25—0,55) УВ0К,Р, где Uном,р — номинальное напряжение реле. Поэтому при использовании этих реле в схемах пусковых органов минимального напряжения нужно отбирать реле с напряжением срабатывания не выше предусмотренного по (3.4). Напряжение срабатывания реле времени типов ЭВ-215К — ЭВ-245К также не регулируется, но по дан­ным завода не превышает 0,35Uном,р, поэтому в схемах пусковых органов можно применять любые реле этих типов.

Выдержка времени пуско­вого органа минимального напряже­ния должна быть на ступень селек­тивности больше выдержек времени защит, в зоне действия которых ос­таточное напряжение при КЗ оказы­вается ниже напряжения срабаты­вания реле минимального напряже­ния или реле времени. Такой зоной являются участки до реакторов (точки 5, 6) и до трансформаторов (точка 4) на рис. 3.9.

 

Рис. 3.9. К выбору уставок пусковых орга­нов АВР

Таким образом, выдержка времени пускового органа минимального напряжения должна быть равна:

где 1Х — наибольшая выдержка времени защиты присо­единений, отходящих от шин высшего напряжения под­станции; ?2 — наибольшая выдержка времени защиты присоединений, отходящих от шин низшего напряжения подстанции; А*—ступень селективности, равная 0,4—0,5 с.

Пусковой орган минимального тока и напряжения

Напряжение срабатывания минимального реле напряжения пускового органа минимального тока и напряжения (см. рис. 3.3,г) выбирается, как рассмот­рено выше, по формулам (3.2) — (3.4). При этом отст­раиваться следует только от КЗ в точке 3 (рис. 3.9), так как при КЗ в точках 4 и 5 через трансформатор проходит большой ток КЗ и реле КА держит контакт ра­зомкнутым.

Ток срабатывания минимального реле тока должен быть меньше минимального тока нагрузки и оп­ределяется по формуле:

где Ораб.тт — минимальное рабочее напряжение; боте г— коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,2; кв — коэффициент возврата реле.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Каковы основные требования к выполнению схем АВР?

2. Как обеспечивается однократность действия схемы АВР?

3. Каково назначение пускового органа минимального напря­жения?

4. Зачем в схемах пускового органа схемы АВР применяется реле частоты?

5. Как предотвращается ложное действие пускового органа ми­нимального напряжения при неисправностях в цепях напряжения?

6. Какие виды схем АВР применяются на подстанциях?

7. Каково назначение АВР?

8. Почему при наличии нескольких источников питания на под­станциях применяются схемы одностороннего питания?

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 1326. Нарушение авторских прав

codlug.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия