Setzenergo.ru

Строительный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Алгоритм работы авр с секционным выключателем

Автоматический ввод резерва

Автоматическое включение резерва — включение автоматическим устройством резервного оборудования взамен отключившегося основного. Широко применяется в энергетике, служит для обеспечения бесперебойного электроснабжения потребителей. [1] [2] [3]

Автоматический ввод резерва является частью сетевой автоматики (релейной защиты и автоматики) объектов энергетики. [4] [5]

В энергетике: автомат включения резерва (АВР) — автоматическое устройство, осуществляющее автоматический ввод резервных источников питания или включение выключателя, на котором осуществляется деление сети. [6] :78

Потребители: коммутационный аппарат переключения (переключатель питания) (англ. Transfer switch ) — аппарат для переключения одной или нескольких цепей нагрузки от одного источника к другому. [7] :п. 2.1.1

Отдельные установки: автоматическое включение электродвигателей резервных механизмов — включение резервного оборудования при выявлении нарушения технологического режима с помощью реле, реагирующих на неэлектрические величины. [6] :109

На 2018 год в России отсутствует единая терминология для сетей электроснабжения и электроэнергетики в области надежности электроснабжения. [8]

Нормативно оборудование для переключения питания с одного источника на другой делится на: [9]

  • с вентильными переключающими аппаратами переменного тока;
  • c релейно-контакторными переключающими аппаратами переменного тока (IEC 60947-6-1);
    • коммутационная аппаратура ручного переключения (РКАП);
    • коммутационная аппаратура дистанционного переключения (ДКАП);
    • коммутационная аппаратура автоматического переключения (КААП); [10]
  • для переключения источников постоянного тока;
  • коммутационные устройства с подключением к источнику бесперебойного энергоснабжения (IEC 62040).

Содержание

  • 1 Автомат включения резерва
    • 1.1 Принцип действия
  • 2 Коммутационный аппарат переключения (переключатель питания)
    • 2.1 Автоматический
  • 3 См. также
  • 4 Источники
  • 5 Примечания
  • 6 Ссылки

Автомат включения резерва [ править | править код ]

Автоматическое восстановление питания должно обеспечиваться для:

  • электроприемников первой категории — обеспечиваются электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания;
  • особая группа электроприемников первой категории — обеспечиваются электроэнергией от трех независимых взаимно резервирующих источников питания. [11]

Таким образом, кроме неудобств в повседневной жизни человека, длительный перерыв в электропитании может привести к угрозе жизни и безопасности людей, материальному ущербу и другим, не менее серьёзным последствиям. Гарантированное питание можно реализовать, осуществив электропитание каждого потребителя от двух источников одновременно (для потребителей I категории так и делают), однако подобная схема имеет ряд недостатков:

  • Токикороткого замыкания при параллельной работе источников питания гораздо выше, чем при раздельном питании потребителей.
  • В питающих трансформаторах выше потери электроэнергии
  • Релейная защита сложнее, чем при раздельном питании.
  • Необходимость учета перетоков мощности вызывает трудности, связанные с выработкой определённого режима работы системы.
  • В некоторых случаях не получается реализовать схему из-за того, что нет возможности осуществить параллельную работу источников питания из-за ранее установленной релейной защиты и оборудования.

В связи с этим возникает необходимость в раздельном электроснабжении и быстром восстановлении электропитания потребителей. Решение этой задачи и выполняет АВР. АВР может подключить отдельный источник электроэнергии (генератор, аккумуляторную батарею) или включить выключатель, разделяющий сеть, при этом перерыв питания может составлять всего 0.3 — 0.8 секунд.

При проектировании схемы АВР, допускающей включение секционного выключателя, важно учитывать пропускную способность питающего трансформатора и мощность источника энергии, питающих параллельную систему. В противном случае может получиться так, что переключение на питание от параллельной системы выведет из строя и её, так как источник питания не сможет справиться с суммарной нагрузкой обеих систем. В случае если невозможно подобрать такой источник питания, обычно предусматривают такую логику защиты, которая отключит наименее важных потребителей тока обеих систем.

АВР разделяют на:

  • АВР одностороннего действия. В таких схемах присутствует одна рабочая секция питающей сети, и одна резервная. В случае потери питания рабочей секции АВР подключит резервную секцию.
  • АВР двухстороннего действия. В этой схеме любая из двух линий может быть как рабочей, так и резервной.
  • АВР с восстановлением. Если на отключенном вводе вновь появляется напряжение, то с выдержкой времени он включается, а секционный выключатель отключается. Если кратковременная параллельная работа двух источников не допустима, то сначала отключается секционный выключатель, а затем включается вводной. Схема вернулась в исходное состояние.
  • АВР без восстановления.

АВР должен срабатывать однократно. Это требование обусловлено недопустимостью многократного включения резервных источников в систему с неустранённым коротким замыканием.

АВР должен срабатывать всегда, в случае исчезновения напряжения на шинах потребителей, независимо от причины. В случае работы схемы дуговой защиты АВР может быть блокирован, чтобы уменьшить повреждения от короткого замыкания. В некоторых случаях требуется задержка переключения АВР. К примеру, при запуске мощных двигателей на стороне потребителя, схема АВР должна игнорировать просадку напряжения.

Принцип действия [ править | править код ]

Реализацию схем АВР осуществляют с помощью средств РЗиА: реле различного назначения, цифровых блоков защит (контроллер АВР), переключателей — изделий, включающих в себя механическую коммутационную часть, микропроцессорный блок управления, а также панель индикации и управления.

В качестве измерительного органа для АВР в высоковольтных сетях служат реле минимального напряжения (реле контроля фаз), подключённые к защищаемым участкам через трансформаторы напряжения. В случае снижения напряжения на защищаемом участке электрической сети реле даёт сигнал в схему АВР. Однако, условие отсутствия напряжения не является достаточным для того, чтобы устройство АВР начало свою работу. Как правило, должен быть удовлетворён ещё ряд условий:

  • На защищаемом участке нет неустранённого короткого замыкания. Так как понижение напряжения может быть связано с коротким замыканием, включение дополнительных источников питания в эту цепь нецелесообразно и недопустимо.
  • Вводной выключатель включён. Это условие проверяется, чтобы АВР не сработало, когда напряжение исчезло из-за того, что вводной выключатель был отключён намеренно.
  • На соседнем участке, от которого предполагается получать питание после действия АВР, напряжение присутствует. Если обе питающие линии находятся не под напряжением, то переключение не имеет смысла.

После проверки выполнения всех этих условий логическая часть АВР даёт сигнал на отключение вводного выключателя обесточенной части электрической сети и на включение межлинейного (или секционного) выключателя. Причём, межлинейный выключатель включается только после того, как вводной выключатель отключился. АВР подразделяется также на системы с восстановлением и без восстановления: при работе с восстановлением при возникновении напряжения на вводе с установленной выдержкой схема восстанавливает исходную конфигурацию. Обычно данный режим выбирается установкой накладок вторичных цепей в соответствующее положение. При восстановлении АВР допускается кратковременная работа питающих трансформаторов «в параллель» для бесперебойности электроснабжения.

В низковольтных сетях одновременно в качестве измерительного и пускового органа могут служить магнитные пускатели или модуль АВР-3/3. Либо предназначенный для управления схемами АВР микропроцессорный контроллер АВР.

Коммутационный аппарат переключения (переключатель питания) [ править | править код ]

Автоматический [ править | править код ]

Коммутационная аппаратура автоматического переключения — аппаратура автономного действия, состоящая из коммутационного аппарата (аппаратов) переключения и других устройств, необходимых для контроля цепей питания и переключения одной или нескольких цепей нагрузки от одного источника питания к другому. [7] :п. 2.1.2

Автоматические переключатели питания делятся на оборудование:

  • постоянного тока;
  • переменного тока
    • использующие релейно-контакторные схемы;
    • с непрерывной подачей питания при переключении нагрузок;
    • источники бесперебойного питания. [9] :п.1

При автоматическом переключении обеспечивается гарантированное электропитание, когда допускается перерыв на время ввода в действие резервного источника. Бесперебойное электропитание с «мгновенным» вводом в действие резервного источника обеспечивает источник бесперебойного электропитания. [12]

Возможно использование автоматической коммутационной аппаратуры не только во время длительных отключений рабочего источника питания, но и при кратковременных провалах напряжения. Если допустимое время перерыва питания меньше 0,2 с возможно только использование источников бесперебойного питания, защита автоматическими выключателями цепи с коротким замыканием для уменьшения времени перерыва питания в таком случае невозможна или неэффективна. Если допустимое время более 0,2 с возможно использование защит электросети или использование источников бесперебойного питания. При допустимом времени 5…20 с возможно отказаться от источников бесперебойного питания и использовать автоматическую коммутационную аппаратуру. [13] :с. 61

Рациональная схема АВР 0,4 кВ

Повышение надежности электроснабжения остается одной из насущных проблем российской электроэнергетики, поэтому системы автоматического ввода резерва (АВР) находятся в центре внимания специалистов.
В схеме, предлагаемой московским автором, реализован экономически целесообразный подход к решению задачи автоматического подключения к системе электропитания резервных источников в случае аварии основных источников.

Автоматический ввод резерва (АВР) — важное звено в системе поддержания электроснабжения потребителей при исчезновении питания. Предлагаемый вариант схемы с использованием трех источников энергии и двух секций нагрузки – АВР «3 в 2» позволяет реализовать надежный, понятный, ремонтопригодный АВР на базе стандартных блоков управления, которые выпускаются многими производителями.

Традиционная схема

Классическая схема АВР «3 в 2» основывается на двух независимых сетевых вводах и одном электроагрегате (ЭА), например дизель-генераторной установке. Нагрузка распределяется на две секции, связанные секционным выключателем (рис. 1).

В нормальном режиме каждая секция нагрузки получает питание от своего сетевого источника через Ввод 1 и Ввод 2. ЭА в этом режиме отключен вместе с секционным выключателем Q3.

Читать еще:  Как правильно поставить выключатель массы

При нарушении питания со стороны, например, Ввода 1 схема АВР «3 в 2» отключает вводной автоматический выключатель Q1 и включает секционный выключатель Q3. Команда на запуск ЭА не поступает.

Как правило, через какое-то время качество напряжения на Вводе 1 восстанавливается и схема должна отключить секционный выключатель Q3 и включить выключатель Q1 Ввода 1.

Но если после нарушения питания (потери) со стороны Ввода 1 происходит потеря и Ввода 2, то схема АВР «3 в 2»должна отключить все вводные автоматические выключатели Q1 и Q2, включить секционный автоматический выключатель Q3 и после выхода напряжения ЭА на номинальные параметры подключить его к нагрузкам секций 1 и 2, включив Q4. И, как принято, схема должна отработать обратный путь: восстановить нормальную или преднормальную (работа на одном сетевом вводе) схему, предварительно подав сигнал на останов ЭА.

На практике эта логика реализуется, как правило, на основе микропроцессорных программируемых реле, реле контроля фаз, промежуточных реле. Релейная схема очень громоздкая: много режимов, блокировок, регулировок порогов напряжения, уставок времени включения/отключения автоматических выключателей. При этом на практике получается, что решения этого АВР далеки от совершенства.

Каждый производитель НКУ пишет свою программу, старается ее закрыть паролями от вмешательства потребителя и конкурентов, потом создает «Руководство по эксплуатации», пытаясь дать рекомендации по пусконаладке и обслуживанию. Обычно это заканчивается выездом специалиста компании-изготовителя НКУ на объект и запуском АВР после доработок на месте.

В дальнейшем любая внештатная ситуация или сбой программы в программируемом реле вынуждают потребитель снова вызывать специалиста, причем, если у НКУ закончился срок гарантийного обслуживания, то специалист едет из Москвы за 5000 км за счет потребителя. Из-за всего этого АВР зачастую переводят в ручной режим.

Рациональная схема

Предлагаемая схема АВР «3 в 2» учитывает все возможные варианты работы. Решение не требует дополнительных знаний по программированию контроллеров, а также не вызывает сложностей в пусконаладке и последующей эксплуатации. Эта схема проста, надежна и ремонтопригодна.

Если рассмотреть основные режимы работы схемы, то можно выделить режим питания нагрузок секций от сетевых источников и режим питания всей нагрузки от ЭА. По сути, эти два режима независимы и каждый при своей активности должен блокировать работу другого. Поэтому целесообразно рассмотреть работу схемы «3 в 2» как комбинацию схем «2 в 2» и «2 в 1 ЭА».

Итак, схема «2 в 2» — это два независимых сетевых источника, две секции нагрузки, соединенные секционным выключателем. В нормальном режиме каждый сетевой источник питает свою секцию, а в аварийном обе секции получают питание только от одного сетевого источника.

Схема «2 в 1 ЭА» — это один сетевой источник, один автономный ЭА, например ДГУ, одна нагрузка, которая получает в нормальном режиме питание от сетевого источника, а в аварийном от ЭА. На рис. 2 представлен фрагмент принципиальной схемы подключения блоков управления АВР. Блок управления АВР1 «2 в 2» контролирует параметры напряжения на сетевых вводах трансформаторов Т1 и Т2. По параметрам этих напряжений в соответствии с логикой, заложенной в программе АВР, этот блок управляет вводными автоматическими выключателями Q1, Q2 и секционным автоматическим выключателем Q3.

Блок управления АВР2 «2 в 1 ЭА» контролирует параметры напряжения на одном из сетевых вводов трансформаторов Т1 и Т2. Сетевое напряжение подается от мини-АВР, реализованного на механически сблокированных промежуточных контакторах 1К1 и 1К2.

3). На вход этого реле подаются любые три фазных напряжения, на выходе всегда одна из фаз. Приоритетом является первая фаза (через К1). Если она пропадает, то подключается вторая (через К2), если пропадает и вторая, то подключается третья фаза (через К3).

Катушки управления промежуточных контакторов 1К1, 1К2 управляются с помощью релейных выходов К1 и К2. На рынке представлено множество устройств, реализующих функции РВФ. Основное их назначение – быстрое переключение фаз (время переключения различно у производителей).

Кроме того, в схеме присутствует источник бесперебойного питания (ИБП) на 500 ВА (рис. 3) для управления схемой АВР на момент запуска ЭА при полной потере сетевых вводов. Его можно оперативно отключить посредством байпасного выключателя нагрузки QS1 и при необходимости заменить аккумуляторные батареи.

Таким образом, блок АВР2 не участвует в работе общей схемы, пока есть качественное напряжение хотя бы на одном сетевом вводе. Если напряжение пропадает на обоих сетевых вводах, то блок АВР2 подает сигнал на отключение вводных автоматических выключателей Q1, Q2, затем формирует команду на запуск ЭА и при выходе параметров напряжения на зажимах ЭА на номинальные значения включает автоматические выключатели Q3 и Q4. При необходимости, одновременно с их включением можно сформировать сигнал на отключение части нагрузок секций 1 и 2. Для этого автоматические выключатели отходящих линий секций 1 и 2 должны быть снабжены независимыми расцепителями или моторными приводами.

В итоге организуется надежное электроснабжение от двух сетевых источников и одного ЭА. Назвать эту схему бесперебойной не совсем корректно, так как существуют необходимые временные задержки в переключениях, но она обеспечивает четкую работу оборудования в автоматическом режиме.

Нужно отметить, что в ассортименте большинства мировых производителей блоков АВР на микропроцессорной основе представлены блоки управления для схем АВР «2 в 2» и «2 в 1 ЭА». Цена этих блоков у разных изготовителей находится в диапазоне от 6000 до 40000 руб. за единицу, причем, как правило, эти устройства обладают одинаковой функциональностью: «всё в одном». Только одни производители предусматривают больше переключателей основных уставок и регулировок, открывают доступ к управлению режимами, а другие их жестко фиксируют и прячут. Немаловажно, что эти стандартные блоки прошли многочисленные тесты и испытания, снабжены понятной инструкцией по их применению.

На сайте www.elsnab.ru: библиотека схем и руководства по эксплуатации АВР, другая рабочая документация.

Алексей Осмачкин,
технический директор
ООО «Элснаб», г. Москва

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Автоматическое включение — секционный выключатель

Автоматическое включение секционного выключателя может осуществляться схемой, приведенной на рис. 2.10. Так же, как и в схеме АПВ, питание схемы АВР оперативным переменным током осуществляется от трансформаторов собственных нужд. [1]

Предусматривается автоматическое включение секционного выключателя при отключении одного из главных трансформаторов и при исчезновении напряжения на питающей линии ПО кВ, автоматическое включение перемычки на стороне 110 кВ при отключении одной из линий ПО кВ, а также автоматическое включение резервного трансформатора собственных нужд. [2]

Предусматривают устройства автоматического включения секционных выключателей ( АВР), которые приходят в действие в случае отключения одной из линий, связывающих подстанцию с шинами станции. В рассматриваемой схеме нагрузка каждой линии при нормальной работе сети не превышает 0 5Р, где Р — максимальная нагрузка распределительной подстанции. Соответственно этим мощностям должны быть выбраны сечения кабелей и номинальные токи реакторов. Линии, предназначенные для питания одной подстанции, присоединяют к разным секциям сборных шин станции. [4]

Эти особенности вытекают из необходимости обеспечить автоматическое включение секционного выключателя 6 — 10 ( 35) кв, автоматический перевод питания подстанции с одной линии 35 Ч — — f — 220 кв на другую и автоматический возврат к предшествующему режиму ( параллельной или раздельной работы трансформаторов) после исчезновения причины, вызвавшей действие автоматики. [5]

Такое автоматическое резервирование питания осуществляется с помощью автоматического включения нормально отключенного секционного выключателя после предварительного отключения выключателя поврежденной линии. [6]

При нормальном режиме трансформаторы работают раздельно с автоматическим включением секционного выключателя на вторичном напряжении при отключении одного из них. [8]

В связи с этим подготовка двигателя к новому включению возможна только при включенных обоих трансформаторах и поэтому автоматическое включение секционного выключателя может быть лишь однократным. При помощи ключа ПБ действие автоматики может быть снято. [9]

Питание двух секций шин подстанции, к одной из которых, подключен синхронный компенсатор, осуществляется по двум трансформаторам. При отключении любого из них происходит автоматическое включение секционного выключателя . [10]

Питание двух секций шин подстанции, к одной из которых подключен синхронный компенсатор, осуществляется двумя трансформаторами. В случае отключения любого из них происходит автоматическое включение секционного выключателя . [11]

При раздельной работе линий предполагается режим разомкнутого секционного выключателя на распределительном пункте и в центре питания. Питание потребителей при исчезновении напряжения на одной из секций шин РП восстанавливается путем автоматического включения секционного выключателя . И в том, и в другом случае может предусматриваться устройство АВР. [13]

Для потребителей первой категории надежности резервные источники питания автоматически включаются при прекращении питания от основных источников. Это осуществляется системой автоматического включения резерва ( АВР) на РП и подстанциях. Наиболее часто предусматривается АВР резервной линии и автоматического включения секционного выключателя . [14]

На рис. 3 показана радиальная схема питания двухтрансфор-маторной цеховой подстанции на напряжение до 1000 В электроприемников 1 — й и 2 — й категорий. Трансформаторы на первичной стороне включены раздельно на разные секции, на вторичной работает также каждый на свою группу потребителей. При аварийном отключении автоматического выключателя В1 или В2 нагрузка потребителей будет принята оставшимся в работе трансформатором благодаря автоматическому включению секционного выключателя ВЗ . [15]

Читать еще:  2107 выключатель зажигания как 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».

Читать еще:  Как подключить повторитель выключателя

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

  1. Выполнение устройств АВР на электростанциях малой энергетики и прилегающих подстанциях энергосистем существенно отличается от типовых решений, принятых на подстанциях электрических сетей.
  2. Предложены, проверены на физических моделях и реализованы на объектах специализированные алгоритмы АВР, учитывающие особенности режимов, возникающих при применении малых электростанций.

ЛИТЕРАТУРА

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Алгоритм работы авр с секционным выключателем

Автоматический ввод резерва (АВР) — способ обеспечения резервным электроснабжением нагрузок, подключенных к системе электроснабжения, имеющей не менее двух питающих вводов и направленный на повышение надежности системы электроснабжения. Заключается в автоматическом подключении к нагрузкам резервных источников питания в случае потери основного.

Требования к АВР

● Должен срабатывать за минимально возможное после отключения рабочего источника энергии время.

● Должен срабатывать всегда, в случае исчезновения напряжения на шинах потребителей, независимо от причины. В случае работы схемы дуговой защиты

● АВР может быть блокирован, чтобы уменьшить повреждения от короткого замыкания. В некоторых случаях требуется задержка переключения АВР.
К примеру, при запуске мощных двигателей на стороне потребителя, схема АВР должна игнорировать просадку напряжения.

● Должен срабатывать однократно. Это требование обусловлено недопустимостью многократного включения резервных источников в систему с неустраненным коротким замыканием.

Реализацию схем АВР осуществляют с помощью средств РЗиА: реле различного назначения, цифровых блоков защит (контроллер АВР), переключателей — изделий, включающих в себя механическую коммутационную часть, микропроцессорный блок управления, а также панель индикации и управления.

Применение АВР.

Согласно ПУЭ все потребители электрической энергии делятся на три категории: I категория — к потребителям этой группы относятся те, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, угрозу для безопасности государства, нарушение сложных технологических процессов и пр. II категория — к этой группе относят электроприемники, перерыв в питании которых может привести к массовому недоотпуску продукции, простою рабочих, механизмов, промышленного транспорта. III категория — все остальные потребители электроэнергии. Кроме того, в I категории выделена особая группа электроприемников. В особую группу I категории включены электроприемники, «бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров».

Таким образом, кроме неудобств в повседневной жизни человека, длительный перерыв в электропитании может привести к угрозе жизни и безопасности людей, материальному ущербу и другим, не менее серьёзным последствиям. Бесперебойное питание можно реализовать, осуществив электропитание каждого потребителя от двух источников одновременно (для потребителей I категории так
и делают), однако подобная схема имеет ряд недостатков:

● Токи короткого замыкания при параллельной работе источников питания гораздо выше, чем при раздельном питании потребителей.

● В питающих трансформаторах выше потери электроэнергии.

● Релейная защита сложнее, чем при раздельном питании.

● Необходимость учета перетоков мощности вызывает трудности, связанные с выработкой определенного режима работы системы.

● В некоторых случаях не получается реализовать схему из-за того, что нет возможности осуществить параллельную работу источников питания из-за ранее установленной релейной защиты и оборудования.

В связи с этим возникает необходимость в раздельном электроснабжении и быстром восстановлении электропитания потребителей. Решение этой задачи и выполняет АВР. АВР может подключить отдельный источник электроэнергии (генератор, аккумуляторную батарею) или включить выключатель, разделяющий сеть, при этом перерыв питания может составлять всего 0.3 — 0.8 секунд.

При проектировании схемы АВР, допускающей включение секционного выключателя, важно учитывать пропускную способность питающего трансформатора и мощность источника энергии, питающих параллельную систему. В противном случае может получиться так, что переключение на питание от параллельной системы выведет из строя и её, так как источник питания не сможет справиться с суммарной нагрузкой обеих систем. В случае если невозможно подобрать такой источник питания, обычно предусматривают такую логику защиты, которая отключит наименее важных потребителей тока обеих систем.

АВР разделяют на:

● АВР одностороннего действия. В таких схемах присутствует одна рабочая секция питающей сети, и одна резервная.
В случае потери питания рабочей секции АВР подключит резервную секцию.

● АВР двухстороннего действия. В этой схеме любая из двух линий может быть как рабочей, так и резервной.

● АВР с восстановлением. Если на отключенном вводе вновь появляется напряжение, то с выдержкой времени он включается, а секционный выключатель отключается. Если кратковременная параллельная работа двух источников не допустима, то сначала отключается секционный выключатель, а затем включается вводной. Схема вернулась в исходное состояние.

● АВР без восстановления.

Принцип действия АВР.

В качестве измерительного органа для АВР в высоковольтных сетях служат реле минимального напряжения (реле контроля фаз), подключенные к защищаемым участкам через трансформаторы напряжения. В случае снижения напряжения на защищаемом участке электрической сети реле дает сигнал в схему АВР. Однако, условие отсутствия напряжения не является достаточным для того, чтобы устройство АВР начало свою работу. Как правило, должен быть удовлетворён еще ряд условий:

● На защищаемом участке нет неустраненных короткого замыкания. Так как понижение напряжения может быть связано с коротким замыканием, включение дополнительных источников питания в эту цепь нецелесообразно и недопустимо.

● Вводной выключатель включён. Это условие проверяется, чтобы АВР не сработало, когда напряжение исчезло из-за того, что вводной выключатель был отключен намеренно.

● На соседнем участке, от которого предполагается получать питание после действия АВР, напряжение присутствует. Если обе питающие линии находятся не под напряжением, то переключение не имеет смысла.

После проверки выполнения всех этих условий логическая часть АВР дает сигнал на отключение вводного выключателя обесточенной части электрической сети и на включение межлинейного (или секционного) выключателя. Причём, межлинейный выключатель включается только после того, как вводной выключатель отключился. АВР подразделяется также на системы с восстановлением
и без восстановления: при работе с восстановлением при возникновении напряжения на вводе с установленной выдержкой схема восстанавливает исходную конфигурацию. Обычно данный режим выбирается установкой накладок вторичных цепей
в соответствующее положение. При восстановлении АВР допускается кратковременная работа питающих трансформаторов
«в параллель» для бесперебойности электроснабжения.

В низковольтных сетях одновременно в качестве измерительного и пускового органа могут служить магнитные пускатели или модуль АВР-3/3. Либо предназначенный для управления схемами АВР микропроцессорный контроллер АВР.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector