|
|
Быстродействующее АПВ (БАПВ)
При отключении единственной линии, соединяющей две части энергосистемы, генераторы в одной из них начинают ускоряться, а в другой тормозиться. Угол между напряжениями по концам отключившейся линии будет увеличиваться, но происходить это будет в течение некоторого времени. Скорость изменения угла между напряжениями определяется постоянной механической инерции электрических машин и вращающихся механизмов энергосистем. Принцип действия БАПВ основан на включении линии с минимальной возможной выдержкой времени, чтобы за время бестоковой паузы угол между напряжениями не успел увеличиться значительно и включение при этом будет происходить без больших толчков тока и длительных качаний. Применение БАПВ возможно при использовании быстродействующей РЗ, отключающей КЗ за время 0,1 – 0,2 с, и наличии воздушных выключателей с временем включения 0,2 – 0,3 с, соответственно, полное время цикла БАПВ 0,3 – 0,5 c. При этом угол включения Допустимость применения БАПВ определяется по двум условиям: 1. величиной тока включения, который не должен создавать недопустимого по величине электромагнитного момента на валах генераторов; предельное значение электромагнитного момента определяется при КЗ на выводах генератора; 2. по условию сохранения динамической устойчивости после БАПВ и не допустить асинхронного хода между двумя частями энергосистемы. Достоинствами БАПВ являются простота схемы и высокая эффективность. Рекомендуется применять БАПВ на одиночных транзитных линиях и сильно загруженных линиях, имеющих слабые параллельные связи. Угол включения при БАПВ можно определить, градус,
где Время цикла БАПВ
где
2.7 ТРЕХФАЗНОЕ АПВ НА ЛИНИЯХ С двуСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ
Для одиночных линий, не имеющих параллельных связей, существует три разновидности трехфазных АПВ, используемые в зависимости от конкретных условий: несинхронное АПВ; быстродействующее АПВ; АПВ с улавливанием синхронизма. Для избежания чрезмерных возмущений в системе устройства АПВ линий с двусторонним питанием осуществляются только однократными. При наличии нескольких связей между частями энергосистемы, отключение одной из них не приводит к нарушению синхронизма и значительному расхождению по углу и значению напряжений по концам отключившейся линии. Автоматическое повторное включение в этом случае не будет сопровождаться большим толчком уравнительного тока и обычно рекомендуется применять АПВ с ожиданием синхронизма (АПВОС), но иногда допускается возможность применения устройств АПВ тех же типов, что и для линий с односторонним питанием. Устройство АПВОС применяется на одно- и двуцепных линиях с двусторонним питанием (рисунки 1а, б), а так же на трансформаторах, связывающих сети разных уровней напряжения. Этот тип устройств обычно устанавливается на линиях, имеющих параллельные связи с достаточной пропускной способностью, и включение осуществляется при уже включенных параллельных связях. Первой особенностью выполнения АПВОС является то, что действие АПВ должно производиться только после отключения линии (трансформатора) со всех сторон. Это необходимо для деионизации воздушного промежутка в месте повреждения. Вторая особенность заключается в том, что при отключении единственной связи между двумя частями энергосистемы, в момент ее повторного включения могут возникать значительные толчки тока, величина которых зависит от различия между модулями и углами напряжений по концам отключенной линии (трансформатора). Применительно к одиночной линии, связывающей части энергосистемы, устройство АПВ устанавливается по обоим концам. С одной стороны линии АПВ разрешается при отсутствии напряжения на линии, а с другой стороны при наличии напряжения на линии и при синхронности напряжений. Первым после отключения КЗ на линии релейной защитой срабатывает АПВ с контролем отсутствия напряжения (рисунок 5) и включает выключатель. При наличии на линии устойчивого повреждения выключатель снова отключится, при этом АПВ на другом конце линии действовать не будет. Если КЗ самоустранится, то линия останется под напряжением и будет действовать схема АПВ, установленная на другой стороне линии. Если угол между напряжениями по концам линии будет невелик схема, АПВ включит выключатель по истечению заданной выдержки времени и линия окажется включенной с обеих сторон. При значительной разнице амплитуд и частот напряжений по концам линии АПВОС будет ожидать восстановления синхронизма или незначительной по величине разности частот (0,1 – 0,2 Гц), когда включение линии не приведет к возникновению асинхронного хода и большим толчкам тока в линии. Контроль синхронизма осуществляет реле напряжения KSS типа РН-55, имеющего две обмотки, на каждую из которых подается одно из контролируемых напряжений. При равных по модулям напряжениях на шинах подстанции и линии разность напряжений, под действием которой находится подвижная система реле, в зависимости от угла между контролируемыми напряжениями можно выразить:
таким образом, при снижении разности напряжений до заданной уставки, реле KSS будет реагировать на угол d между напряжениями. В схеме АПВ того конца линии, где осуществляется контроль отсутствия напряжения, накладка
Рисунок 5 – Схема АПВ с ожиданием синхронизма: а) схема цепей оперативного тока; б) цепи напряжения; в) векторная диаграмма, поясняющая принцип действия реле контроля синхронизма последовательно включенные контакты предотвращает отказ в действии АПВ при одностороннем отключении линии. С той стороны линии, где осуществляется контроль синхронизма и наличия напряжения, накладка
где
Рисунок 6 – Схема устройства АПВ с улавливанием синхронизма, в которой используется принцип синхронизации с постоянным углом опережения Устройства АПВ с улавливанием синхронизма (АПВУС) выполняются с органом контроля синхронизма, подобным применяемому в автоматическом синхронизаторе с постоянным углом опережения. Это позволяет осуществлять АПВ при значительно больших скольжениях (1,5 – 2 Гц), чем при АПВОС, а выключатели линии включаются в той же последовательности. В отличие от БАПВ и НАПВ, применение которых допустимо только при определенных условиях, устройство АПВУС можно применять во всех случаях. Подача импульса на повторное включение выключателя осуществляется при определенной разности частот с опережением момента совпадения напряжений по фазе. Пример устройства АПВУС с использованием синхронизатора с постоянным углом опережения приведен на рисунке 6.
2.8 АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПОВТОРНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Наиболее целесообразно применять АПВ трансформаторов на подстанциях в районах с сильным загрязнением атмосферы уносами химических и металлургических предприятий (что приводит, как правило, к неустойчивым перекрытиям изоляции), а также на нетелемеханизированных подстанциях без постоянного дежурного персонала. В среднем успешными являются 64,8% АПВ шин и 60% АПВ силовых трансформаторов. Под АПВ трансформаторов ниже будет пониматься АПВ одного или нескольких выключателей трансформатора, отключаемых действием одной или нескольких защит, установленных в цепи данного трансформатора. Устройства АПВ силовых трансформаторов особенно эффективны для случая одностороннего питания потребителей от этих трансформаторов. Так как резервная защита трансформаторов приходит в действие при КЗ на шинах низших напряжений (для защиты этих шин часто дифференциальная защита не устанавливается), а также в случае отказа в отключении КЗ на отходящих линиях, то успешная работа АПВ восстанавливает электропитание всего района. Существенное значение имеет установка устройств АПВ на трансформаторах распределительной сети. Нередко токовая защита с чувствительностью, обеспечивающей ее действие в случаях КЗ в конце линии, отходящей к потребителю, оказывается не отстроенной от пусковых токов асинхронных двигателей. Обратное АПВ трансформатора, отключившегося от перегрузки, дает возможность потребителям восстановить технологический процесс с соблюдением намеченной заранее очередности пуска. Применение АПВ трансформаторов рассматривается как обязательное мероприятие, отказ от которого должен быть каждый раз обоснован особо. При отказе в действии устройств АПВ трансформаторов или при выводе их из работы (например, для ремонта) персонал должен производить немедленно повторные включения соответствующих выключателей дистанционно с помощью телеуправления или (только для масляных выключателей) вручную на месте. Исключение составляют случаи, когда может быть подано несинхронное напряжение с недопустимым для электрических машин толчком тока. Для трансформаторов, отключенных одной из защит от внутренних повреждений, при отсутствии видимых признаков повреждений разрешается производить один раз повторное включение, если отключение трансформатора ведет к прекращению электроснабжения потребителя. Устройства АПВ трансформаторов предназначены для восстановления электроснабжения потребителей после аварийного отключения питающего трансформатора, не связанного с возникновением в нем внутренних повреждений. Для выполнения АПВ применяются устройства тех же типов, которые устанавливаются на выключателях линий электропередачи. При выборе схемы устройства АПВ должен быть учтен режим работы трансформатора (автотрансформатора). Если трансформатор имеет питание с одной из сторон, или синхронное питание с двух сторон (например, у трехобмоточного трансформатора со сторон 110 и 35 кВ), или допустимо применение НАПВ, то используются такие же типы устройств АПВ, как и для линий с односторонним питанием. При необходимости сохранения синхронизма между частями энергосистемы, включаемыми на параллельную работу выключателем в цепи трансформатора, применяются такие же схемы устройств АПВ, как для линий в кольцевых сетях с несколькими точками питания или для одиночных линий, связывающих две части энергосистемы. Устройства АПВ трансформаторов отличаются главным образом способами выполнения их пуска и блокирования. Пуск устройства АПВ при действии любой из защит, установленных на трансформаторе, обеспечивает его повторное включение при любом повреждении (в том числе и при внутреннем) в случае действия основных и резервных защит. Недостатком способа является возможность повторного включения поврежденного трансформатора и увеличение в связи с этим размеров повреждения. Этот способ может применяться при использовании быстродействующих защит или выполнении ускорения действия резервных защит после работы устройств АПВ. Запрет АПВ при действии сигнального элемента газовой защиты применяется для предотвращения действия АПВ при внутренних повреждениях трансформаторов. Сигнальный элемент газовой защиты работает при наличии газа в реле или при утечке масла. Поэтому запрет АПВ сигнальным контактом газового реле можно использовать для обеспечения работы устройств АПВ после отключения выключателя трансформатора по любой причине, за исключением внутренних повреждений. Время действия устройств АПВ должно быть несколько большим времени срабатывания сигнального элемента газовой защиты (3 – 5 с). Пуск устройства АПВ от резервных защит трансформатора (или, что то же, запрет АПВ при внутренних повреждениях – при действии дифференциальной или газовой защит) применяется наиболее часто. Такой пуск, однако, не обеспечивает АПВ при отключении трансформатора из-за КЗ на его выводах при работе дифференциальной защиты, а также из-за ложной работы дифференциальной или газовой защиты (например, при внешних КЗ, устранившихся после отключения места повреждения). Вместе с тем возможно повторное включение в случае внутреннего КЗ, если имел место отказ дифференциальной и газовой защит. Отказ основных защит маловероятен, и с ним можно не считаться. Для обеспечения быстрого отключения трансформатора в случае повторного включения на КЗ следует предусматривать ускорение резервной защиты, установленной на выключателе, после его включения устройством АПВ. При наличии на подстанции одного трансформатора с односторонним питанием установка на нем устройства АПВ является обязательной. Для трехобмоточных трансформаторов устройства АПВ устанавливаются на каждом из выключателей с таким расчетом, чтобы после отключения одной из обмоток трансформатора резервной защитой выключатель включался обратно. При наличии на подстанции с односторонним питанием двух и более трансформаторов, работающих параллельно, установку АПВ следует считать обязательной, по крайней мере, для одного трансформатора. Если отключение одного из трансформаторов может вызвать перегрузку другого и необходимость отключения части потребителей, целесообразно оборудовать устройством АПВ и другой трансформатор. Устройство АПВ целесообразно выполнять с пуском от резервных защит (например, максимальных токовых с выдержкой времени), установленных в цепи каждого из напряжений у трехобмоточных трансформаторов и с питающей стороны – у двухобмоточных трансформаторов. При установке устройств АПВ на параллельно работающих понижающих трансформаторах следует предусматривать поочередное включение выключателей как для облегчения работы аккумуляторной батареи, так и для осуществления второй попытки подачи напряжения потребителю при неуспешном первом АПВ. При раздельной работе трансформаторов можно предусматривать действие АПВ при работе защиты, реагирующей на внешние КЗ, и действие АВР при работе защиты, реагирующей на внутренние КЗ. Такое выполнение устраняет возможность включения неповрежденной секции подстанции на неустраненное КЗ в сети резервируемого трансформатора. В случае питания от трансформатора синхронных двигателей или компенсаторов действие устройств АПВ должно быть увязано со временем перевода синхронной нагрузки в асинхронный режим при ее обесточивании или со временем, требуемым для отключения такой нагрузки, так же как это производится при АПВ линий. При установке на подстанции автотрансформаторов все сказанное выше в отношении применения устройств АПВ для трансформаторов остается в силе.
  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
,
– угол между векторами напряжений по концам линии; 
– активная мощность, передаваемая по линии до ее отключения; 
, 
– суммарные номинальные мощности генераторов в разделившихся частях энергосистемы; 
, 
,
, 
– времена быстродействующей защиты и отключения выключателя соответственно; 
– время бестоковой паузы, которое должно быть больше времени деионизации искрового промежутка 
.
,
включена, а
и 
из работы не выводятся, что
,
и 
– минимальное время срабатывания РЗ на рассматриваемом и максимальное время срабатывания РЗ на противоположном конце линии соответственно; 
, 
– времена включения и отключения выключателя рассматриваемого конца линии; 
– время отключения выключателя противоположного конца линии.