Конспект лекцій з дисципліни „Релейний захист та автоматика” (стр. 17 )

Uс. р1≤ Uост. сзп /(kпkвідKU), (8.2)

де kп=1,25 — коефіцієнт повернення.

Приймається менше значення напруги спрацьовування, отримане з виразів (8.1) і (8.2). У розрахунках часто приймають

Uс. р1=(0,25...0,4)(Uном/Кu).

Воно звичайно задовольняє обом умовам. При цьому витримка часу tАВР1 повинна бути більше часу tIc. з + tо. в (див. мал. 8.1, б). Звичайно в розрахунках приймають найбільшу витримку часу захистів приєднань, що відходять від шин джерела живлення ИП1 і від шин секції 1, тобто

tАВР1 ≥tc. з max + ∆t (8.3)

У деяких схемах ПАВР пусковий орган (мінімальне реле напруги) і орган витримки часу об'єднані в одному реле. Якщо на резервованому елементі системи електропостачання (наприклад, на лінії Л1) є пристрій АПВ, то час tАВР1 повинен узгоджуватися із часом дії ПАПВ tАПВ1 так, щоб ПАВР діяло тільки після неуспішної дії ПАПВ. Для цього час tАВР1 отриманий з виразу (7.8), необхідно збільшити при однократному ПАПВ на значення tАПВ1. Якщо в системі електропостачання (мал. 8.1, а) поряд з розглянутим пристроєм АВР є ПАВР, розташований ближче до робочого джерела живлення, то його час дії t `АВР1 вибирається з урахуванням сказаного, а для розглянутого ПАВР повинна виконуватися додаткова умова tАВР1 ≥ t `АВР1 + t зап. Час t зап залежно від типів вимикачів і реле часу в схемах ПАВР приймається 2—3 с.

В умовах експлуатації трапляються перегоряння запобіжників або інші несправності в ланцюгах трансформаторів напруги. При цьому можливі спрацьовування мінімальних реле напруги пускового органу. Для запобігання помилкових дій пристрою АВР є ряд способів, наприклад у пусковому органі використовують два мінімальних реле напруги, включені на різні трансформатори напруги. Для цих же цілей у пусковому органі разом з мінімальним реле напруги використовують мінімальне реле струму, включене на струм живильної лінії Л1 (мал. 8.1, а). Такий комбінований пусковий орган спрацьовує лише тоді, коли разом зі зникненням напруги на шинах зникає струм у лінії. Струм спрацьовування реле відстроюється від мінімального робочого струму Iроб. min лінії, що живиться за умовою

Iс. р=Iроб. min/(kвідстрK1), (8.4)

де kвідстр =1,5.

У цьому випадку витримка часу tАВР1, обумовлена з виразу (8.3), узгоджена тільки із захистом, що діє при к. з. у точці К6. Якщо до резервованих шин підключені синхронні електродвигуни й компенсатори, то при відключенні робочого джерела живлення на шинах протягом деякого часу підтримується залишкова напруга завдяки розряду електромагнітної енергії, накопиченої цими електродвигунами й компенсаторами. Значення цієї напруги знижується поступово, тому мінімальне реле напруги ПАВР може подіяти з tс. р=1 і більше. Таке значення небажане. Уникнути його можна, якщо замість мінімального реле напруги використати реле зниження частоти. Це можливо, тому що знижується не тільки значення, але й частота залишкової напруги, причому час зниження частоти до значення уставки спрацьовування, рівної 46-47 Гц, звичайно не перевищує 0,2-0,3 с, тобто завжди значно менше, ніж час зниження залишкової напруги від первісного значення до уставки спрацьовування мінімального реле напруги. Дія пристрою АВР має сенс при наявності напруги на резервному джерелі живлення. Тому у пусковий орган ПАВР включають максимальне реле напруги, що контролює наявність напруги на резервному джерелі живлення, на шинах секції II. При мінімальній робочій напрузі Uроб. min, реле повинне перебувати у стані після спрацьовування, дозволяючи дію пускового органа ПАВР. Це забезпечується вибором його напруги спрацьовування за умовою

Uс. р2=Uроб. min/(kпkвідстрKu) (8.5)

де kвідстр=1,5...1,7 — коефіцієнт відстройки; kп=0,8 — коефіцієнт повернення.

У розрахунках звичайно приймають Uc. p2 = (0,65...0,7) (Uном/Ku). Вимога однократності дії ПАВР задовольняється, якщо прийняти тривалість впливу на включення вимикача Q5 (мал. 7.7, а)

tАВР2 =tв. в + tзап, (8.6)

де tв. в - час включення вимикача Q5; tзап =0,3...0,5 с.

Включений від ПАВР вимикач повинен мати захист, що діє із прискоренням після АВР. У тому випадку, якщо при дії ПАВР резервне джерело живлення перевантажується й не забезпечує самозапуск електродвигунів, варто відключити частину навантаження, наприклад, мінімальним захистом напруги.

8.2 СХЕМИ ПРИСТРОЇВ АВТОМАТИЧНОГО ВКЛЮЧЕННЯ РЕЗЕРВУ

Пристрої АВР на змінному оперативному струмі звичайно застосовуються в установках з вимикачами, обладнаними вантажними або пружинними приводами, що мають різні допоміжні контакти, про призначення й умовну позначку яких йшлося вище. На мал. 8.2, а показана підстанція, що одержує живлення від робочого джерела. Вимикач Q1 включений, а вимикач Q2 резервного джерела відключений. В якості пускового органу ПАВР застосоване вторинне реле напруги KVT прямої дії РНВ (мал. 8.2, б). Воно спрацьовує при зникненні напруги на шинах підстанції й відключає вимикач Q1 із заданою витримкою часу. При цьому допоміжний контакт вимикача Q1.1 замикає ланцюг електромагніту включення YАС2 вимикача Q2, що включається лише при наявності напруги від резервного джерела, електромагніт підключається до TV2 (мал. 8.2, в).

Мал. 8.2. Схеми мережі й пристрою АВР вимикачів із пружинними або вантажними приводами

В якості пускового органу пристрою АВР використають вторинне реле часу KT непрямої дії ЭВ-235К, підключивши його до трансформатора напруги TV1 через випрямний пристрій ВУ-200 (мал. 8.2,г). Реле КТ спрацьовує при зникненні напруги на шинах підстанції та із заданою витримкою часу замикає ланцюг електромагніта відключення YAT1 вимикача Q1 (мал. 8.2, д).

Відключення вимикача супроводжується розмиканням його допоміжного контакту Q1.1 і замиканням допоміжного контакту Q1.2 у ланцюзі електромагніту включення YAC2 вимикача Q2. Вимикач включається лише при наявності напруги на резервному джерелі й готовності привода до дії (допоміжний контакт Q2.6 замкнуть). Допоміжний контакт Q2.3 виключає багаторазовість дії пристрою АВР при включенні вимикача Q2 на стійке коротке замикання. Якщо вимикач відключається після включення пристроєм АВР, то пружина електродвигуном М не заводиться, тому що його ланцюг розімкнутий допоміжним контактом Q2.3. Для підготовки привода до дії накладку SX1 знімають (виводять з дії АВР), а накладкою SX2 замикають ланцюг електродвигуна, що, починаючи працювати, заводить пружину доти, поки його ланцюг не розімкнеться допоміжним контактом Q2.4. Після заводу накладки повертають у колишнє положення. Якщо на резервній лінії відсутній трансформатор напруги TV2, то схему АВР можна виконати з використанням попередньо заряджених конденсаторів.

Пристрої АВР на постійному оперативному струмі застосовують в установках, що мають вимикачі з електромагнітними приводами, електромагніти відключення й тим більше електромагніти включення яких споживають порівняно більші потужності. При цьому схеми релейного захисту й схеми автоматики виконують на постійному або рівному оперативному струмі з використанням блоків живлення й потужних випрямних пристроїв (мал. 8.2).

В якості пускового органу пристрою АВР використовують вторинне реле часу KT непрямої дії ЭВ-235К, підключивши його до трансформатора напруги TV1 через випрямний пристрій ВУ-200 (мал. 8.2,г). Реле КТ спрацьовує при зникненні напруги на шинах підстанції та із заданою витримкою часу замикає ланцюг електромагніту відключення YAT1 вимикача Q1 (мал. 8.2, д).

Мал. 8.3. Схема пристрою АВР вимикачів з електромагнітними приводами

Пусковий орган ПАВР містить мінімальні реле напруги KV1, KV3 і максимальне реле напруги KV2 (мал. 8.3, а). Витримку часу tАВР1 створює реле часу КТ (мал. 8.3, б). Однократність дії забезпечується проміжним реле KLT, що має при поверненні витримку часу tАВР2. У нормальному режимі вимикач Q1 включений, а вимикач Q2 відключений. На шинах і на лінії Л2 є напруга (див. мал. 8.3, а). Контакти мінімальних реле напруги KV1 і KV3 розімкнені, а контакт максимального реле напруги KV2 замкнені. Допоміжні контакти Q1.1 і Q1.2 вимикача Q1 замкнені, а допоміжний контакт Q1.3 розімкнені. При цьому реле KLT перебуває у збудженому стані і його контакти KLT.1 і KLT.2 замкнені. Допоміжний контакт Q2.1 вимикача Q2 замкнений; ланцюг електромагніту включення УАС2 підготовлений.

Пристрій АВР діє у такий спосіб: при зникненні напруги на шинах підстанції спрацьовують реле KV1 і KV3, їхні контакти в ланцюзі реле часу КТ замикаються. Якщо на лінії Л2 є напруга, то реле KV2 перебуває в стані після спрацьовування, його контакт замкнений. Реле часу КТ приходить у дію й після закінчення часу tАВР1 замикає контакт у ланцюзі електромагніта відключення YAT1, вимикач Q1 відключається, при цьому його допоміжні контакти Q1.1 і Q1.2 розмикаються, a Q1.3 у ланцюзі електромагніта включення YAC2 замикається, роблячи включення вимикача Q2. Якщо включення відбувається на ушкодженні шини, то захист вимикача (на схемі не показаний) із прискоренням після дії ПАВР відключає його. Повторного включення не буде, тому що до цього часу реле KLT розмикає свої контакти KLT.1 і KLT.2.

Лекція №9

9.1 ВИМОГИ, ПРИНЦИПИ ВИКОНАННЯ І ВИБІР ПАРАМЕТРІВ ПРИСТРОЇВ АВТОМАТИЧНОГО ЧАСТОТНОГО РОЗВАНТАЖЕННЯ

Вимоги до пристроїв. Частота змінного струму визначається кутовою частотою обертання синхронних генераторів і є одним з основних показників якості електроенергії. Відхилення частоти в нормальних режимах від номінального значення fном = 50 Гц не повинне перевищувати ∆f =±0,1Гц. Допускається короткочасне відхилення частоти не більше ніж на ∆f = ±0,2 Гц. Частота в енергосистемі підтримується персоналом або автоматично шляхом зміни впуску пари в турбіни турбогенераторів і води в турбіни гідрогенераторів.

При сталій частоті активна потужність Рг, вироблена генераторами, дорівнює активній потужності Рн, спожитою навантаженням. Успішне регулювання частоти струму можливо при наявності в енергосистемі резерву активної потужності, тобто доти, поки генератори будуть завантажені не повністю. При відсутності в системі резерву активної потужності відключення частини генераторів або включення нових споживачів супроводжується зниженням частоти. Тривала робота зі зниженою частотою (f < 48 Гц) неприпустима, тому що при цьому знижується швидкість обертання електродвигунів, внаслідок чого падає їхня продуктивність. На промислових підприємствах це приводить до порушення технології виробництва й браку, а на електричних станціях - до зниження виробляємої генераторами потужності і їх ЕРС. Дефіцит активної потужності збільшується й виникає дефіцит реактивної потужності, що може привести не тільки до аварійного зниження частоти (лавина частоти), але й до лавиноподібного зниження напруги (лавина напруги) і порушенню всієї системи електропостачання.