ТЕМА. ВИМОГИ ТА ПРИЗНАЧЕННЯ АВТОМАТИЧНОГО ВКЛЮЧЕННЯ РЕЗЕРВУ (АВР) ТА АВТОМАТИЧНОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕННЯ (АПВ)

План:

1. Вимоги до засобів автоматизації.

2 Призначення автоматичного включення резерву та АВР при напрузі живлення вище 1000В.

3 Призначення автоматичного повторного включення та схема АПВ з вимикачем з електромагнітним приводом

 

1.Вимоги до засобів автоматизації.

Призначенням автоматизації в електропостачанні є безперебійне живлення промислового підприємства, особливо підприємств, в яких зупинка виробничих механізмів може привести до пошкодження обладнання або до браку продукції, а для підприємств з автоматизованим поточним виробництвом зупинка виробництва може викликати значний недовідпуск продукції.

Сучасні промислові підприємства споживають значні потужності, тому їх відключення можуть значно впливати на роботу енергосистеми і навіть утворювати аварійні режими. Автоматизація дозволяє перевести більшість підстанцій на роботу без постійного чергування персоналу та приводить до скорочення числа аварій по вині персоналу.

Основними вимогами до пристроїв автоматизації є простота виконання та надійність роботи. Виконання цих вимог забезпечується широким застосуванням в системі електропостачання промислових підприємств розімкнутих радіальних електричних мереж, в яких пристрої мережевої автоматики значно підвищує надійність та безперебійність роботі окремих елементів системи електропостачання.

Автоматизація в системах електропостачання промислових підприємств забезпечується пристроями мережевої автоматики, само запуском електродвигунів та диспетчерським керуванням. До при строїв мережевої автоматики відносяться пристрої автоматичного повторного включення (АПВ), пристрої автоматичного включення резервного обладнання (АВР), пристрої автоматичного розвантаження по частоті (АЧР) та автоматичне розвантаження по струму (АРС).

 

2.Призначення автоматичного включення резерву та АВР при напрузі живлення вище

В.

Безперебійність живлення може бути забезпечена в тому випадку, якщо споживач підключений до джерела живлення двома лініями або двома трансформаторами. При цьому можлива два випадки:

А) джерела живлення працюють роздільно, кожне джерело на частину навантаження споживача, наприклад на окрему секцію шин підстанції;

Б) споживач отримує живлення від робочого джерела, а інше джерело живлення знаходиться в резерві.

В першому випадку порушення електропостачання споживачів відновлюється дією АВР, який включає відключений секційний вимикач на шинах підстанції і живлення споживача переводиться на одну лінію або один трансформатор. А в другому випадку резервне живлення включається тільки після відключення робочого джерела, в цьому випадку обладнання використовується гірше. АВР повинно бути обов’язковим для всіх відповідальних споживачів, а тому на підстанціях, які живлять електроспоживачі І категорії надійності електропостачання, АВР є обов’язковим.

Пуск в дію АВР може виконуватись за допомогою реле мінімальної напруги, які контролюють напругу на окремих секціях шин, або сумісною дією цих реле та реле пониження частоти, яке забезпечує дію АВР протягом 0, 2-1секнди після зникнення живлення.

В схемі АВР (рис.17.1) присутній двигун привода вимикача Д, який відключається кінцевим вимикачем ВК. Живлення реле блокування РБ виконується через випрямляч. Вимикачі 1В та 2В включені, вимикач В відключений. Готовність пристрою АВР до роботи сигналізує лампа ЛГ. Ключ керування ИУ встановлений в положення АВР. Реле мінімальної напруги ІРН-4РН і реле блокування РБ включені. Контакт пружинного механізму Впр замкнутий.

При зникненні напруги з 1 секції шин спрацьовують реле 1РН і 2РН та включають реле 1РВ від трансформатора напруги 1ТН. Реле 1РВ з витримкою часу через проміжне реле 1РП відключає вимикач 1В і через блок-контакт 1В включає електромагніт включення Ввкл., чим звільнює пружину привода вимикача В, який включається та відновлює живлення 1 секції. Одночасно заводиться двигун Д для наступних операцій включення. При зникненні напруги на секції 2 схема працює аналогічно. Реле блокування РБ забезпечує однократність дії АВР,, тому що при відключенні вимикачів вводів 1В або 2В реле РБ розмикає з витримкою часу коло електромагніту Ввкл. При включенні на коротке замикання секційний вимикач В відключається своїм максимально-струмовим захистом. Дана схема АВР має широке застосування в мережах промислових підприємств, тому що проста та надійна в експлуатації для її живлення непотрібний постійний оперативний струм. Аналогічно виконується схема АВР секційного вимикача з електромагнітним приводом, використовується на підстанціях, де використовується оперативний постійний струм.

3. Призначення автоматичного повторного включення та схема АПВ з вимикачем із електромагнітним приводом.

Будь-яке коротке замикання приводить до дії захисту та відключення лінії живлення, і як наслідок до перерви в електропостачанні. Проте в багатьох випадках короткі замикання носять короткочасний характер і порушення ізоляції відновлюється, наприклад при схрещуванні проводів, при розрядах на ізоляторах і т.д.

Для швидкого відновлення живлення застосовується пристрої автоматичного повторного включення. Найбільше застосування має однократне трифазне АПВ, коли включення повторно виконується один раз всіма трьома фазами.

АПВ може бути двох видів: механічне та електричне. Механічне АПВ застосовується на ручних приводах вимикачів, а електричне АПВ застосовується на будь-яких приводах з дистанційним керуванням за допомогою спеціального реле.

Пристрої АПВ виконуються на постійному оперативному струмові та на змінному оперативному струмові. АПВ, що виконані на постійному оперативному струмові, застосовуються для вимикачів з електромагнітним та пневматичними приводами, а на змінному оперативному струмові використовується для вимикачів з вантажними та пружинними приводами.

Вимоги до пристроїв АПВ:

А) АПВ не повинно діяти при відключенні вимикача персоналом;

Б) АПВ не повинно спрацьовувати при дії захисту (наприклад, дія газового захисту трансформатора);

В) після спрацювання АПВ всі елементи, що забезпечують його дію, повинні повернутись в початкове положення.;

Г) в пристрої АПВ повинна бути передбачена можливість відключення АПВ персоналом.

 

В схемі АПВ лінії з одностороннім живленням, яка виконана на вимикачі з електромагнітним приводом, пристрій АПВ виконаний на постійному оперативному струмові напругою живлення 110-220В. Пристрій АПВ типу РПВ-58 складається з реле 1ЭВ, 2ЭВ, конденсатора С та трьох резисторів.

В початковому положенні вимикач В та роз’єднувачі включені, перемикач ПА встановлений в положення «Автоматика», ключ КУ- в положення О, конденсатор С заряджений.

При спрацюванні релейного захисту контактами 1РЗ включається катушка відключення привода КО, що приводить до відключення вимикача В. В схему можуть вводитись контакти реле захисту 2РЗ, які забороняють дію АПВ.

Пуск схеми АПВ виконується при невідповідності між положенням ключа керування «включено» і вимикача «відключено», коли замкнуті контакти ключа КУ і реле положення 1ЭП, і отримує живлення реле часу 1ЭВ. Після встановленої витримки часу реле 1ЭВ замикає свій контакт в колі 2ЭП (яке має послідовну та паралельну обмотки) при його спрацюванні від розрядного струму конденсатора С. Реле 2ЭП замикає контакт в колі контактора К, яке включає катушку відключення привода В і таким чином виникає включення вимикача, про що сигналізують лампи ЛК, ЛЗ, ЛС.

Схема АПВ з вимикачем з електромагнітним приводом.

Однократність дії захисту забезпечується тим, що:

А) При відключенні вимикача захистом реле 2ЭП не може спрацювати другий раз, тому що конденсатор С розрядився при першому спрацюванні АПВ;

Б) При відключенні вимикача В ключом керування реле 2ЭП не включиться, тому що конденсатор С розряджений замкнутими контактами ключа КУ через резистор;

В) При спрацюванні захисту, після якого пристрій АПВ не повинен діяти, замикаються контакти 2РЗ і розряджають конденсатор С, що виводить з дії пристрій АПВ.

В схемі передбачено блокування пристрою АПВ за допомогою двохобмоткового реле 3ЭП, яке діє при неуспішному АПВ і у випадку приварювання контактів реле 2ЭП. Так як реле 3ЭП має послідовну обмотку в колі катушки КО, то воно розмикає коло катушки контактора К. Якщо контакти реле 2ЭП приварились, то реле 2ЭП утримується у включеному стані під дією другою паралельної обмотки.

В схемі також передбачено встановлення пристрій переключення та сигналізації за допомогою реле РС, що включене в коло контактора К, ламп перевірки ЛП, блокування ЛБ та перемикача ПУ.

 

 

ТЕМА. АВТОМАТИЧНЕ КЕРУВАННЯ БАТАРЕЄЮ КОНДЕНСАТОРІВ.

План:

1. Автоматичне керування батареєю конденсаторів по напрузі.

2. Автоматичне керування батареєю конденсаторів в функції часу доби.

3. Автоматичне розвантаження по частоті.

4. Автоматичне розвантаження по струму.

 

1.Автоматичне керування батареєю конденсаторів по напрузі.

Для забезпечення економічної роботи компенсуючи пристроїв, потребується автоматичне регулювання потужності конденсаторних батарей, яке може виконуватись в функції струму навантаження, часу доби, напруги і коефіцієнта потужності. Автоматичне регулювання в функції струму навантаження застосовується на підстанціях з різко змінним навантаженням. Пусковим органом в них є струмові реле, що налаштовані на струми спрацювання при максимальному та мінімальному навантаженні, при яких виконується відповідне включення і відключення всієї або частини конденсаторної батареї.

Автоматичне регулювання в функції часу доби застосовується при великій кількості споживачів з різнохарактерним навантаженням при певному встановленому графіку. Пусковим органом в них є контакти електричних часів, які встановлені на певний час включення і відключення частини конденсаторної батареї, що забезпечує багатоступінчате регулювання потужності батареї. Автоматичне регулювання в залежності від напруги на шинах підстанції застосовується тоді, коли потребується забезпечити мінімальне відхилення

величини робочої напруги від мінімальної.

 

В схемі одноступінчатого керування батареєю конденсаторів напругу контролює реле мінімальної напруги 1РН, яке живиться від трансформатора напруги ТН. При зниженні напруги в мережі це реле замикає свій контакт 1РН в колі реле часу 1РВ, яке з витримкою часу замикає коло включення привода КВ і таким чином конденсаторна батарея включа-ється вимикачем В. При підвищенні напруги зверх встановленого

замикається контакт реле 1РН в колі реле часу 2РВ, яке з витримкою часу замикає коло катушки відключення КО вимикача В, таким чином батарея відключається. Захист конденсаторної батареї виконується за допомогою контактів проміжного реле РП, який подає імпульс через контакти реле захисту РЗ.

2.Автоматичне керування батареєю конденсаторів в функції часу доби.

Автоматичне керування конденсаторною батареєю по часу доби виконується за допомогою часів ЭВЧС, які дають сигнал на включення батареї конденсаторів в 7-12-16-20 годин і на відключення в 11-14-19-23 годин. При цьому сигнал на включення і відключення бюатареї вимикачем В передається з витримкою часу через реле 1В та 2В. Якщо при включенні батареї напруга буде підвищена, то реле 1Н, діє через релейний пристрій та відключає конденсаторну батарею. Якщо батареє відключена, а напруга в мережі низча заданої, то реле 1Н знов включає батарею, а при підвищенні напруги реле 1Н подає імпульс на її відключення. Керування батареєю може виконуватись також кнопками Квкл та Квідкл.

 

 

3.Автоматичне розвантаження по частоті.

 

Порушення балансу між виробленою електроенергією електростанцій енергосистеми і потужністю, яка споживається промисловими підприємствами приводить до зміни частоти в електричній мережі. Пристрій автоматичного розвантаження по частоті АЧР діє при зниженні частоти н нижче допустимої.

Автоматичне розвантаження по частоті широко застосовується в системі електропостачання промислових підприємств. При спрацюванні реле частоти РЧ, яке живиться від трансформатора напруги ТН, при певному значенні частоти, що задається енергосистемою, через проміжкові реле РП відключається частина споживачів електроенергії.