Что такое успешные и неуспешные апв
Перейти к содержимому

Что такое успешные и неуспешные апв

  • автор:

Классификация устройств автоматического повторного включения

Классификация устройств автоматического повторного включенияОпытом эксплуатации воздушных линий установлено, что 70-80 % повреждений от общего числа повреждений линий самоустраняются при аварийном отключении линии. Наличие неустойчивых повреждений позволяет выполнить попытку повторного включения аварийно отключившегося элемента с целью сохранения устойчивости энергосистемы и надежности питания потребителей.

Оперативный персонал может выполнить повторное включение аварийно отключившегося элемента в период от нескольких минут до часа и более в зависимости от уровня квалификации персонала и удаления аварийно отключившегося элемента. Поэтому в энергосистеме применяются устройства автоматического повторного включения (АПВ).

Если после аварийного отключения элемента сети действует автоматическое повторное включение и ранее аварийно отключившийся элемент остается в работе (повреждение самоустраняется), то такое действие называют успешным АПВ. Если после аварийного отключения элемента и действия автоматического повторного включения этот элемент вновь отключается устройствами защиты (устойчивое повреждение на элементе), то такое действие называют неуспешным АПВ.

Классификация устройств АПВ

Устройства автоматического повторного включения классифицируются по следующим признакам:

1. По кратности действия:

многократного действия (двух- и трехкратные АПВ).

Устройства АПВ однократного действия обладают 70-80%-й вероятностью успешного действия при аварийных отключениях линии. Вероятность успешного действия двукратного АПВ составляет 20-30 % вероятности успешного действия однократных. Вероятность успешного действия трехкратного АПВ составляет 3-5 % вероятности успешного действия однократных. Поэтому наиболее широко распространены АПВ однократного действия. АПВ двух- и трехкратного действия применяются в основном на системоооразующих линиях.

2. По числу включаемых фаз:

Трехкратные применяются в сетях как с изолированной, так и с эффективно заземленной нейтралями. Однократные применяются в сетях с эффективно заземленной нейтралью на системообразующих линиях и линиях, связывающих энергосистемы между собой. Для реализации однократных устройств автоматического повторного включения на линиях должны быть установлены пофазно управляемые выключатели.

Автоматическое повторное включение (АПВ).

Статистические данные показывают, что большая часть повреждений на линиях (70. 80%) носит неустойчивый характер: они либо быстро самоустраняются, либо ликвидируются после действия защиты. На ВЛ это — атмосферные перенапряжения, схлёстывание проводов, перекрытие их вследствие набросов, на КЛ — заплывающие пробои изоляции, КЗ на кабельных сборках и др. Кроме того, отключение потребителей может произойти при кратковременных толчках нагрузки в сети, вследствие ошибочных действий персонала или защиты и т.п. Отключившуюся линию целесообразно вновь включить под напряжение сразу же после аварии, не ожидая выяснения ее причин, путём автоматического повторного включения (АПВ). Если после этого линия остаётся в работе, АПВ принято называть успешным. Устойчивые повреждения (обрыв проводов, тросов или гирлянд изоляторов, падение опор ВЛ, обрыв кабеля при строительных работах и т.п.) происходят значительно реже и не самоликвидируются. АПВ при таких повреждениях называют неуспешным. В необходимых случаях устройствами АПВ оснащаются не только ЛЭП, но и шины подстанций, трансформаторы.

АПВ могут быть однофазными (ОАПВ) или трёхфазными, последние, в свою очередь, простыми (ТАПВ), быстродействующими (БАПВ), с проверкой отсутствия или наличия напряжения (АПВОН или АПВНН) и др. Все устройства АПВ должны удовлетворять следующим основным требованиям:

  • 1. Схемы АПВ должны приходить в действие при аварийном отключении по сигналу от контактов релейной защиты, от блок — контактов привода выключателя или от реле положения. В последнем случае команда на включение подаётся в результате несоответствия последней заданной операции «включить» действительному отключённому положению выключателя.
  • 2. Схемы АПВ не должны приходить в действие: а) при оперативном отключении выключателя персоналом; б) при отключении его релейной защитой сразу же после включения персоналом, так как повреждения в таких случаях обычно бывают устойчивыми; в) при срабатывании отдельных защит, например, газовой, дифференциальной.
  • 3. Должно обеспечиваться действие АПВ с заданной кратностью. Наибольшее распространение получили АПВ однократного действия, на линиях 35 кВ и выше применяются АПВ двухкратного и даже трёхкратного действия.
  • 4. Время действия АПВ должно быть по возможности минимальным. Наименьшая выдержка времени составляет обычно 0,2. 0,3 с, выдержка времени второго цикла
  • 10. 15, третьего 60. 120 с.
  • 5. Должен обеспечиваться автоматический возврат в исходное положение после успешного АПВ.

Для того, чтобы сократить период отсутствия напряжения и избежать развития аварии при повторном включении линии на устойчивое повреждение, применяют ускорение действия защиты — автоматическое снижение её выдержки времени до определённого значения, включая и нулевое. При выполнении ускорения защиты после АПВ, кроме селективного действия максимальной токовой защиты с выдержкой времени, предусматривается ускоренное, но неселективное действие от мгновенного контакта, цепь которого нормально разомкнута контактом промежуточного реле ускорения с замедлением на возврат. Это реле срабатывает перед повторным включением выключателя и держит свой контакт замкнутым в течение 0,7. 1 с. Поэтому, если повторное включение произошло на устойчивое КЗ (неуспешное АПВ), второй раз защита сработает без выдержки времени по цепи контакта ускорения. В случае успешного АПВ линия кратковременно остаётся включённой с неселективной защитой.

Ускорение защиты до АПВ позволяет ускорить отключение КЗ и обеспечить селективное отключение повреждений. С этой целью защита линии выполняется так, что первый раз она действует по цепи ускорения, без выдержки времени. После АПВ, если повреждение устранилось, линия остаётся в работе, если же повреждение оказалось устойчивым, защита вновь отключит линию, но уже с нормальной выдержкой времени.

Иногда применяют поочерёдное АПВ, обеспечивающее и селективное, и быстрое отключение повреждённой линии при помощи ускоренной неселективной защиты. Однако такие схемы сложны и, поскольку АПВ линий производится, начиная с головного участка, перерыв питания потребителей получается тем длиннее, чем больше номер ступени АПВ.

Схемы АПВ выключателей с электромагнитным приводом строятся на базе типовых комплектных устройств — чаще всего реле РПВ-58 и РПВ- 258 (рис. 6.35). В комплект РПВ-58 входят: реле времени КТ1; промежуточное реле KL1 с параллельной KL1(1) и последовательной KL1(2) обмотками; конденсатор С, обеспечивающий однократность действия АПВ; зарядный R2 и разрядный R3 резисторы.

Комплектные устройства типов РПВ-58 и РПВ-258 для схем АПВ однократного и двукратного действия

Рис. 6.35. Комплектные устройства типов РПВ-58 и РПВ-258 для схем АПВ однократного и двукратного действия

При включении выключателя конденсатор С заряжается через резистор R2. Пуск АПВ происходит при аварийном отключении выключателя, когда ключ управления остаётся в положении «включено»: тогда замыкается вспомогательный контакт выключателя и получает питание обмотка реле времени КТ1. По истечении выдержки времени это реле замыкает свой контакт КТ 1.2, током разряда конденсатора С на параллельную обмотку KL1(1) включается промежуточное реле KL1 и подаёт импульс на включение выключателя. Благодаря обмотке KL1 (2), соединённой последовательно с контактором включения выключателя, реле самоудерживается на время, необходимое для срабатывания привода выключателя.

Если повреждение было неустойчивым, то линия остаётся в работе. Размыкается вспомогательный контакт выключателя, разрывается цепь питания реле времени, конденсатор С начинает заряжаться вновь и спустя 20. 25 с схема АПВ будет автоматически подготовлена к повторному действию. Если же повреждение было устойчивым, то включённый при АПВ выключатель снова отключится защитой. Затем, как и ранее, сработает реле КТ1, но реле KL Г второй раз не включится, так как конденсатор С зарядиться не успеет, — АПВ действует однократно. При отключении выключателя ключом управления положение несоответствия не создаётся и оперативное напряжение на схему АПВ не поступает.

Схема реле РПВ-258, в отличие от РПВ-58, содержит два конденсатора. Хотя при неуспешном АПВ конденсатор С1 зарядиться не успевает, реле KL1 тем не менее включается разрядом конденсатора С2; включается и выключатель. Если второй цикл АПВ оказывается успешным, схема возвращается в исходное состояние и начинается заряд конденсаторов. Если же неуспешен и второй цикл, то реле КТ1 срабатывает вновь и остаётся под напряжением, пока не будет квитирован ключ управления (снят «+» с вывода 3). Контакты КТ 1.2 и КТ 1.3 замыкают цепи конденсаторов С1 и С2, но так как они ещё не заряжены, АПВ не происходит. Зарядиться они не могут, так как конденсатор С1 замкнут на резистор R2, а конденсатор С2 — на обмотки реле. Диод VD препятствует разряду конденсатора С1 во время первого цикла.

Находят применение также реле типа РПВ-358, РПВ-69Т. Реле РПВ-358 обеспечивает однократное действие АПВ для линий с одно- и двусторонним питанием, но может применяться на подстанциях с оперативным переменным или постоянным током напряжением 24 и 48 В, оборудованных выключателями с дистанционным управлением.

Взамен реле РПВ-58 и РПВ-258 предназначены статические реле РПВ-01 и РПВ-

  • 02. Номинальное оперативное напряжение переменного тока 220 или ПО В, номинальный ток удерживающей (токовой) обмотки от 0,25 до 4 А, регулировка уставки — ступенями. Потребляемая мощность в длительном режиме — до 7 Вт. Диапазоны выдержки времени на включение: 0,5. 10 с (РПВ-01 и первое включение РПВ-02) и
  • 5. 100 с (второе включение РПВ-02). Время повторной готовности после каждого цикла 15. 60 с (РПВ-01) и 30. 120 с (РПВ-02).

Реле построены на базе интегральных микросхем серии К176. Генератор колебаний регулируемой частоты на операционном усилителе и счётчик импульсов образуют орган измерения выдержки времени, которую можно изменять подбором параметров RC — цепи генератора. Выходные цепи реле гальванически не связаны с основной схемой реле.

В схемах присоединений с воздушным выключателем предусматривается запрет действия АПВ при недостаточном давлении сжатого воздуха. При включении выключателя расход воздуха незначителен и снижение давления несущественно, но при отключении давление в резервуарах резко понижается. Поэтому для дистанционного управления должен быть обеспечен запас воздуха в расчёте на одну операцию отключения, а для однократного АПВ — на две таких операции, с тем, чтобы при повторном включении на неустранившееся КЗ выключатель был готов к отключению. Двукратное АПВ на воздушных выключателях применяется редко, так как для трёхкратного отключения КЗ (один раз до АПВ и два раза после неуспешного АПВ) объём воздуха в резервуарах может оказаться недостаточным и потребуется установка дополнительных бачков.

Неустойчивыми оказываются большинство повреждений на шинах подстанции, и эффективность использования АПВ здесь весьма высока. Выполняется АПВ с действием от защиты шин (обычно дифференциальной) и осуществляется двумя способами: а) использование устройств АПВ присоединений, подключённых к шинам подстанции (линий и трансформаторов), и б) установка отдельных комплектов АПВ. Если подстанция питается от нескольких линий, может осуществляться АПВ не одной, а нескольких или всех линий. В случае успешного АПВ первой линии поочерёдно включаются выключатели других линий. Если первая линия включилась на устойчивое КЗ, то снова сработает защита шин. При этом действие АПВ других линий блокируется и их выключатели не включаются.

АПВ трансформатора применяется как для одиночных трансформаторов, отключение которых может привести к ущербу или аварии, так и для параллельно работающих трансформаторов, установленных на подстанциях без обслуживающего персонала. На подстанциях с односторонним питанием и одним трансформатором АПВ этого трансформатора является обязательным. При наличии двух или нескольких трансформаторов АПВ выполняют в том случае, когда отключение одного из них может привести к нарушению питания потребителей.

При повреждении внутри трансформатора АПВ может увеличить тяжесть аварии, и потому действие АПВ запрещается. Схема с реле РПВ-58, например, строится так, что при срабатывании дифференциальной или газовой защиты трансформатора конденсатор С, обеспечивающий однократное действие реле, быстро разряжается. Применяются схемы пуска от максимальной токовой защиты и от несоответствия положений ключа управления и выключателя.

Успешный и неуспешный циклы АПВ

В зависимости от конкретных условий используются различные варианты устройств АПВ. Чаще всего на ЛЭП происходят однофазные КЗ. Двухфазные, а тем более трехфазные КЗ происходят значительно реже. В случае однофазного КЗ имеет смысл отключать, а затем повторно включать только поврежденную фазу. Автоматические устройства, которые выполняют такой селективный цикл, называются устройствами однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ). Из-за необходимости выбора поврежденной фазы схема ОАПВ усложняется. К тому же для его реализации необходимо иметь выключатели с раздельным приводом фаз. Многие выключатели такого привода не имеют. Поэтому значительно чаще применяется трехфазное автоматическое повторное включение (ТАПВ), при котором независимо от числа поврежденных фаз отключаются, а затем повторно включаются все три фазы одновременно.

Существенное влияние на устройство АПВ оказывает схема питания линии. С этих позиций различают линии с односторонним и двусторонним питанием. На линиях с двусторонним питанием дополнительные усложнения возникают из-за необходимости соблюдения синхронности работы источников питания по концам линии. Для этого применяют устройства АПВ с ожиданием или улавливанием синхронизма (АПВОС или АПВУС).

В некоторых случаях синхронность работы возможно восстановить за счет сочетания автоматического повторного включения с самосинхронизацией генераторов. Комплекс автоматики, осуществляющий такой цикл, сокращенно обозначают АПВС.

Следует иметь в виду, что элементы автоматики по контролю или улавливанию синхронизма затягивают цикл повторного включения. Поэтому применять эти типы АПВ следует только в случаях действительной необходимости.

При использовании быстродействующих выключателей весь цикл отключения поврежденной линии с последующим повторным включением может быть осуществлен весьма быстро. Такое АПВ называется быстродействующим (БАПВ). За короткий промежуток времени нарушения связи между источниками питания последние, как правило, не выходят из синхронизма, в связи с чем в схемах БАПВ не требуется иметь дополнительные элементы по контролю или улавливанию синхронизма.

Если сопротивление линии связи между источниками питания велико, то при повторном включении допустимо несинхронное включение. Расчетным путем определяются условия, при которых части энергосистемы входят в синхронизм. Такое включение осуществляется с помощью несинхронного АПВ.

Наиболее простыми являются схемы АПВ однократного действия для линий с односторонним питанием. В зависимости от принципа пуска различают схемы АПВ с пуском от релейной защиты и с пуском от несоответствия положения ключа управления и выключателя. Особую разновидность составляют устройства АПВ для выключателей с пружинным или грузовым приводом. Для этих выключателей применяются так называемые механические устройства АПВ.

6.1.3. Схема АПВ с пуском от релейной защиты.

В случае однократного АПВ допускается единственное повторное включение. Если такое включение не приводит к восстановлению нормальной работы, то линия должна отключаться. Последующих включений не должно быть. При ручном отключении линии автоматическое повторное включение не допускается.

В схемах АПВ с пуском от релейной защиты программа однократного действия автоматики осуществляется с помощью реле времени КТ 2 с проскальзывающим контактом (рис. 6.1).

Схема работает следующим образом. При повреждении на линии срабатывает релейная защита, которая подает сигнал на отключение выключателя. Последовательно с катушкой отключения YАТ включено промежуточное реле КТ 1 так, что при подаче сигнала на отключение это реле срабатывает и запускает схему повторного включения – реле KL 1 (контактом КТ 1.2), КТ 2 (контактом КL 1.3) и KL 2 (проскальзывающим контактом КТ 2.2с задержкой на включение). Реле времени КТ 2 является программным устройством схемы, обеспечивающим однократность действия АПВ. Оно имеет три пары контактов. Контакты КТ 2.1 предусмотрены для его самоудерживания. Проскальзывающий контакт КТ 2.2, замыкающийся с выдержкой времени t 2,создает импульс на повторное включение. Выдержка времени t 3 замыкания КТ 2.3 больше выдержки времени t 2 замыкания второго контакта КТ 2.2. Реле времени возвращается в исходное положение только после замыкания контакта КТ 2.3, т. е. тогда, когда вся программа цикла выполнена.

Рассмотрим действие схемы при успешном и неуспешном цикле АПВ.

При повреждении на линии срабатывает релейная защита и отключает линию. Одновременно запускаются элементы схемы АПВ. Если на отключенной линии повреждение самоликвидируется, то релейная защита, а также реле КТ 1 и KL 1 возвращаются в исходное положение. Однако реле КТ 2 самоудерживается и обеспечивает выполнение программы повторного включения. По истечении выдержки времени t 2, порядка 0,5 с, подается сигнал на реле KL 2, которое в свою очередь подает сигнал на включение выключателя. Реле KL 2 имеет дополнительную, последовательную обмотку, за счет которой якорь удерживается до момента включения выключателя. По истечении выдержки времени t 3замыкается третий контакт реле КТ 2.3 и реле КТ 2 возвращается в исходное положение.

Релейная защита отключает линию, а устройство АПВ подает сигнал на включение выключателя. В случае устойчивого повреждения релейная защита вторично отключает линию. Выдержка времени t 3 выбирается больше времени срабатывания релейной защиты и равняется обычно 8¸10 секундам. Поэтому реле времени КТ 2, запущенное при первом срабатывании защиты, продолжает работать. Действие проскальзывающего контакта КТ 2.2 было использовано, поэтому сигнала на включение не будет. При замыкании контакта КТ 2.3 схема возвращается в исходное положение.

Проскальзывающий контакт КТ 2.2 реле КТ 2 может застревать, что является недостатком этой схемы. При этом получается затянувшийся импульс на включение, а, следовательно, возможно многократное включение выключателя. Для устранения этого явления цепь включения дополнительно заводится через нормально закрытый контакт реле KL 1.1. При очередном отключении выключателя реле KL 1 срабатывает и самоудерживается контактом KL 1.2. В результате контакты KL 1.1 будут удерживаться в разомкнутом состоянии и сигнал на включение не пройдет.

При отключении линии от ключа управления схема АПВ не запускается и повторного включения не будет.

Как работают устройства автоматики повторного включения (апв) в электрических сетях

В электрических сетях все типы повреждений можно разделить на две группы:

  • устойчивые;
  • неустойчивые.

К устойчивым типам относятся повреждения в электрической сети, которые не восстанавливаются самостоятельно через время. Для их устранения требуется помощь специалистов, а точнее, аварийной бригады. К подобным повреждениям чаще всего относится разрыв проводов или повреждения на участке линии, из-за которых дальнейшая эксплуатация электросети невозможна.

Повреждения неустойчивого типа характеризуются восстановлением напряжения спустя некоторое время после поломки. Например, такая поломка может проявиться после схлёстывания проводов, при этом возникает электрическая дуга, которая не наносит существенных повреждений в электросети. Из-за небольшого количества времени при коротком замыкании, вся цепь электросети находится под релейной защитой. На практике количества неустойчивых повреждений составляет около 50–90% от всех случаев поломок электросети.

После поломки за повторное включение сетевого участка отвечает как раз АПВ. Повторное автоматическое включение напряжения может быть как успешным, так и неуспешным. Если после поломки напряжение восстановилось, значит проблему можно отнести к неустойчивому типу. В случае если напряжение при АПВ не восстанавливается через короткий промежуток времени, значит, тип повреждения устойчивый.

Решение проблемы возможно и без присутствия системы, но это устройство отвечает за ускорение процесса восстановления, а также полностью берёт на себя работу автоматизации.

Сама система устройства АПВ и АПВА получила большое распространение и используется в электрических сетях и подстанциях. Устройство сочетают с другими типами релейной автоматики, что позволяет полностью автоматизировать работу на подстанциях, при этом исчезает потребность в использовании оперативного работника непосредственно на объекте электросети. Также использование устройства автоматического повторного включения на подстанциях даёт возможность избежать фактора ошибок при работе обслуживающего персонала.

Как указано в ПУЭ, устройство АПВ должно обязательно использоваться на всех кабельно-воздушных и воздушных линиях, которые имеют рабочее напряжение мощностью в 1 кВ или выше. Дополнительно системой автоматического повторного включения могут быть снабжены трансформаторы, электродвигатели, а также сборные шины подстанций.

Лучшие производители

Среди производителей провода АПВ пользуются спросом все представители. Но по распространенности можно выделить:

  1. ООО «Рыбинсккабель», Рыбинск.
  2. АО «Самарская кабельная компания», Самара.
  3. ООО «Сибирский Кабельный Завод», Томск.

Именно эти заводы изготавливают более-менее качественную кабельную продукцию по доступным ценам.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео по теме статьи:

Вот мы и рассмотрели характеристики, область применения и назначение провода АПВ. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной!

Также читают:

  • Марки алюминиевых проводов и кабелей
  • Характеристики кабеля АВБбШв
  • Какая бывает гофра для электропроводки

Выдержки времени на срабатывание и возврат АПВ на линии

Вначале разберем линию с односторонним питанием. Существует две уставки, которые характеризуют устройства повторного включения. Первая, это выдержка времени на повторное включение. Она выбирается исходя из двух условий. Первое условие – это готовность привода выключателя, второе – исчезновение дуги и нормализация изоляционной среды. Каждое условие представляет собой сумму времени готовности выключателя (времени гашения дуги и нормализации среды) и времени запаса.

По большему значению из двух условий и принимается время срабатывания.

Вторая уставка в АПВ – это время возврата АПВ. Эта величина состоит из наибольшего времени действия защиты, времени отключения выключателя и величины времени запаса.

На линиях с двусторонним питанием, к вышеизложенным двум условиям по определению выдержки времени на повторное включение, добавляется третье. А добавляется оно из-за того, что питания у линии два и отключаться перед работой АПВ она должна с двух сторон.

Принцип работы устройства АПВ

Схема применения устройства может быть разной в зависимости от конкретного случая. В автоматике применяется принцип выключения ВЛ с напряжением ниже 220 кВ, а точнее говоря, устройство проверяет состояние и положение ключа включателя. Точнее говоря, если устройство получило сигнал об отсутствии напряжения, но выключатель находится во включённом состоянии, значит, произошло отключение электроэнергии незапланированного типа. Такой принцип работы позволяет разделить проблему и в случае запланированного отключения напряжения устройство АПВ или АПВА просто не реагирует.

Разновидности автоматического повторного включения

В комплексе работ по усовершенствованию управления энергетикой большое значение отводится автоматизации технологических процессов по производству и передаче электроэнергии. В данном случае, автоматизация распределительных сетей и подстанций выходит на первое место.

Всевозможные устройства автоматики позволяют обеспечить комплексную автоматизацию сетей с автоматическим восстановлением электроснабжения потребителей в случаях возникновения каких-либо аварийных режимов.

Одним из основных типов автоматики в данном случае считается автоматическое повторное включение трансформаторов, шин, линий электропередач.

В общем, АПВ выключателей в энергосистеме – это основное средство, повышающее надёжность работы энергосистемы и обеспечивающее бесперебойность питания потребителей.

Опыт эксплуатации показал, что большое число нарушений изоляции электроустановок является неустойчивым и самостоятельно устраняется после снятия напряжения. Такие ситуации возможны при грозовом перекрытии изоляции, падении деревьев, схлестывании проводов при ветровой нагрузке и т. д.

При правильно выбранном времени срабатывании устройств РЗА, электрическая дуга, возникающая в месте нарушения изоляции, значительных нарушений нанести не успевает и включённое повторно оборудование продолжает оставаться в работе.

То есть, с уверенностью можно говорить об успешной работе АПВ. По многолетним статистическим данным, оно бывает успешно в 70% от общего количества случаев нарушений электроснабжения.

Основные разновидности

. Из наиболее распространённых видов АПВ, применяемых сегодня в электроэнергетике, можно выделить следующие виды:

(АПВ с контролем отсутствия напряжения на линии). Данный вид повторного включения считается наиболее распространённым, который применяется в сетях всех уровней напряжения, когда восстановление электроснабжения потребителей происходит при отключении выключателя от действия линейных защит. Происходит контроль отсутствия напряжения на линии электропередач при помощи линейных ТН.

(АПВ с контролем синхронизма). Используется для повторного включения выключателей линий, имеющих двустороннее питание, когда проверяется синхронность напряжений на его вводах. Для этих целей используются либо линейные трансформаторы напряжения, либо конденсаторы связи, с которых происходит отбор синхронизируемых напряжений.

(АПВ после работы автоматической частотной разгрузки). Данный вид “повторки” применяется, когда в энергосистеме в случае снижения частоты питающей сети произошло отключение потребителей, что позволяет уменьшить общую нагрузку узла и сохранить в целости генерирующие установки.

В итоге по мере восстановление в системе частоты происходит включение потребителей при помощи устройств частотного АПВ после работы АЧР.

АПВ шин и трансформаторов

Короткие замыкания на шинах подстанций происходят очень редко, но в таких случаях отключается большое число ответственных потребителей, поэтому очевидна вся важность АПВ шин

В данном случае подразумевается восстановление питания шин подстанции в следующих моментах:

При погашении шин подстанции со стороны основного источника питания с повреждением элементов линии. Происходит включение выключателя от АПВ КННЛ от другого источника с обязательным контролем наличия напряжения на линии.

При погашении шин в результате действия их защит и отключении всех присоединений. В данном случае производится повторная подач напряжения на шины включением выключателя опробующей ВЛ, находящейся под напряжением со стороны источника питания с предварительным контролем отсутствия напряжения на шинах (АПВ КОНШ).

Характеристики.

  • Провод способен выдержать температуру от -50 до +70 градусов. Но монтаж следует проводить при температуре не более -15 градусов.
  • Данный кабель имеет хорошую гибкость и может гнуться на 90 градусов. Помимо этого, он не портится под воздействием различных вибраций, грибков, перепадов напряжения и всех видов шумов, не распространяет горение.
  • Для наружного применения данный провод не подходит, так как материал изоляции плохо переносит воздействие наружной среды. Также, его нельзя использовать в цехах с высоким температурным режимом.
  • Срок службы данного провода составляет 15 лет.
  • Стоимость провода достаточно низкая, так как он имеет определенные требования к условиям размещения.

Требование к АПВ

К схемам и устройствам АПВ применяется ряд обязательных требований, связанных с обеспечением надёжности электроснабжения. К этим требованиям относятся:

  • АПВ должно обязательно срабатывать при аварийном отключении на защищаемом участке сети.
  • АПВ не должно срабатывать, если выключатель отключился сразу после включения его через ключ управления. Подобное отключение говорит о том, что в схеме присутствует устойчивое повреждение, и срабатывание устройства АПВ может усугубить ситуацию. Для выполнения этого требования делают так, чтобы устройства АПВ приходили в готовность только через несколько секунд после включения выключателя. Кроме того, АПВ не должно срабатывать во время оперативных переключений, осуществляемых персоналом.
  • Схема АПВ должна автоматически блокироваться при срабатывании ряда защит (например, после действия газовой защиты трансформатора, срабатывание устройств АПВ нежелательно)
  • Устройства АПВ должны срабатывать с заданной кратностью. То есть однократное АПВ должно срабатывать 1 раз, двукратное — 2 раза и т. д.
  • После успешного включения выключателя, схема АПВ должна обязательно самостоятельно вернуться в состояние готовности.
  • АПВ должно срабатывать с выставленной выдержкой времени, обеспечивая наискорейшее восстановление питания в отключенном участке сети. Как правило, эта выдержка равняется 0,3-5 с. Однако, следует отметить, что в ряде случаев целесообразно замедлять работу АПВ до нескольких секунд.
  • УРОВ
  • АПАХ

10.1.1 Назначение АПВ

Многолетний опыт эксплуатации линий электропередачи показал, что значительная часть коротких замыканий (КЗ), вызванных перекрытием изоляции, схлестыванием проводов и другими причинами, при достаточно быстром отключении линий релейной защитой, самоустраняется. При этом электрическая дуга, возникшая в месте КЗ, гаснет, не успев вызвать существенных разрушений, препятствующих повторному включению линий под напряжение. Такие самоустраняющиеся повреждения принято называть неустойчивыми.

Статистические данные о повреждаемости линий электропередачи за длительный период эксплуатации показывают, что доля неустойчивых повреждений весьма высока и составляет 50–90%. Учитывая, что отыскание места повреждения на линии электропередачи путем ее обхода требует длительного времени, и что многие повреждения носят неустойчивый характер, обычно при ликвидации аварий оперативный персонал производит опробование линии путем включения ее под напряжение. Операцию включения под напряжение отключившейся линии называют повторным включением. Линия, на которой произошло неустойчивое повреждение, при повторном включении остается в работе. Поэтому, повторные включения при неустойчивых повреждениях принято называть успешными.

Реже на линиях возникают такие повреждения, как обрывы проводов, тросов или гирлянд изоляторов, падение или поломка опор и т. д. Такие повреждения не могут самоустраниться, и поэтому их называют устойчивыми. При повторном включении линии, на которой произошло устойчивое повреждение с коротким замыканием, линия вновь отключается защитой. Поэтому, повторные включения линий при устойчивых повреждениях называют неуспешными.

Повторное неавтоматическое включение линий на подстанциях с постоянным оперативным персоналом или на телеуправляемых объектах занимает несколько минут, а на подстанциях не телемеханизированных и без постоянного оперативного персонала 0,5–1 час и более. Поэтому, для ускорения повторного включения линий и уменьшения времени перерыва электроснабжения потребителей широко используются специальные устройства автоматического повторного включения (АПВ). Время действия АПВ обычно не превышает нескольких секунд. Поэтому, при успешном включении они быстро подают напряжение потребителям, чего не может обеспечить оперативный персонал.

Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) обязательно применение АПВ – на всех воздушных и смешанных (кабельно-воздушных) линиях напряжением 1000 В и выше. Автоматическое повторное включение восстанавливает нормальную схему также и в тех случаях, когда отключение выключателя происходит вследствие ошибки персонала, или ложного действия релейной защиты.

Наиболее эффективно применение АПВ на линиях с односторонним питанием, так как в этих случаях каждое успешное действие АПВ восстанавливает питание потребителей и предотвращает аварию.

Вкольцевых сетях отключение одной из линий не приводит к перерыву питания потребителей. Однако и в этом случае применение АПВ целесообразно, так как ускоряет ликвидацию ненормального режима и восстановление нормальной схемы сети, при которой обеспечивается наиболее надежная и экономичная работа.

Опыт эксплуатации показал, что неустойчивые КЗ часто бывают не только на воздушных линиях, но и на шинах подстанций. Поэтому на подстанциях, оборудованных быстродействующей защитой шин, также применяются АПВ, которые производят повторную подачу напряжения на шины в случае их отключения релейной защитой. Автоматическое повторное включение шин имеет высокую успешность и эффективность, поскольку каждый случай успешного действия предотвращает аварийное отключение целой подстанции, или ее части.

Устройствами АПВ оснащаются также все одиночно работающие трансформаторы мощностью 1000 кВА и выше, а так же ,трансформаторы меньшей мощности, питающие ответственную нагрузку. Автоматическое повторное включение трансформаторов выполняется так, что их действие происходит только при отключении трансформатора от максимальной токовой защиты. Повторное включение при повреждении самого трансформатора, когда он отключается защитами от внутренних повреждений, как правило, не производится. Успешность действия АПВ трансформаторов и шин так же высока, как у воздушных линий, и составляет 70–90%.

Какие преимущества дает УРОВ?

Изначально УРОВ, в виде панели с электромеханическими реле, применялось на подстанциях и станциях с РУ 220 кВ и выше. Его применение обусловлено повышенными требованиями к надежности отключение короткого замыкания за наименьший промежуток времени.

Представьте, что на линии 220 кВ, в соответствии с принципом ближнего резервирования, установлены комплекты основной (ДФЗ) и резервных защит (ДЗ, ТЗНП, ТО), и все это бесполезно из-за механической неисправности привода выключателя. Сигнал на отключение защитами выдан, но ничего не происходит, и линия продолжает «гореть».

Остается надежда только на защиты дальнего резервирования, которые установлены на противоположных концах соседних линий.

По требованию дальнего резервирования эти защиты обязаны чувствовать КЗ на смежной лини и устранять их. Но во-первых, выдержки времени в этом случае могут быть достаточно большими (особенно, если ДЗ или ТЗНП начинают чувствовать КЗ только после отключения некоторых параллельных линий). А во-вторых, дальнее резервирование удается обеспечить не всегда. К тому же при действии защит дальнего резервирования происходит отключение множества выключателей на разных подстанциях, что затрудняет работу диспетчера при локализации аварии.

В таких случая, требуется меры по усилению ближнего резервирования, т.е. установке устройства резервирования при отказе выключателя.

УРОВ принимает команду отключения выключателя от защит и если через время Туров отключения не происходит, то устройство дает команду на отключение смежных выключателей. Просто и надежно

При этом время отключения от УРОВ всегда определено как сумма времени действия собственной защиты присоединения плюс ступень селективности. К тому же УРОВ «использует» чувствительность своей защиты, которая выше, чем у защиты дальнего резервирования.

На напряжении 110 кВ и ниже УРОВ использовался реже из-за стоимости панели и отсутствия жестких требований к скорости отключения, как на сверхвысоком напряжении. Ведь панель УРОВ стоит денег и занимает место.

Однако, с развитием микропроцессорной техники функция УРОВ стала практически бесплатной. Распределенный алгоритм УРОВ стал использоваться в логике терминалов, а «снаружи» остались только шинки и ключи ввода/вывода. Сегодня УРОВ применяют на всех классах напряжения, начиная с 6 кВ.

Давайте рассмотрим, что дает УРОВ на стандартной подстанции по схеме «6-1» (одна секционированная система шин 6 кВ).

1 случай (удаленное КЗ на линии 1)

При возникновении короткого замыкания на линии 1 в зоне действия МТЗ (конец линии), защита срабатывает с выдержкой времени 0,9 с. При отказе выключателя алгоритм УРОВ отключит вводной выключатели через время Тзащ. = Тмтз + Туров = 0,9 + 0,3= 1,2 с.

Если алгоритм УРОВ отсутствует, то МТЗ ввода отключит КЗ через 1,5 с (дальнее резервирование).

Таким образом, мы получаем выигрыш 0,3 с.

Также обратите внимание, что здесь для пуска алгоритма мы используем МТЗ линии, а не ввода, что дает значительно большую чувствительность. Особенно сильна эта разница будет для секций 6 кВ с двигателями. 2 случай (близкое КЗ на линии 1)

2 случай (близкое КЗ на линии 1)

При возникновении короткого замыкания на линии 1 в зоне действия отсечки (начало линии), защита срабатывает с выдержкой времени 0,1 с. При отказе выключателя алгоритм УРОВ отключит вводной выключатели через время Тзащ. = Тто + Туров = 0,1 + 0,3= 0,4 с.

По дальнему резервированию мы так же получим 1,5 с, т.е. теперь выигрыш уже 1,1 с.

Советуем изучить Коэффициент трансформации

Очевидно, что и на 6 кВ применение УРОВ дает преимущество в быстродействии и чувствительности

При всех своих плюсах УРОВ — достаточно «опасная» функция и применять ее нужно обдуманно. Следует помнить, что при срабатывании УРОВ полностью отключает участок сети с блокировкой любой автоматики восстановления питания, такой как АПВ и АВР. Это означает невозможность быстрого восстановления нормального режима и массовый недоотпуск электроэнергии (особенно если нижестоящие потребители не имеют своих АВР).

В связи с этой особенностью при пуске УРОВ, помимо контроля тока через выключатель, применяют различные способы ограничения возможности излишнего действия.

О логике и схемах УРОВ мы поговорим в следующей статье

Требования к релейной защите

Главная её задача — это надёжно защищать оборудование и цепи электроснабжения от работы в неисправном, аварийном состоянии. Соответственно к ней существует ряд требований, выполнение которых проверяется регулярно лабораторией или специальными службами. Вот основные требования к релейной защите:

  1. Быстродействие. Способность защиты работать с минимальной выдержкой времени после наступления аварийной ситуации. Правда, одни из них специально разработаны на срабатывание с определённой установленной выдержкой времени это зависит от условий работы электрооборудования и назначения конкретного вида релейной защиты;
  2. Селективность. Это вид избирательности защиты, направленный на отключение только определённых ближайших участков к месту аварии или короткого замыкания;
  3. Чувствительность. Способность защиты направленная на реагирование её только на данные отклонения, на которые она настроена;
  4. Надёжность. Безотказность системы защит и недопущение ложных срабатываний.

От этих четырёх основных требований напрямую зависит эффективность функционирования релейной защиты любого электрического оборудования и цепей.

Расшифровка и виды провода АПВ

Прежде всего давайте разберемся с основными параметрами провода АПВ и его видами. Ведь несмотря на однотипность провода технология его изготовления имеет определенные отличия.

Расшифровка провода АПВ

Начнем с того, что провод АПВ и расшифровка его аббревиатуры полностью позволяют определить его основные свойства. К таковым относятся материал токоведущей части и материал диэлектрика.

Структура провода АПВ

  • Первая буква – А. Она обозначает, что провод изготовлен из алюминия. Это достаточно дешевый материал и приемлемыми токопроводящими свойствами.
  • Вторая буква – П. Она обозначает что это именно провод. Кроме проводов могут быть еще шнуры, которые обозначаются символом – «Ш». В отличие от проводов шнуры обладают повышенной гибкостью и всегда имеют изоляцию. Провода же могут выпускаться и без изоляции.
  • Третья буква – В. Она обозначает применение в качестве изоляции винила или как его еще называют ПВХ пластика. Данный материал имеет достаточно стабильные диэлектрические свойства, которые при соблюдении условий эксплуатации сохраняются довольно продолжительное время. Обычно это не менее 15 лет.
  • После аббревиатуры обычно идет цифра. Она обозначает номинальное сечение провода. Например, провод АПВ 16 означает что провод имеет сечение в 16 мм2. Всего же существует 11 типов сечения проводов АПВ с номинальными параметрами от 2,5 мм2 до 120 мм2.

Виды проводов АПВ

Кстати в зависимости от сечения провода АПВ в значительной степени отличаются друг от друга визуально. Кроме того, визуально провода отличаются по цвету, но давайте обо всем по подробнее.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *