Отключение поврежденной линии, трансформатора, шин и т. д. осуществляется релейной защитой. Их повторное включение может быть выполнено как вручную, так и средствами автоматики. Комплекс автоматики, обеспечивающий повторное включение линии (трансформатора, шин и т. д.) называется устройством автоматического повторного включения (АПВ).
Устройствами АПВ должны оборудоваться воздушные и смешанные кабельно-воздушные линии всех типов напряжением выше 1000 В при наличии на них соответствующих коммутационных аппаратов. В эксплуатации применяются устройства АПВ, различающиеся по следующим основным признакам: по числу фаз выключателей, включаемых устройством АПВ, — трехфазное (ТАПВ) и однофазное (ОАПВ); по способу проверки синхронизма при АПВ — для линий с двусторонним питанием; по способу воздействия на привод выключателя — механические и электрические устройства АПВ; по кратности действия — АПВ однократного и многократного действия.
Схемы УАПВ различаются также по способу пуска, по способу возврата в положение готовности к действию, по типу элементов схемы электроснабжения, оборудованных устройством АПВ.
Требования к УАПВ:
- Должны находиться в состоянии постоянной готовности к действию и срабатывать при всех случаях аварийного отключения выключателя, кроме случаев отключения выключателя релейной защитой после включения его дежурным персоналом; не должны приходить в действие при оперативных отключеньях выключателя. Схемы АПВ должны допускать возможность автоматического вывода их из действия при срабатывании тех или иных защит.
- Устройства АПВ должны иметь минимально возможное время срабатывания tавр1 для того, чтобы сократить продолжительность перерыва питания потребителей.
tавр1 = tг.п + tзап = 0,5¸0,7 c.
- Автоматически с заданной выдержкой времени устройства АПВ должны возвращаться в состояние готовности к новому действию после включения в работу выключателя.
tАПВ2 > tАПВ1 + tв.в + tc.з max + to.в + tзап ,
где tзап — время, принимаемое равным ступени селективности защиты линии;
устройство должно быть готовым к действию не раньше, чем это допускается по условиям работы выключателя после успешного включения его в работу устройством АПВ.
Опыт показывает, что для однократного АПВ оба указанных в п. 3 требования выполняются, если принять tАПВ2=15¸25с. Для УАПВ двукратного действия время возврата в состояние готовности после второго цикла принимается равным tАПВ2 =60¸100с.
Классификация УАПВ:
2. АПВ на линиях с двухсторонним питанием, которое в свою очередь делится на
а) несинхронное АПВ (НАПВ). Включает выключатели по концам линии одновременно (tQ1=tQ2);
б) быстродействующее АПВ (БАПВ);
в) АПВ с ожиданием синхронизма (АПВОС). Сначала включает выключатель с одной стороны, а затем с другой;
г) АПВ с улавливанием синхронизма (АПВУС).
Многократного действия (повторное включение осуществляется 2 или 3 раза). Эффективность составляет 10-15% и 3-5% соответственно.
По виду включаемого оборудования:
— АПВ линий;
— АПВ трансформаторов;
— АПВ шин.
УАПВ с пружинным приводом
Схемы устройств АПВ, подобно схемам релейной защиты, выполняются на постоянном и переменном, в том числе выпрямленном, оперативном токе. Механические АПВ грузовых и пружинных приводов типов ПГ-10, ПГМ-10, УПГ-51 и других вообще не требуют оперативного тока. Они действуют при срабатывании встроенных в привод реле прямого действия и включают отключившийся выключатель без выдержки времени. Условия работы механических приводов в цикле АПВ крайне тяжелые. При включении выключателя возникают увеличенные ударные нагрузки, расстраивающие привод. К недостаткам схем АПВ с механическими приводами следует также отнести отсутствие в них выдержки времени. Эти недостатки можно устранить путем использования электрических АПВ на переменном (выпрямленном) оперативном токе.
Быстродействующее УАПВ
Быстродействующее УАПВ не требует каких-либо дополнительных устройств, разрешающих его действие. На выходные зажимы реле следует вывести дополнительные цепи от контакта КТ.2 реле времени (на рис. зажимы а, б). Этим создается возможность замыкать цепь обмотки KL1.2 реле без выдержки времени.
В настоящее время только воздушные выключатели обладают достаточным для осуществления быстродействующего АПВ временем включения tв.в1=0,2÷0,3 с. При этом поврежденная линия должна отключаться с двух сторон с временем tо.л=0,1÷0,2 с. Пуск устройства быстродействующего АПВ производится с контролем давления воздуха в резервуарах выключателя, которое должно быть достаточным для двух операций отключения.
АВР линий. Выбор параметров срабатывания
Основные требования :
— находиться в состоянии постоянной готовности к действию и срабатывать при прекращении питания потребителей по любой причине и наличии нормального напряжения на другом, резервном для данных потребителей источнике питания;
— иметь минимально возможное время срабатывания tавр.
— обладать однократностью действия, что необходимо для предотвращения многократного включения резервного источника на устойчивое короткое замыкание;
— обеспечивать вместе с защитой быстрое отключение резервного источника питания и его потребителей от поврежденной резервируемой секции шин и тем самым сохранять их нормальную работу.
Устройство АВР (см. рис.) прежде всего должно отключить выключатель, например Q2, если он остается включенным при исчезновении напряжения на резервируемой секции шин I. Для этой цели в схему АВР вводят пусковой орган — минимальные реле напряжения. Пусковой орган не должен срабатывать при понижениях напряжения на шинах секции I до Uост. к , вызванных короткими замыканиями в точках K1—К3 , или до Uост.сз , обусловленных самозапуском электродвигателей, т. е.
Uc.p1 = Uост. к / (kзапKU); (1)
Uc.p1 = Uост. сз / (kв kзапKU), (2)
где kв = 1,25 — коэффициент возврата минимального реле; kзап = 1,2÷1,3.
Принимается меньшее значение напряжения срабатывания, полученное из выражений (1) и (2).
Пусковой орган не должен действовать при перегорании предохранителей в цепях трансформаторов напряжения. Поэтому иногда пусковой орган устройства АВР дополняют минимальным реле тока, включенным на ток питающей линии. Такой комбинированный пусковой орган срабатывает лишь тогда, когда вместе с исчезновением напряжения на шинах исчезает ток в линии. Ток срабатывания реле отстраивается от минимального рабочего тока Iраб min питающей линии по условию
Iс.р = Iраб min / (kзапK1 ), (3)
где kзап = 1,5.
При исчезновении напряжения на шинах минимальное реле напряжения может подействовать с замедлением, достигающим tc.р = 1 . Частота напряжения резко падает, поэтому более чувствительным пусковым органом может явиться реле понижения частоты, замедление в срабатывании которого не превышает tc.р = 0,1÷0,2с.
Действие устройства АВР имеет смысл при наличии напряжения на резервном источнике питания. Поэтому в пусковой орган АВР включают максимальное реле напряжения, контролирующее наличие напряжения на резервном источнике питания, на шинах II. При минимальном рабочем напряжении Uраб min реле должно находиться в состоянии после срабатывания, разрешая действие пускового органа АВР. Это обеспечивается при выборе напряжения срабатывания реле по формуле
Uc.p2 = Uраб min / (kв kзапKU), (4)
где kв = 0,8 — коэффициент возврата максимального реле; kзап = 1,1÷1,2 — коэффициент запаса.
Устройство АВР, действуя с минимальной выдержкой времени, должно быть отстроено по времени от действия защит, отключающих повреждения в точках К4—К6 (см. рис.),
при которых остаточное напряжение снижается до значения, меньшего уставки срабатывания минимального реле напряжения пускового органа, т. е. по условию
tАВР1 = tс.з max + Δt, (5)
tАВР2 = tв. в+ tзап , (6)
где tв. в — время включения выключателя; tзап= 0,3÷0,5 с.
Включаемый от УАВР выключатель должен иметь защиту, действующую с ускорением после АВР. В случае если при действии УАВР резервный источник питания перегружается и не обеспечивает самозапуск электродвигателей, следует отключить часть нагрузки, например, минимальной защитой напряжения.
