Устройства автоматического включения резервных линий

Назначение устройств автоматического включения резервных линий (АВРЛ). Устройства АВРЛ служат для повышения надежности электроснабжения потребителей. Одиночные линии с односторонним питанием не обеспечивают достаточной надежности электроснабжения при устойчивых повреждениях. Высокую степень надежности электроснабжения обеспечивают схемы питания одновременно от двух и более источников питания, поскольку отключение одного из них не приводит к исчезновению электропитания у потребителей. Несмотря на это очевидное преимущество многостороннего питания потребителей, многие подстанции работают по схеме одностороннего питания, при котором одна линия находится в работе, другая — в резерве. Применение такой менее надежной, но более простой схемы электроснабжения во многих случаях оказывается целесообразным для снижения токов КЗ, упрощения релейной защиты, снижения потерь электроэнергии, предотвращения перетоков мощности и т.п.

Такая схема позволяет использовать преимущества линий с односторонним питанием и быстро подавать питание потребителям по резервной линии при прекращении питания по основной, используя для этой цели устройства автоматического включения резерва (АВР).

Основные требования, предъявляемые к устройствам АВР, связаны с повышением надежности работы электроустановок, снижением последствий аварий, обеспечением экономичности работы электросети. К ним относятся ниже перечисленные требования:

1. Схемы АВР должны приходить в действие при исчезновении напряжения на
шинах потребителей по любой причине (аварийное, ошибочное или самопроизвольное
отключение выключателя рабочей линии).

2. Включение резервной линии должно происходить сразу после отключения основной, чтобы уменьшить длительность перерыва питания потребителей.

3. Действие АВР должно быть однократным, чтобы не допустить многократного
включения резервного источника питания при не устранившемся КЗ.

4. Схема АВР должна приходить в действие только после отключения выключателя основной линии, чтобы исключить включение резервного источника на КЗ при
не отключенной основной линии.

5. Отключение резервной линии при ее включении на неустранившееси КЗ должно
быть ускоренным, т.е. релейная защита должна действовать без выдержки времени.

6. Устройства АВР не должны действовать при отсутствии напряжения на резервной линии.

Опыт эксплуатации показывает, что АВР является очень эффективным средством повышения надежности электроснабжения. Успешность действия АВР составляет 90—95 %. Простота схем и высокая эффективность обусловили широкое применение АВР в электрических сетях.

Схема АВР питающей линии {рис.1). Питание сборных шин подстанции осуществляется по рабочей линии W₁ через выключатель Q1. Линия W₂ является резервной, ее выключатель Q2 отключен. Контроль наличия напряжения на сборных шинах подстанции осуществляют реле напряжения KV1 и KV2 через трансформатор напряжения TV1. Контроль наличия напряжения на резервной линии Wj осуществляет реле KV3 через трансформатор TV2.

При исчезновении напряжения на шинах подстанции по любой причине замыкаются контакты реле KV1 и KV2, при этом контакты реле KV3 остаются замкнутыми при наличии напряжения на резервной линии W2. Через контакты реле KV1, KV2, KV3 получает питание реле времени КТ, которое с выдержкой времени замыкает цепь катушки отключения YAT выключателя Q1, если перед этим Q1 не был отключен защитой.

Отключение выключателя приводит к; переключению его вспомогательных контактов Q1, которые снимают питание с катушек YAT выключателя Q1 и реле контроля включения резервной линии KQS, а также замыкают цепь катушки контактора КМ через контакт KQS. Этот контакт остается некоторое время замкнутым после размыкания цепи реле KQS.

Рис. 1. Схема АВР питающей линии на постоянном оперативном токе

Контактор КМ, получив питание, замыкает цепь катушки включения YAC выключателя Q2, который включается и своим вспомогательным контактом Q2 размыкает цепь контактора КМ, после чего эта цепь еще раз размыкается контактом реле KQS. Это исключает возможность повторного включения контактора КМ и выключателя Q2 резервной линии при ее отключении, например, при КЗ на шинах подстанции, т.е. обеспечивается однократность АВР.

Выдержка времени t_ов однократности включения, которую обеспечивает реле KQS, от момента снятия напряжения с реле KQS до размыкания его контакта должна превышать время включения t_вкл выключателя резервной линии:

tов = tвкл + tзап,

где t_зап - время запаса, составляющее 0,3-0,5 с.