Автоматическое включение резерва на подстанциях

На подстанциях высокого напряжения находят широкое применение АВР разных типов. Наряду с АВР трансформаторов применяются АВР секционных и шиносоединительных выключателей и АВР линий. Схема АВР секционного выключателя, приведенная на рис. 10.15, отличается от рассмотренных выше некоторыми особенностями. Питание секций шин подстанции, к одной из которых подключен синхрон­ный электродвигатель СД большой мощности, производится от двух рабочих трансформаторов Т1 и Т2. При отключении любого из них происходит автоматическое включение секционного выключателя В5. Однократность действия АВР в схеме на рис. 10.15 обеспечивается так же, как и в схемах, рас­смотренных выше, с помощью реле РПВ1 и РПВЗ (реле положения «Включено» в схеме управления соответствующими выключателями).

В случае отключения выключателя В1 трансформатора Т1, питающего первую секцию, замыкается вспомогательный контакт этого выключателя БК1.2 и через замкнутый в рабочем состоянии схемы кон­такт РПВ1.1 реле РПВ1 подает импульс на катушку включения выключателя В5 КВ5. Из-за наличия на 2-й секции синхронного электродвигателя (или синхронного компенсатора) действие АВР при отключе­нии выключателя ВЗ будет происходить по-другому. После отключения трансформатора Т2, питающе­го 2-ю секцию, частота вращения синхронного электродвигателя (синхронного компенсатора) будет уменьшаться постепенно, вследствие чего при действии АВР он может быть включен несинхронно че­рез трансформатор Т1. Если толчок тока при несинхронном включении превышает величину, допусти­мую для синхронного электродвигателя (компенсатора) или трансформатора, синхронный электродви­гатель необходимо предварительно отключить и лишь затем включить секционный выключатель. Отключение выключателя В6 синхронного электродвигателя в схеме на рис. 10.15 производится от вспомогательного контакта БК3.2 выключателя ВЗ при его отключении. В цепи отключения предусмот­рена накладка Н1 для вывода цепи отключения из действия, что необходимо на случай питания обеих секций от трансформатора Т1 при замкнутом секционном выключателе. После отключения выключате­ля синхронного электродвигателя его вспомогательным контактом БК6.2 будет замкнута цепь на вклю­чение секционного выключателя В5.

Рис. 10.15. Схема АВР секционного выключателя подстанции с синхронным двигателем

а - поясняющая схема;

б - оперативные цепи Допускается вместо отключения выключателя синхронного электродвигателя (компенсатора) кратко­временно отключать автомат гашения поля (АГП) и включать его вновь после, включения секционного выключателя. Толчок тока при этом будет меньше, чем при несинхронном включении, а после обратно­го включения АГП синхронный электродвигатель (компенсатор) втянется в синхронизм, т. е. произой­дет его самосинхронизация. При наличии на подстанции нескольких синхронных электродвигателей контроль допустимости включения секционного выключателя от АВР обычно осуществляется с помо­щью реле минимального напряжения, т.е. АВР осуществляется с ожиданием снижения напряжения до 0,5-0,6 номинального.

Для быстрого отключения секционного выключателя в случае включения на неустранившееся КЗ на шинах подстанции в схеме предусмотрено ускорение защиты секционного выключателя после АВР. Ускорение осуществляется контактами РПВ1.2 и РПВ3.2 реле РПВ1 и РПВЗ.

В отличие от схем АВР, рассмотренных выше, в схеме на рис. 10.14 отсутствует пусковой орган мини­мального напряжения, который в данном случае не нужен, так как оба источника питаются от одних общих шин высшего напряжения; при исчезновении напряжения на этих шинах действие АВР будет бесполезным.

Действие АВР должно согласовываться с действием других устройств автоматики и, в частности, с действием автоматики частотной разгрузки АЧР (см. раздел 10.4), отключающей потребителей при аварийном снижении частоты в энергосистеме. Для предотвращения снижения эффективности АЧР действие АВР на восстановление питания потребителей, отключенных от АЧР, должно запрещаться. Наряду с устройствами АВР, работающими на постоянном оперативном токе, большое распростране­ние на подстанциях получили АВР на переменном оперативном токе. На рис. 10.16 приведена схема АВР секционного выключателя на переменном оперативном токе для подстанции с двумя трансформа­торами, питающимися ответвлениями от двух линий без выключателей на стороне высшего напряже­ния трансформаторов. Секционный выключатель ВЗ нормально отключен. Оперативный ток для пита­ния схемы автоматики подается от трансформаторов собственных нужд ТСН1 и ТСН2. Особенностью схемы является то, что при исчезновении напряжения на одной из линий (Л1 или Л2) АВР включает секционный выключатель, а при восстановлении напряжения на линии автоматически собирает нор­мальную схему подстанции.

Пусковым органом схемы являются реле времени РВ1 и РВ2 типа РВ-235, контакты которых РВ1.2 и РВ2.2 включены последовательно в цепи К01. Последовательно с контактами этих реле включен мгновенный контакт реле времени РВ1 трансформатора Т2, которое контролирует наличие напряжения на этом трансформаторе. Обмотки реле РВ1 и РВ2 включены на разные трансформаторы (ТСН1 и ТН1), что исключает возможность ложного действия пускового органа в случае неисправности в цепях напряжения. Реле РВ1, подключенное к трансформатору собственных нужд ТСН1, установленному до выключателя трансформатора 11, используется также для контроля за появлением напряжения на трансформаторе 11 при включении линии /77.

Пунктиром обведены цепи, относящиеся к трансформатору 11. В случае исчезновения напряжения в результате отключения линии 777 запускаются реле времени РВ1 и РВ2 и размыкают свои мгновенные контакты РВ7.7 и РВ2.1, снимая напряжение с обмотки реле времени РВЗ типа РВ-248. Это реле при снятии напряжения мгновенно возвращается в исходное положение, а при подаче напряжения сраба­тывает с установленной выдержкой времени. Если действием АПВ линии напряжение не будет вос­становлено, то с установленной выдержкой времени (большей времени АПВ линии) замкнутся контак­ты реле времени РВ7.2 к РВ2.2 и создадут цепь на катушку отключения К01 выключателя В1 транс­форматора Т1. При отключении выключателя В1 замкнется его вспомогательный контакт БК1 (рис. 10.15, в) в цепи катушки включения КВЗ секционного выключателя ВЗ через еще замкнутый контакт РПВ1.1 реле однократности включения. Секционный выключатель включится и подаст напряжение на 1-ю секцию подстанции. При этом подтянется реле времени РВ2, замкнет контакт РВ2.7 и разомкнет РВ2.2. Реле РВ7 останется без напряжения. Поэтому его контакт РВ7.7 останется разомкнутым, а реле времени РВЗ будет по-прежнему находиться в исходном положении, держа разомкнутыми все свои контакты.

При восстановлении напряжения на линии /77 напряжение появится и на трансформаторе 11, посколь­ку его отделитель оставался включенным. Получив напряжение, реле РВ7 подтянется, замкнет контакт РВ7.7 и разомкнет РВ7.2. При замыкании контакта РВ7.7 начнет работать реле времени РВЗ, которое своим проскальзывающим контактом РВЗ.2 создаст цепь на включение выключателя В1, а конечным контактом РВЗ.З на отключение секционного выключателя ВЗ, при этом автоматически восстанавлива­ется исходная схема подстанции. При этом цепь на отключение секционного выключателя создастся при условии, что включен выключатель В2 трансформатора Т2. Если АВР выключателя ВЗ будет неус­пешным вследствие наличия устойчивого повреждения на 1-й секции, она должна быть выведена в ремонт. После окончания ремонта питание 1-й секции восстанавливается от 11 или от 2-й секции и ав­томатика вводится в работу. Схема, аналогичная представленной на рис. 10.16, обеспечивает дейст­вие АВР 12.

Для работы автоматики в рассмотренной схеме, все выключатели должны быть оборудованы грузовы­ми или пружинными приводами.

Рис. 10.16. Схема АВР секционного выключателя на переменном оперативном токе для двухтрансформаторной подстанции, подключенной к линиям электропередачи ответвлениями без выклю­чателей:

а-схема подстанции;

б-цепи управления и АВР выключателя В1 выключателя 87;

в - цепи управления и АВР выключателя ВЗ