Ознакомиться с устройством и принципом работы АПВ можно на примере следующей схемы:
Подача тока здесь осуществляется через управляющую шину ШУ. Управление АПВ производится с помощью следующих механизмов:
· контролирующего синхронизацию;
· управляющего контактами выключающего устройства;
· запрещающим включение;
· разрешающим подготовку.
Временное и промежуточное реле (РВ и РП) обеспечивают защиту. Промежуточное реле выполнено с двумя обмотками: токовой и напряжения. При нормальной работе на ШУ подаётся ток, заряжающий конденсирующий элемент С, если поступает соответствующий сигнал от цепи разрешения подготовки.
Возможность повторного включения предотвращается за счёт запрещающей схемы, настройка которой обеспечивается последовательно подключёнными резисторами R1 и R2.
При отключении линии АПВ срабатывает посредством подачи сигнала схемой, контролирующей синхронизацию. Замыкаются её контакты и шунтируется резистор R, а конденсатор разряжается на катушку РП. Одновременно также происходит возбуждение токовой катушки, замыкающей контакты реле в сети.
В случае прекращения трёхфазного КЗ, АПВ срабатывает, и обмотка РВ размыкается. Затем подключается резистор R, и происходит возврат реле к обесточенному состоянию.
Использование узла Н позволяет обеспечить безопасное выполнение работ по обслуживанию линии оперативным персоналом.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
«Автоматическое включение резервного питания.»
Цель работы: изучение методов, схемы автоматического включения резервного источника и принципа работы устройства автоматического включения резерва (АВР).
Назначение.
Основная цель АВР— оперативное подключение нагрузки на резервный ввод, в случае возникновения проблем с энергоснабжением потребителя от основного источника питания. Чтобы обеспечить автоматическое переключение на работу в аварийном режиме, система должна отслеживать напряжение питающих вводов и ток нагрузки.
Устройство АВР
Существует два основных типа исполнения, различающиеся приоритетом ввода:
· Одностороннее. В таких АВР один ввод играет роль рабочего, то есть используется, пока в линии не возникнут проблемы. Второй – является резервным, и подключается, когда в этом возникает необходимость.
· Двухстороннее. В этом случае нет разделения на рабочую и резервную секцию, поскольку оба ввода имеют одинаковый приоритет.
В первом случае большинство систем имеют функцию, позволяющую переключиться на рабочий режим питания, как только в главном вводе произойдет восстановление напряжения. Двухсторонние АВР в подобной функции не нуждаются, поскольку не имеет значения от какой линии запитывается нагрузка.
Принцип работы АВР
Вне зависимости от варианта исполнения АВР в основу работы системы заложено отслеживание параметров сети. Для этой цели могут использоваться как реле контроля напряжения, так и микропроцессорные блоки управления, но принцип работы при этом остается неизменным. Рассмотрим его на примере самой простой схеме АВР для бесперебойного электроснабжения однофазного потребителя.
Обозначения:
· N – Ноль.
· A – Рабочая линия.
· B – Резервное питание.
· L – Лампа, играющая роль индикатора напряжения.
· К1 – Катушка реле.
· К1.1 – Контактная группа.
В штатном режиме работы напряжение подается на индикаторную лампу и катушку реле К1. В результате нормально-замкнутый и нормально-разомкнутый контакты меняют свое положение и на нагрузку подается питание с линии А (основной). Как только напряжение в на входе А пропадает, лампочка гаснет, катушка реле перестает насыщаться, и положение контактов возвращается в исходное (так, как показано на рисунке). Эти действия приводят к включению нагрузки в линию В.
Как только на основном вводе восстанавливается напряжение, реле К1 производит перекоммутацию на источник А. Исходя из принципа работы, данную схему можно отнести к одностороннему исполнению с наличием возвратной функции.
Требования к АВР
В число основных требований к системам аварийного восстановления электроснабжения входит:
· Обеспечение подачи питания потребителю электроэнергии от резервного ввода, если произошло непредвиденное прекращение работы основной линии.
· Максимально быстрое восстановление электропитания.
· Обязательная однократность действия. То есть, недопустимо несколько включений-отключений нагрузки из-за КЗ или по иным причинам.
· Включение выключателя основного питания должно производиться автоматикой АВР до подачи резервного электропитания.
· Система АВР должна контролировать цепь управления резервным оборудованием на предмет исправности.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
«Изучение и исследование работы полупроводниковой максимальной токовой защиты типа ТЗВР и полупроводникового устройства АПВ-2П»
Цель работы: изучение назначения, принципов действия и проведение испытания работоспособности устройства ТЗВР и АПВ-2П.
Полупроводниковая максимальная токовая защита типа ТЗВР предназначена для защиты распределительных линий 6-10 кВ от всех видов коротких замыканий. Устройство ТЗВР может быть использовано при схеме сети с секционированием, сетевым резервированием и устанавливается в ячейках КРУ и КРУН отходящих линий 10 кВ подстанций 110/35/10 кВ всех типов, в шкафах распределительных пунктов секционирования и резервирования, где при изменении режима работы линии не требуется производить выбор уставок срабатывания защиты по току и времени /8/.
Защита ТЗВР дает возможность согласовать большое число последовательно установленных комплектов защит и, что самое ценное, практически без накопления выдержки времени.
Ампер-секундная характеристика защиты типа ТЗВР
Устройство ТЗВР состоит из односистемной максимальной токовой защиты с ограниченно-зависимой регулируемой в широких пределах ампер-секундной характеристикой (рис. 2.6), у которой время действия в зависимой части линейно зависит от тока к. з. и токовой отсечки, а также содержит указательное реле, электромагнит отключения выключателя, токовый блок для электромагнита и элементы оперативного опробования работоспособности всего устройства.
В независимой части характеристики время действия защиты может плавно регулироваться от 0,1-0,2 до 0,4 с. За счет возможности изменения в широких пределах времятоковой характеристики устройства ТЗВР согласование комплектов защит, последовательно установленных вдоль линии, происходит без накопления выдержки времени на головном участке линии.
Защита имеет одинаковую чувствительность к трехфазным и двухфазным к. з. в одной точке, то есть чувствительность ее в 2/√3 раза выше, чем у МТЗ с реле типа РТВ и РТ-85, включенных на фазные токи.
Ток срабатывания устройства ТЗВР плавно регулируется в диапазоне от 2,5 до 40А. Ток срабатывания отсечки можно регулировать от двукратного максимального тока срабатывания защиты до полного вывода токовой отсечки из работы.
К основным достоинствам защиты ТЗВР можно отнести:
· возможность согласования большого числа смежных защит без накопления выдержки времени;
· обеспечивает одинаковую чувствительность при трехфазном и двухфазных к. з. на защищаемой линии;
· содержит кроме МТЗ и токовую отсечку;
· имеется автономный источник оперативного тока - блок питания, обеспечивающий работу защиты и электромагнита отключения выключателя.
Устройство подключается к присоединениям, оборудованным двумя трансформаторами тока.
Полупроводниковое устройство автоматического повторного включения АПВ-2П (или реле) предназначено для двукратного автоматического повторного включения выключателей 6—35 кВ, работающих совместно с приводами прямого и косвенного действия, и может устанавливаться на релейной панели шкафов комплектных распределительных устройств наружной установки (КРУН) и внутренней установки (КРУ).
Реле выполнено в виде одного блока, питание осуществляется от однофазного источника напряжения переменного тока частоты 50 Гц, номинальным значением 100 и 220 В с отклонением от 0,85 до 1,1 от номинального значения.
Устройство обеспечивает регулировку выдержки времени от 0,6—1 до 5—7 с для первого цикла АПВ и от 1,2—2 до 20—28 с для второго цикла АПВ без учета времени подготовки привода к операции «включение». Предусмотрена возможность увеличения выдержки времени второго цикла АПВ до 40 с.
Время подготовки реле АПВ-2П к повторной работе не менее 10 и не более 60 с.
Устройство не срабатывает при оперативном отключении выключателя персоналом, содержит элементы работоспособности без его отключения, а также предусмотрена возможность вывода из действия первого и второго цикла АПВ и реле в целом.
Элементы настройки реле выведены на лицевую панель.
По истечении установленного времени первого цикла АПВ срабатывает элемент времени КТ1. Выходной сигнал элемента времени КТ1 через логический элемент «ИЛИ» DD, пороговый элемент KV подается на усилитель А. Усиленный сигнал с выхода элемента А подается на исполнительный орган (выходное реле) KL, при срабатывании которого сигнал подается на катушку (электромагнит) включения выключателя. Последний включает линию электропередачи повторно, так как происходит АПВ выключателя по истечении времени первого цикла.
В случае повторного отключения линии электропередачи выключателем Q, то есть неуспешного первого цикла АПВ,. после подготовки привода к операции «включение» начинается отсчет времени второго цикла АПВ, при этом запускается только элемент времени КТ2, поскольку элемент времени КТ1 не успел подготовиться к повторному запуску. По истечений установленного времени второго цикла АПВ элемент времени КТ2 срабатывает и обеспечивает срабатывание выходного органа KL, который снова действует на электромагнит включения выключателя Q.
При неуспешном вторам цикле АПВ выключателя Q, выключается, но запуска элементов времени КТ1 и КТ2 не происходит, поскольку выключатель Q находится во включенном состоянии недостаточное время для подготовки их к запуску.
При успешном первом или втором циклах АПВ и истечении времени подготовки элементов времени КТ1 и КТ2 к запуску, реле снова готово к действию на выключатель для его включения.