Гловацкий В.Г., Пономарев И.В. Релейная защита и автоматика распределительных сетей. Версия 1.2

Подождите немного. Документ загружается.

Если частота не снизится до уставки АЧРI, схема будет продолжать работать. Реле вре-

мени РВ1, сработав «при замыкании контакта РП2.3, будет самоудерживаться через свой мгно-

венный замыкающий контакт PB1.1. Спустя выдержку времени, установленную на про-

скальзывающем контакте РВ1.2, будет подан плюс на нижнюю обмотку реле РП2, и оно пере-

ключит свой контакты, вновь вводя в действие измерительный элемент с уставной АЧРII. В те-

чение всего времени, пока не замкнется проскальзывающий контакт PB1.2, схема будет готова к

действию на отключение без выдержки времени в случае снижения частоты до уставки AЧPI.

После замыкания проскальзывающего контакта PB1.2 и переключения реле РП2 цепь отклю-

чения от АЧРI будет выведена и в работе останется только АЧРII. После переключения РП2

сработают вновь РЧ (если частота будет ниже уставки срабатывания АЧРII) и РП1 и за-

пустится реле времени РВ2, которое, доработав, через указательное реле РУ2 подаст плюс

на выходное реле схемы РП5. Промежуточное реле РП4, обмотка которого включена парал-

лельно обмотке реле РВ1, будет держать своим контактом РП4.1 разомкнутой цепь верхней

обмотки реле РП2, предотвращая его повторное срабатьгвание.

Возврат схемы в исходное положение осуществляется после срабатывания выходного реле РП5,

которое разомкнет контакт РП5.1 в цепи обмоток реле РВ1 и РП4. В случае, если схема не

подействует на отключение вследствие восстановления частоты в энергосистеме выше устав-

ки АЧРII и возврата реле РЧ, возврат схемы будет осуществлен шунтированием обмотки РВ1

по цепи: упорный контакт PB1.3 — размыкающий контакт РП1.3 — размыкающий контакт РП2.4.

Выдержка времени АЧРII в рассматриваемой схеме определяется суммой выдержек времени,

установленных на РВ2 и на проскальзывающем контакте PB1.2.

На рис. 10.25. приведена схема одной очереди АЧР с ЧАПВ. В схеме используется одно реле

частоты, уставка срабатывания которого автоматически переключается.

При снижении частоты до уставки срабатывания соответствующей очереди АЧР сработает

реле частоты РЧ и запустит реле времени PB1. После того как замкнется контакт реле

времени, сработают промежуточные реле РП1 и РП2 и отключат группу потребителей.

Одновременно замыкающий контакт РП1.2 введет в работу измерительный элемент реле

частоты типа РЧ-1 с уставкной, соответствующей уставке ЧАПВ. Теперь после ввода в рабо-

ту указанного измерительного элемента

контакт реле частоты разомкнется лишь после того, как частота в энергосистеме восстано-

вится до значения новой уставки, равной 49,5—50 Гц.

Рис.10.25. Схема АЧР с ЧАПВ.

Реле РП1 при срабатывании замыкает также своим

контактом РП1.2 цепь обмотки промежуточного реле РПЗ,

которое срабатывает и самоудерживается.

После восстановления нормальной или близкой к

нормальной частоте реле РЧ и РВ1 разомкнут свои

контакты. При этом реле РП1 возвратится и замкнет

контакт РП1.3 в цепи обмотки реле времени РВ2.

Поскольку контакт РП3.2 уже замкнут, реле РВ2

начинает работать и, спустя выдержку времени, установ-

ленную на проскальзывающем контакте РВ2.2, замкнет

цепь обмотки промежуточного реле РП4. Последнее, сработав, самоудерживается через

свой замыкающий контакт РП4.1 и подает импульсы на включение выключателей потреби-

телей, отключавшихся действием АЧР. Возврат схемы осуществляется после замыкания

упорного контакта реле времени РВ2.3, выдержка времени на котором отличается от вы-

держки проскальзывающего контакта РВ2.2 примерно на 1 с. После замыкания упорного

контакта РВ2.3 реле РПЗ возвратится и разомкнет контактом РПЗ.2 цепь обмотки реле

времени РВ2. Указательные реле РУ1 и РУ2, установленные в рассматриваемой схеме,

предназначены для сигнализации срабатывания АЧР и ЧАПВ. С помощью накладки HI

291

рассматриваемая автоматика может быть выведена из действия полностью, а с помощью

накладки Н2 — только ЧАПВ.

По схемам, приведенным на рис. 10.24,б и 10.25, может быть также выполнена схема со-

вмещенного АЧР с ЧАПВ. При этом на реле частоты должно быть выполнено три уставки по

частоте, соответствующие АЧРI, АЧРII и ЧАПВ.

На линиях, оснащенных устройствами электрического АПВ, они могут быть использованы

для осуществления ЧАПВ, при этом пуск АПВ должен осуществляться после восстановле-

ния частоты до величины, соответствующей уставке ЧАПВ.

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) и частотное АПВ (ЧАПВ) микро-

процессорных устройствах серии MiCOM и УЗА-10

При использовании на отходящих линиях 6 (10) кВ, 35 кВ устройства защиты MI-

COM P123 (УЗА 10) возможно выполнение функций АЧР и ЧАПВ без использования до-

полнительной аппаратуры на фидере.

EPF1(ШАЧРI) EPF2(ШАЧРII)

А801 А802

А800

EAF(ШАЧР)

N851

ШИНКИ АЧР

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ

ОЧЕРЕДЕЙ АЧР

ПУСК ОТКЛЮЧЕНИЯ

ПРИ АЧР И ВЫПОЛНЕ-

НИЯ ЧАПВ ПОСЛЕ ВОЗ-

ВРАТА АЧР

Рис. 10.26. Входная цепь АЧР.

Для реле УЗА10 используется вход 2

При необходимости оперативного вывода АЧР (ЧАПВ) в цепь оптовхода L3 (входа 2 для

УЗА10) реле защиты А2 включается переключатель, например ПЕ-011 У3

Вход L3 (Вх. 2) программируется для внешнего пуска АПВ с действием на реле отключе-

ния. Выдержка времени ЧАПВ равна времени первого цикла АПВ фидера. Работа ЧАПВ

будет происходить после возврата АЧР и снятия напряжения с оптовхода L3 (Bx.2). Если

это время недопустимо мало ( Выдержка времени ЧАПВ велика) применяется схема с

дополниттельной выдержкой времени (рис.10.29)

SA2

101(+)

(18)

RL2(RL4)

KL1(KCC1)

102(-)

ПРОМЕЖУТОЧНОЕ РЕ-

ЛЕ ВКЛЮЧЕНИЯ ОТ АПВ

(ЧАПВ), ПО ЛОКАЛЬНОЙ

СЕТИ. ВЫВОД АПВ

(ЧАПВ), ДИСТАНЦИОН-

НОГО ВКЛЮЧЕНИЯ

(20)

(9) (10)

Рис.10.27. Выходная цепь АПВ (ЧАПВ).

Включение от АПВ (ЧАПВ) и по локальной сети программируется на реле RL2 (RL4) с

действием через промежуточное реле KL1 (КСС1). Вывод из действия АПВ (ЧАПВ) и

включения по локальной сети производится переключателем SA2. В реле УЗА 10 ис-

пользуется реле RL2 (X1:8, X1:9).

Возможен вывод из действия АПВ (ЧАПВ) путем блокировки по оптовходу этой функции.

При этом задействуется лишний оптовход реле, однако сохраняется функция включения

по локальной сети (только для реле MICOM P123).

101

SA2

102

Рис.10. 28. Вывод АПВ (ЧАПВ).

292

При использовании устройства защиты MICOM P122 (MICOM P220) возможно выполне-

ние только функции АЧР (отсутствует устройство АПВ). Входная цепь выполняется по

Рис. 10.26 с действием на реле отключения RL1.

Для организации цепей ЧАПВ с дополнительной выдержкой времени необходима уста-

новка двух промежуточных реле (рис.4, 5), например R4-20-14-23-1220 (Relpol)

KL1

EPF2(ШАЧРII)EPF1(ШАЧРI)

А801 А802

А800

ШИНКИ АЧР

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ

ОЧЕРЕДЕЙ АЧР

РЕЛЕ ОТКЛЮЧЕНИЯ

ПРИ АЧР И ПОДГО-

ТОВКИ ЧАПВ

-EAF(ШАЧР)

KL1

N851

1413

Рис.10.29. Входная цепь АЧР.

101

KL1

101

KL1

KL2

KL1

KL2

KL1

812

К электромагниту отключения

К электромагниту включения

К электромагниту отключения

ОТКЛЮЧЕНИЕ

ПРИ АЧР

ВКЛЮЧЕНИЕ

ПРИ ЧАПВ

РЕЛЕ ИМПУЛЬСНОГО

ВКЛЮЧЕНИЯ ОТ ЧАПВ

РЕЛЕ ИМПУЛЬСНОГО

ВКЛЮЧЕНИЯ ОТ ЧАПВ

ВКЛЮЧЕНИЕ

ПРИ ЧАПВ

ОТКЛЮЧЕНИЕ

ПРИ АЧР

119

RL7

C1/10мк

102

R2/30к

210

C1/10мк

RL7

911

KL1

SA2

KL1

102

ПУСК РЕЛЕ ВКЛЮ-

ЧЕНИЯ ОТ ЧАПВ

ПОДГОТОВКА

РАБОТЫ ЧАПВ

ПРИ СРАБАТЫ-

ВАНИИ АЧР

ЦЕПЬ ВЫДЕРЖКИ

ВРЕМЕНИ ЧАПВ.

ВЫВОД ЧАПВ

KL2

ЦЕПЬ ВЫДЕРЖКИ

ВРЕМЕНИ ЧАПВ.

ВЫВОД ЧАПВ

ПОДГОТОВКА

РАБОТЫ ЧАПВ

ПРИ СРАБАТЫ-

ВАНИИ АЧР

ПУСК РЕЛЕ ВКЛЮ-

ЧЕНИЯ ОТ ЧАПВ

Рис. 10.30. Цепи подготовки выдержки времени и выхода ЧАПВ

При работе АЧР срабатывает реле KL1, отключает выключатель и подключает зарядную

цепь конденсатора С1. После восстановления частоты и возврата АЧР через размыкаю-

щие блок-контакты выключателя и реле KL1 подается напряжение на оптовход L3. С вы-

бранной выдержкой времени срабатывает выходное реле RL7 (для MICOM P220 это мо-

жет быть реле RL2-RL5), от заряженного конденсатора С1 кратковременно срабатывает

реле KL2 и подает команду на включение выключателя при ЧАПВ

Организация шинок АЧР

Для выполнения АЧР используется реле MICOM P922 или MX3VIC30A фирмы ALSTOM,

цепи напряжения которых подключаются к трансформаторам напряжения секции шин 6

(10) или 35 кВ.

Выходные реле RL3 и RL5 (рис.10.31.) программируются соответственно на срабатыва-

ние от органов снижения частоты tƒ << (АЧРI) и tƒ <<< (АЧРII). Уставка органа снижения

частоты ƒ <, действующего на реле возврата АЧР, принимается выше уставок fƒ << и tƒ

<<<. При понижении частоты до уставки ƒ < срабатывает реле RL4 и подготавливает цепи

самоблокировки реле АЧР. Дальнейшее снижение частоты приводит к срабатыванию

органов tƒ << и tƒ <<< и соответственно реле KL1 и KL2, которые самоудерживается

через выходное реле RL4. Только восстановление частоты до уставки ƒ < приводит к

возврату этих реле, снятию напряжения с шинок АЧР и, следовательно, к запуску ЧАПВ.

Для исключения ложного срабатывания АЧР при отключении напряжения на секции

шин 6 (10) кВ с синхронными электродвигателями или асинхронными электродвигателями

с компенсирующими конденсаторами пуск АЧР выполняется только при одновременном

снижении частоты на обеих секциях.

Повышение помехоустойчивости по оптовходам АЧР L3 достигается за счет снятия

напряжения с шинок АЧР по обоим полюсам и включением дополнительных шунтирую-

щих входы резисторов R1и R2. В схемах с реле KL1 на шинках АЧР (рис. 10.29) резисто-

ры R1и R2 могут не устанавливаться.

293

101

RL3

RL4

RL5

KL1

106

KL2

610

121

ВЫХОДНЫЕ ЦЕПИ АЧР

ШИНКИ АЧРII

В СХЕМУ ТН - 6 (10) кВ

II (I) с (ПУСК АЧР)

123

KL2

711

A802

R2/30к

KL2

KL1

A801

117

123

KL2

A802

117

EPFII

EPFI

В схеме

ТН - 6 (10) кВ

II (I) c

KL1

121

711

A801

R1/30к

103

105

115 5

KL2

KL1

102

KL1

KL2

ПУСК АЧРI

РЕЛЕ АЧРI

АЧРI

ЦЕПЬ САМОБЛОКИ-

РОВКИ И ВОЗВРАТА

АЧРI (ПУСК ЧАПВI)

ПУСК АЧРII

РЕЛЕ АЧРII

13 14

ЦЕПЬ САМОБЛОКИ-

РОВКИ И ВОЗВРАТА

АЧРII (ПУСК ЧАПВII)

АЧРII

ШИНКИ АЧРI

812

KL1

-EAF

Рис. 10.31. Организация шинок АЧР.

10.4. АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

10.4.1. Назначение регулирования напряжения

Работа всех потребителей электроэнергии зависит от напряжения. Наиболее экономично и на-

дежно потребитель работает при определенном оптимальном значении напряжения, Отклоне-

ние напряжения от нормального значения как в сторону понижения, так и повышения приво-

дит к ухудшению условий работы, снижению производительности механизмов, сокращению

срока службы электрооборудования, браку продукции.

Так, например, при снижении напряжения на 10% вращающий момент асинхронных электро-

двигателей уменьшается на 19%, соответственно уменьшается и производительность приво-

димого механизма. Резко снижается производительность электропечей, время плавки в ко-

торых увеличивается в 1,5—2 раза при снижении напряжения на. 5%. В осветительных

установках снижение напряжения на 5% вызывает снижение на 17,5% световой отдачи.

Рис. 10.32. Схема сети, поясняющая

принципы регулирования напряжения.

Не менее вредные последствия

имеет и чрезмерное повышение

напряжения, следствием чего явля-

ется ускоренный выход из строя ос-

ветительных ламп, нагревательных установок и другого электрооборудования. Так, напри-

мер, срок службы осветительных ламп накаливания сокращается на 15% при повышении

напряжения на 1% и в 3 раза при повышении напряжения на 10%.

Согласно Правилам устройства электроустановок, за исключением наиболее ответственных

установок, допускается отклонение напряжения у потребителей не более чем на ±5%.

Напряжение на шинах низшего напряжения приемной подстанции (рис. 6-1) равно

(10.15)

Где U

— напряжение на шинах высшего напряжения приемной подстанции; U

— напря-

жение на шинах генератора; R, X — активное и реактивное сопротивления питающей линии

и трансформатора; Р, Q — активная и реактивная мощности, передаваемые по линии;

— коэффициент трансформации силового трансформатора.

294

На основании выражения (10.15) можно сделать заключение, что изменить напряжение у

потребителя Uп

можно следующими способами: изменением напряжения на шинах генера-

тора; изменением коэффициента трансформации п

трансформатора, установленного на

подстанции; изменением реактивной мощности Q, передаваемой по линии, что может

осуществляться регулированием возбуждения синхронных компенсаторов или электродвига-

телей, а также включением и отключением батарей конденсаторов, установленных на под-

станции.

В настоящей главе рассматривается регулирование напряжения с помощью трансформа-

торов и батарей конденсаторов, установленных на приемной подстанции.

10.4.2. Автоматические регуляторы коэффициента трансформации

трансформаторов

Схемы автоматического регулирования напряжения на подстанциях изменением коэффици-

ента трансформации трансформаторов применяются практически на всех трансформато-

рах, оснащенных устройствами регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). ПТЭ тре-

бует чтобы все трансформаторы работали с введенной автоматикой РПН а отказ от при-

менения автоматики должен быть обоснован. Причиной отказа может быть неисправность

РПН, толчковая нагрузка, приводящая к недопустимо частому переключению РПН, исчер-

пание ресурса переключателя, необходимость его ревизии или замены масла.

С 1974 г. отечественные заводы, выпускающие трансформаторы, комплектуют их автоматиче-

скими регуляторами напряжения (АРНТ) типов АРТ-1Н, а затем АРТ-1М.

Устройство типа АРТ-1Н осуществляет автоматическое управление электроприводами пе-

реключателя отпаек на обмотках силового трансформатора РПН импульсным или непре-

рывным сигналом. Устройство имеет возможность введения внешнего изменения уставки

по напряжению, контроля, блокировки и сигнализации при неисправности тракта регулиро-

вания и электроприводов РПН, группового регулирования, контроля и блокировки при рас-

согласовании РПН параллельно работающих трансформаторов. Структурная схема устрой-

ства представлена на рис. 10.33. Она содержит три основных функциональных звена: тракт

регулирования с двумя каналами управления (Убавить — на понижение напряжения, При-

бавить — на повышение напряжения); блок управления и контроля БУК, генератор такто-

вых импульсов ГТИ с элементом изменения периода следования тактовых импульсов.

В состав тракта регулирования входят следующие элементы: сумматор 1, датчик тока 2,

элементы формирования и изменения зоны нечувствительности и уставки АРНТ, измерения

и разделения каналов с преобразователями 3; элементы времени 4 и 5; элементы запрета

6 и 7, исполнительные элементы 5 и 9.

. 10.33. Структурная схема

онтролируемое напряжение

Рис

автоматического регулятора на-

пряжения, устанавливаемого на

трансформаторах.

вырабатываетс в суммато-

ре 1, входное напряжение U

суммируется с напряжением

тк

от датчика тока 2 (осущест-

вляется токовая компенсация).

Благодаря токовой компенса-

ции обеспе ивается так назы-

ваемое «встречное регулиро-

вание», необходимое для поддержания напряжения на шинаху потребителя. Без токовой

компенсации АРНТ поддерживал бы постоянным напряжение в том месте, где он установ-

лен, т. е. на шинах питающей подстанции. Напряжение на шинах потребителя U

потр

отли-

чается от напряжения на шинах низшего напряжения питающей подстанции U

на величину

падения напряжения в линии

и будет изменяться при изменении тока нагрузки, прохо-

дящего по линии - I

нагр

(см. рис.10.34).

295

Рис. 10.34. Схема подключения токовой компенсации

к измерительному органу АРНТ.

потр

= U

нагр

, (10.16)

где Z

— сопротивление линии /72.

Чем больше ток нагрузки, проходящий по линии Л2, тем

ниже окажется напряжение у потребителя. Для того

чтобы поддерживать постоянным напряжение у потре-

бителя, измерительный орган АРНТ и дополняется

токовой компенсацией (см. рис. 10.34).

При включенной токовой компенсации (сопротивления

R и X на рис. 10.34) к измерительному органу АРНТ

будет подаваться напряжение f/per, равное:

(10.17)

где

— сопротивление токовой компенсации; К

, К

— коэффициенты трансформации

трансформаторов тока и напряжения соответственно.

Если с учетом коэффициентов трансформации тока и напряжения выбрать сопротивле-

ние Z

таким, чтобы удовлетворялось соотношение

можно записать, что напряжение, подаваемое на регулятор равно

рег

= U

– I

нагр

(10.18)

Следовательно, на измерительный орган АРНТ будет подаваться напряжение, пропор-

циональное напряжению на шинах потребителя U

потр

и автоматика будет поддерживать

постоянным напряжение на шинах именно у потребителя. При этом напряжение на шинах

подстанции будет изменяться в зависимости от тока нагрузки, как показано на рис.10.35.

Наклон характеристики U

= f(I

нагр

) будет тем больше, чем больше сопротивление Z

лк.

Рис. 10.35. Характеристика АРНТ с токовой компенсацией

Элемент 3 (см. рис. 10.33) обеспечивает

преобразование сигналов, поступающих от сумматора,

формирование зоны нечувствительности, изменение

уставки АРНТ и выдачу сигналов на элементы времени

4 и 5, Уставка регулятора по напряжению регулируется ступенями от 85 до 110% номи-

нального через 1%. Регулятор имеет зону нечувствительности, необходимую для предот-

вращения излишних переключений РПН при небольших колебаниях напряжения. Уставки

по зоне нечувствительности регулируются от 0 до 4% номинального напряжения.

С помощью элементов 4 и 5 создается выдержка времени на срабатывание (пределы ре-

гулировки 60—180 с для АРТ-1Н или 20 -160 для АРТ-1М) и осуществляется задержка

сброса накопленного времени для отстройки от кратковременных бросков контро-

лируемого напряжения. В цепи каждого исполнительного элемента 8 и 9, отрабатываю-

щих команды Убавить и Прибавить, включены соответственно элементы запрета 6 и 7.

Действие АРНТ прекращается элементами запрета при достижении приводными меха-

низмами концевых положений, а также при неисправностях электроприводов и элементов

схемы регулятора.

Управляющие команды на элементы запрета подаются от БУК, в состав которого входят

три элемента: исправности регулятора 10, исправности электропривода 11 и фиксации

сигнала «Переключение» электропривода 12. Одновременно с командами на запрет дей-

ствия АРНТ БУК дает сигнал о наличии неисправности. Исправность электроприводов

296

контролируется по результату выполнения команды управления («Пошел» или «Не по-

шел») или по времени («Закончил» или «Застрял»).

Блок управления и контроля управляет измерительным органом 3 и генератором такто-

вых импульсов (ГТИ) 13. При переключении электропривода РПН через элемент 3 БУК

дает сигнал проверки и через исправный тракт регулирования выключает исполнительные

элементы и одновременно дает команду на изменение периода следования тактовых им-

пульсов ГТИ. По завершении цикла переключения электроприводами БУК, получающий сиг-

нал через элемент 12, восстанавливает исходный период следования импульсов ГТИ и

возвращает элемент 3 в исходное положение.

Генератор тактовых импульсов выдает в разные точки схемы АРНТ импульсы с определен-

ной частотой, обеспечивая работу отдельных элементов схемы и задавая масштаб времени

для оценки правильности последовательности и длительности действия разных элементов

устройства. При снижении напряжения ниже границы зоны нечувствительности элемент

времени 5 запускается и с установленной выдержкой времени срабатывает, выдавая сигнал

на исполнительный элемент АРНТ. Аналогично будет работать АРНТ при повышении на-

пряжения через элемент времени 4.

Если переключение электропривода задержится и произойдет лишь после определенного

такта, выдаваемого ГТИ, фиксируется его неисправность — «Застревание». Как уже отмеча-

лось выше, с запуском электроприводов изменяется частота следования импульсов. Сохра-

нение прежней частоты свидетельствует о неисправности в системе регулирования.

В случае параллельной работы двух и более трансформаторов АРНТ должен воздейст-

вовать одновременно на переключение всех РПН.

Для предотвращения прохождения больших уравнительных токов в случае различия коэф-

фициентов трансформации параллельно работающих трансформаторов предусматривается

блокировка, отключающая действие АРНТ при рассогласовании РПН на одну ступень.

При исчезновении напряжения или его посадке ниже уровня 0.5 - 0.7 номинального на-

пряжения блокируется сигнал «прибавить» регулятора АРН-1М.

Регулятор АРН – 01 фирмы «Энергомашвин»

Микропроцессорное устройство АРН-01 предназначено для ав-

томатического управления электроприводом РПН силового

трансформатора под нагрузкой, а также для дистанционного

управления РПН с рабочего места диспетчера, при включении

устройства АРН-01 в локальную сеть посредством порта RS-

485.

НЕИСПРАВНОСТЬ

БЛОКИРОВАНО

ЗАСТРЕВАНИЕ

ПУСК

АРН-01

Описание устройства

Команда управления приводом РПН (команда изменения коэф-

фициента трансформации силового трансформатора) выдается

при выходе контролируемого напряжения за приделы зоны не-

чувствительности с заданной задержкой по времени. Зона не-

чувствительности определяется уставкой по напряжению сраба-

тывания «Uo» и уставкой ширины зоны нечувствительности.

Предусмотрена возможность введения коррекции уровня регу-

лируемого напряжения по току одной из линий, подаваемому на

токовый вход устройства АРН-01.

Предусмотрена блокировка работы РПН по максимальному напряжению, которое задается устав-

кой «U>».

Уровень поддерживаемого напряжения, с учетом коррекции по току, определяется формулой:

U=Uo+kI,

где Uo – уставка по напряжению срабатывания (В);

I – ток коррекции, А (вторичный ток линии);

k – коэффициент влияния тока I.

Предусмотрена блокировка работы АРН-01 от внешних устройств:

• при снижении измеряемого напряжения ниже U≤ 0,8Uн (цепи напряжения разбираются при пе-

реходе на ручное управление),

297

• при застревании привода или невыполнении приводом команды,

• когда регулирование ограничено крайним положением привода, соответствующим 1-

или n-

отпайке РПН.

Внешние цепи устройства АРН-01 максимально адаптированы к традиционным для СНГ схемам

управления РПН (с учетом возможности замены старых устройств автоматического регулирова-

ния).

10.4.3. Порядок выбора уставок АРН

Выбор уставок приводится применительно к устройству АРТ 1М. Для других устройств

основные уставки выбираются аналогично.

1) Выбор уставки регулирования по напряжению. Производится исходя из режимных со-

ображений. При этом исходят из режима минимальных нагрузок, при которых величина

напряжения на шинах, а значит и у вблизи расположенных потребителей не должна пре-

высить 1.05 Uном.

2) Выбор уставки токовой коррекции уровня регулируемого напряжения.

Как сказано выше, токовая коррекция необходим» в случае работы регулятора в режиме

встречного регулирования, когда необходима коррекция уровня регулируемого напряже-

ния по току нагрузки одной или группы линий.

Выбор уставки токовой коррекции осуществляется по требуемой величине напряже-

ния токовой коррекции, которая, в свою очередь, зависит от падения напряжения в линии

при протекании по ней тока нагрузки.

Для выбора уставки токовой

коррекции необходимо:

•

при заданном токе нагрузки определить падение напряжения в линии между точ-

кой подключения измерительного трансформатора напряжения, питающего вход

регулятора, и точкой подключения потребителя электрической энергии (нагрузки),

напряжение у которого должно поддерживаться в заданных пределах;

•

разделить это напряжение на коэффициент трансформации измерительного

трансформатора напряжения и полученное значение V установить по шкале «1

КОМПЕНС, V» - для первой уставки напряжения и по шкале "2 КОМПЕНС, V» - для

второй уставки напряжения.

•

Проверяется напряжение на шинах, которое при использовании токовой коррекции

не должно превысить 1.05 Uном исходя из уровня напряжения у близко располо-

женных потребителей. При невыполнении такого условия изменяют уставку по

п. 1. и опять проверяют напряжение с учетом коррекции. Необходимо добиться,

чтобы напряжение у удаленных потребителей не снижалось ниже -5% а у ближай-

ших повышалось выше 5%. Не следует забывать, что напряжение у потребителей

можно корректировать путем изменения положения переключателей без РПН на

трансформаторах потребителей.

Оперативное изменение уставки регулировании с одного заранее выбранного значения

на другое внешним релейным сигналом позволяет ввести программное регулиропание

напряжения по двухступечатому графику, например, суточный график с уста вками соот-

ветствующими режимам минимальной и максимальной нагрузки или недельный график с

уставками рабочего и выходного дня. Это может позволить избежать применения токовой

коррекции выбор уставок которой представляет значительные сложности.

3) Выбор ширины зоны нечувствительности.

Зона нечувствительности определяет величину отклонения напряжения от уставки, при

которой регулятор не выдает команду на регулирование напряжения Минимальная ши-

рина зоны определяется необходимостью устранить возможность колебательного режи-

ма при регулировании напряжения. После изменения положения РПН на одно положе-

ние регулятор не должен выдать команду на регулирование напряжения в обратную сто-

рону. Поэтому после регулирования РПН на 1 ступень напряжение должно попасть в в

зону нечувствительности регулятора. Необходимо устанавливать ширину зоны нечувст-

вительности больше значения ступени регулирования трансформатора с РПН. Рекомен-

дуемый коэффициент запаса 1,3.

4) Выбор выдержки времени не появление команд управления.

Выдержка времени выбирается исходя из возможности и длительности кратковре-

298

менных изменений напряжения при переменном характере нагрузки. Чем больше вы-

держка времени, тем меньше вероятность излишнего действия РПН а значит сокращает-

ся количество операций РПН которое ограничено. Довольно часто устанавливают макси-

мальное значение уставки по времени (160 –180 с).

5) Выбор выдержки времени контроля исправности РП11

Регулятор АРТ-1М поставляется с перемычкой на плате формирователя, запаян-

ной в положении 2-3, что соответствует времени контроля длительности цикла пере-

ключения 15 с. Эта величина вполне пригона для большинства регуляторов. Если

возможная длительность цикла больше этой величины. можно задать время контроля

30 с запаяв перемычку в положение 1-3.

Время контроля исправности цeneй запуска электроприводов РПН в регуляторе неиз-

менно и составляет величину 0,6 с независимо от типов применяемых РПН.

10.4.4. Управление батареями конденсаторов

В практике эксплуатации применяются различные схемы автоматики, управляющие,

батареей конденсаторов, в зависимости от значения напряжения на шинах подстанции,

тока нагрузки или направления реактивной мощности в линии. Все эти схемы по тому или

другому признаку обеспечивают поддержание определенного, экономически выгодного

напряжения на шинах подстанции.

Применяются также схемы управления батареями конденсаторов по заранее заданной

программе, например с помощью электрических часов ЭЧ. Как показано на рис.10.36, при

замыкании контакта электрических часов ЭЧ, что происходит в установленное время,

срабатывает реле времени РВ1, контакты которого замыкают цепь на включение выклю-

чателя конденсаторной батареи.

При включении выключателя переключается его

блок-контакт БК, размыкая цепь обмотки реле РВ1

и замыкая цепь обмотки реле времени РВ2. Теперь

уже при новом замыкании контакта ЭЧ, что должно

произойти к тому времени суток, когда уменьшится

потребление реактивной мощности с шин подстан-

ции, сработает реле времени РВ2 и подаст им-

пульс на отключение конденсаторной батареи. По-

скольку контакт ЭЧ держится в замкнутом состоя-

нии около15 с, в схеме рассматриваемой автомати-

ки использовано два реле, времени - РВ1 и РВ2 с

уставками 9 -10 с.

Очевидно, что при таких выдержках времени каж-

ое замыкание контакта ЭЧ будет сопровождаться

только одной операцией включения или отключения

конденсаторной батареи. Второе же реле времени,

которое начнет работать после переключения

вспомогательных контактов выключателя, не ус-

пеет доработать за время, оставшееся до размыка-

ния контакта ЭЧ.

Рис. 10.36. Схема автоматики

отключения и включения батареи

конденсаторов с помощью элек-

трических часов

Цепь включения батареи конденсаторов размыкается контактом РП.З промежуточного реле

РП, которое срабатывает при действии релейной защиты конденсаторной установки и са-

моудерживается. Питание автоматики оперативным током осуществляется от трансформа-

тора собственных нужд, установленного на шинах подстанции.

299

Глава 11.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ НА ЛИНИЯХ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

11.1. ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ

Надежность энергоснабжения в значительной степени зависит от быстрого устранения

возникших повреждений на линиях электропередачи. В то же время до устранения по-

вреждения это место нужно еще разыскать. Это представляет трудную задачу для работ-

ников, обслуживающих электрические сети. До места повреждения нужно добраться час-

то по бездорожью, в то же время длина линии часто измеряется сотнями километров.

Поэтому наличие средств определения места повреждения является обязательным для

любой электросети. Директивными материалами наличие дистанционных средств опре-

деления места повреждения требуется обязательно для линий 110кВ и выше длиной бо-

лее 20 км. Однако эти средства желательно иметь для линий любой протяженности и лю-

бого напряжения. Поэтому имеется множество разработок приспособлений и программ

для определения места повреждения.

Часть из этих средств не относятся к компетенции служб релейной защиты и устройств

которые они эксплуатируют.

К ним относятся указатели протекания тока короткого замыкания (УТКЗ), которые рас-

ставляются вдоль линии. Они срабатывают при протекании тока КЗ на данном участке

линии. Они устанавливаются вблизи проводов и на жилах силовых кабелей. При обходе

устанавливают место, где сработал последний указатель. Место КЗ расположено между

последним сработавшим и первым не работавшим указателями. Широко применяются

указатели «УКЗ», бывшего Рижского завода « Энергоавтоматика». Кроме того, подобные

указатели изготовляются различными предприятиями Украины, в том числе электросетя-

ми.

К ним относятся также специальные переносные измерительные приборы, например

«Волна» и «Радиус» производящиеся в России. Имеются также специальные генераторы

для поиска МП в силовых кабелях, позволяющие без раскопки кабелей определить место

повреждения специальными приборами, фиксирующими наличие поля генератора. Ме-

стом повреждения считается место, где сигнал исчезает.

Однако самая значительная часть средств ОМП эксплуатируется службами РЗА. Для

определения места повреждения они используют параметры короткого замыкания

ток, напряжение, сопротивление. Место повреждения по этим данным должно быть вы-

числено по соответствующим программам, либо определено по специальным, предвари-

тельно рассчитанным таблицам.

Параметры, необходимые для расчета, должны быть измерены в момент короткого замы-

кания и зафиксированы в памяти прибора или устройства защиты. Для этого могут быть

использованы автоматические осциллографы, пока еще применяемые в сетях, микропро-

цессорные регистраторы, например: РЕГИНА, РАЦ, РЕКОН, фиксирующие приборы,

предназначенные специально для ОМП – ФИП, ЛИФП, ФИС, ФВП-01, а также и микро-

процессорные защиты, в состав функций большинства которых входит запоминание па-

раметров короткого замыкания.

Разработаны методики расчета по параметрам аварийного режима, которые можно раз-

делить на 2 группы: по одностороннему и двустороннему измерению. Методы двухсто-

роннего измерения считаются более точными, но для их использования необходимо со-

брать результаты измерений в одно место, где и выполнить расчеты. Результаты одно-

стороннего измерения находятся в одном месте, и поскольку все данные на месте расчет

просто автоматизировать, вплоть до того, что можно получить уже рассчитанный резуль-

тат в км.

Камнем преткновения для расчетов, является получение точных данных, необходимых

для расчетов – длина, сечение, расстояние между проводами, между ними и землей,

между ними и проводами соседних линий, влияющих на ток короткого замыкания. Эти

данные всегда приблизительные, а значит появляется погрешность в расчетах, завися-

щая от точности предварительно введенных данных для расчетов. Считается приемле-

мой точность 7% для линий 110-150кВ, и 5 % для ВЛ 330кВ. Это совсем не мало, т.к. ме-

сто, где нужно искать повреждение (зона обхода), для линии 110кВ длиной 100 км, со-

300