- 9 -
(рисунок 3), которое срабатывает перед повторным включением выключателя и запус-
кает реле KL5, имеющее замедление на возврат 0,7-1 с. При повторном включении на
устойчивое КЗ защита действует без выдержки времени по цепи ускорения через кон-
такты KT1.2 и KL5. Этот способ ускорения защиты наиболее распространен.
Реле KBS осуществляет блокировку от многократных включений выключателя в слу-
чае длительной подачи включающей команды (например, из-за приваривания контактов
реле KL2.1) при не устранившемся КЗ на линии электропередачи. После действия защи-
ты или при подаче отключающей команды ключом управления размыкается цепь вклю-
чения на контактах KBS.2; если одновременно подана команда на включение, реле KBS
самоудерживается контактом KBS.1, включающим параллельную обмотку; одновремен-
но подается сигнал. Накладка XS1 позволяет отключить устройство АПВ и перевести
его действие на сигнал.
Время срабатывания первого цикла АПВ выбирается так же как и для однократного
АПВ, а выдержка времени второго цикла определяется по выражению
2 АПВ в.о.с
tt t
≥+,
где
в.о.с
t
– время восстановления отключающей способности выключателя после отклю-
чения КЗ в первом цикле АПВ (обычно
2 АПВ
t1520с=÷ – за это время осуществляется
удаление разложившихся и обугленных частиц из дугогасительной камеры и заполнение
ее объема маслом с более низкой температурой).
В устройстве РПВ-258 время готовности к последующим действиям после второго
цикла составляет 60 – 100 c.
2.4 ОСОБЕННОСТИ СХЕМ АПВ НА ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯХ
Для нормальной работы воздушных выключателей необходимо поддерживать опре-
деленный уровень давления в резервуарах сжатого воздуха. Осуществление контроля
уровня давления является особенностью для устройств АПВ, действующих на воздуш-
ные выключатели. Снижение давления ниже предельного уровня должно приводить к
блокированию действия АПВ. Для современных воздушных выключателей на напряже-
ние 110 –500 кВ типов ВВ и ВВН минимальные уровни давления составляют 2; 1,9; 1,6
МПа, а для выключателей типа ВНВ – 4 МПа. Контроль давления сжатого воздуха и
блокировка цепей управления выключателем производятся с помощью электроконтакт-
ных манометров, настроенных на определенные уставки. Наиболее тяжелые условия ра-
боты создаются у выключателя в цикле неуспешного АПВ, когда выключатель сначала
отключается, затем включается на не устранившееся КЗ и снова отключается действием
релейной защиты. При каждой коммутации выключателем расходуется определенное
количество воздуха, что сопровождается снижением давления. После каждого отключе-
ния выключателя возникают значительные колебания давления в резервуарах и готов-
ность выключателя к следующим действиям восстанавливается через ≈ 1 с. При этом
контакты манометра вибрируют, что может привести к отказу АПВ или к его неверной
работе. Для предотвращения ложного действия АПВ в этом случае используется нор-
мально замкнутый контакт промежуточного реле с выдержкой времени на размыкание.
Этот контакт находится в цепи обмотки реле, размыкающийся контакт которого нахо-
дится в цепи пуска АПВ.
2.5 НЕСИНХРОННОЕ АПВ (НАПВ)
Несинхронное АПВ – наиболее простое устройство, допускающее включение разде-
лившихся частей энергосистемы независимо от разности частот и напряжений. Схема
АПВ выполняется без каких либо блокировок, но для предотвращения включения на ус-
- 10 -
тойчивое КЗ с обоих концов линии, а так же правильной работы РЗ при НАПВ, устрой-
ство АПВ с одного из концов линии выполняется с контролем наличия напряжения. При
таком включении синхронные машины и трансформаторы подвергаются значительным
электродинамическим усилиям, которые могут превышать предельно допустимые. На
основании теоретических и экспериментальных исследований кратность периодической
составляющей тока несинхронного включения
нс
I не должна превышать следующих
значений:
а) для гидрогенераторов с успокоительными контурами и для турбогенераторов с
косвенным охлаждением обмоток
"
нс ном d
I0,625x=
;
б) для гидрогенераторов без успокоительных обмоток и для турбогенераторов с не-
посредственным охлаждением обмоток
нс ном
II 3
;
в) для синхронных компенсаторов
"
нс ном d
II 0,84x≤ ;
г) для трансформаторов и автотрансформаторов
нс ном к
II 100u
,
где
"
d
– сверхпереходное сопротивление генераторов и синхронных компенсаторов,
к
u
– напряжение короткого замыкания трансформатора (
),
ном
I – номинальный ток гене-
ратора, компенсатора, трансформатора (автотрансформатора).
Наибольшие значения электромагнитного момента при несинхронном включении в
турбогенераторах возникают с углом включения
δ
≈ ± 120°, а в гидрогенераторах с уг-
лом включения
δ
≈ ± 135°. Для трансформаторов и автотрансформаторов допустимость
НАПВ при угле
δ
= 180° проверяется сравнением тока включения с предельно допусти-
мым током трехфазного КЗ на выводах. Достоинствами НАПВ является простота и воз-
можность использования на выключателях всех типов. В большинстве случаев после
НАПВ ресинхронизация происходит успешно без асинхронного режима или после не-
скольких циклов асинхронного хода. Применение НАПВ на линиях, несинхронное
включение которых приводит к длительному асинхронному ходу, нецелесообразно, так
как может нарушить работу потребителей.
2.6 БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ АПВ (БАПВ)
При отключении единственной линии, соединяющей две части энергосистемы, гене-
раторы в одной из них начинают ускоряться, а в другой тормозиться. Угол между на-
пряжениями по концам отключившейся линии будет увеличиваться, но происходить это
будет в течение некоторого времени. Скорость изменения угла между напряжениями
определяется постоянной механической инерции электрических машин и вращающихся
механизмов энергосистем. Принцип действия БАПВ основан на включении линии с ми-
нимальной возможной выдержкой времени, чтобы за время бестоковой паузы угол меж-
ду напряжениями не успел увеличиться значительно и включение при этом будет про-
исходить без больших толчков тока и длительных качаний. Применение БАПВ возмож-
но при использовании быстродействующей РЗ, отключающей КЗ за время 0,1 – 0,2 с, и
наличии воздушных выключателей с временем включения 0,2 – 0,3 с, соответственно,
полное время цикла БАПВ 0,3 – 0,5 c. При этом угол включения
вкл
70 90
<÷°
Допустимость применения БАПВ определяется по двум условиям:
1. величиной тока включения, который не должен создавать недопустимого по величи-
не электромагнитного момента на валах генераторов; предельное значение электро-
магнитного момента определяется при КЗ на выводах генератора;