книги / Основы расчета и проектирования электроснабжения предприятий
..pdfРис. 8.5. Принципиальная схема АВР секционного выключателя с пружинным приводом
АВР в сетях напряжением до 1000 В. В сетях напря жением ниже 1000 В автоматическое включение резервно го питания применяют, главным образом, для потребите лей 1-й категории, например, на горных предприятиях.
АВР для потребителей 2-й категории целесообразно толь ко при отсутствии АВР в сети высокого напряжения [3].
Устройства АВР в сетях напряжением до 1000 В вы полняют по более простым, но достаточно надежным схе мам. По принципу действия эти схемы аналогичны схемам устройств АВР для сетей напряжением выше 1000 В. Вы полняют их обычно с помощью секционных автоматов с дистанционным электромагнитным или электродвигательным приводом, а также с помощью контакторов.
8 .5. М е т о д и к а р а с ч е т а
у с т а в о к у с т р о й с т в АВР
Для правильной работы устройств АВР и повышения надежности электроснабжения потребителей важное зна чение имеет обоснованный выбор уставок реле. Требуется рассчитывать и выбирать следующие уставки:
-уставку срабатывания пускового органа мини мального напряжения;
-уставку реле однократности действия АВР;
-уставку реле контроля напряжения на резервном ис точнике.
Пусковой орган минимального напряжения. Для ПОН выбирают две уставки: напряжение срабатывания и вы держку времени.
Напряжение срабатывания реле минимального на пряжения следует выбирать таким, чтобы ПОН не сраба тывал при эксплуатационных понижениях напряжения, обусловленных к. з. в сети или самозапуском электродви-
гателей. Таким образом, уставка по напряжению выбира ется из условий
|
Т Т |
< |
g |
^ о с т . к . з |
(8.1) |
|
|
^ср.рн |
- |
g |
9 |
||
|
|
|
|
о т с |
т н |
|
|
тт |
< |
^с.зал .тм |
(8.2) |
||
|
^ с р . р н — п г |
г |
9 |
|||
|
|
|
Л ОТС * Л т н |
|
||
где |
U0CTкз — остаточное напряжение на резервируемых |
|||||
|
шинах при внешнем к. з.; |
|
||||
|
и сзап min — минимальное напряжение на резерви |
|||||
|
руемых шинах (например при самозапус- |
|||||
|
ке); |
|
|
|
|
|
|
Ктс — коэффициент отстройки (надежности), К 0Тс = |
|||||
|
1,2-1,3; |
|
|
|
|
|
|
Ктн— коэффициент трансформации ТН. |
|
||||
|
Окончательно принимают меньшее из полученных |
|||||
значений по (8.1) и (8.2). |
|
|
|
|
||
|
В большинстве случаев условиям (8.1) и (8.2) удовле |
|||||
творяет величина напряжения [2,3] |
|
|||||
|
f/Cp.pH=r0,25-0,4;t/HOM, |
(8.3) |
||||
где |
С/ном — номинальное напряжение электроустановки |
|||||
|
на вторичной обмотке ТН. |
|
||||
|
Реле времени переменного |
напряжения, |
у которых |
напряжение срабатывания не регулируется, подбирают опытным путем с соблюде-ием условия (8.3).
Выдержка времени ПОН должна быть на ступень се лективности больше выдержек времени защит в зоне кон троля напряжения срабатывания:
^ср.АВР —*ср.з.1 |
Af > |
(8.4) |
^ср.АВР ^ ^ср.з.2 + |
^ ? |
(8-5) |
где tCpз. , /Срз — соответственно наибольшая выдержка времени защиты присоединений, от ходящих от шин высшего и низшего напряжения подстанции;
At — ступень селективности, Д/ = 0,4-0,5 с.
Чем меньше выдержка времени ПОН АВР, тем меньшим будет перерыв питания потребителей. Поэтому при выборе уставок ПОН нужно стремиться к возможно меньшей выдержке времени.
Реле однократности действия. Выдержка времени реле однократности включения должна с некоторым запа сом превышать время включения выключателя резервного источника питания, поэтому ее определяют в виде суммы
К.ъ ~ Кл ^зап ? |
(8 -6 ) |
где Гвв— время включения выключателя резервного источ |
|
ника питания; |
|
?зап— время запаса, принимаемое равным 0,3-0,5 с. |
|
Если резервный источник будет включен от устрой |
ства АВР на устойчивое к. з. и отключится своей защитой, то реле однократности включения должно предотвратить возможность повторного включения на к. з. Значит вы держка, выбранная по условию (7.6), дополнительно долж на удовлетворять и условию
|
'о.» < 'в.в + *защ + tm > |
(8 .7 ) |
где |
/защ — выдержка времени защиты резервного источ |
|
|
ника питания; |
|
|
Ал* — время отключения выключателя резервного |
|
|
источника питания. |
|
|
Реле однократности включения после истечения ус |
|
тановленной выдержки, размыкая свой |
контакт, должно |
надежно предотвращать повторное включение от устрой
ства АВР.
Уставка реле контроля напряжения на резервном источнике определяется из условия отстройки от мини мального рабочего напряжения, при котором допустимо АВР. Напряжение срабатывания реле определяют в виде
|
U,раб.шш |
|
(8.8) |
|
К „ К , - К т |
где |
£/раб min — минимальное рабочее напряжение на ре |
|
зервном источнике ; |
|
Кн— коэффициент надежности, Кн = 1,2; |
|
К0— коэффициент возврата реле. |
|
8 .6 . Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 4 |
Исследование работы устройства АВР
Цели работы: изучение принципа действия и иссле дование различных режимов работы устройства АВР сек ционного выключателя подстанции; усвоение методики расчета и выбора параметров срабатывания АВР.
Содержание работы
1.Ознакомление со стендом, изучение схемы и прин ципа работы устройства АВР.
2.Исследование режимов работы устройства АВР секционного выключателя.
3.Расчет и выбор параметров срабатывания.
Описание лабораторной установки
Для изучения работы устройств АВР оборудован ла бораторный стенд, оснащенный приборами, аппаратами и устройствами, которые применяются в действующих системах подстанционной автоматики промпредприятий, шахт и рудников.
На лабораторной установке реализуется односторонее АВР секционного выключателя для двухтрансформаторной подстанции горного предприятия с двумя секциями шин. Выключатель имеет электромагнитный (соленоидный) при вод. Схема работает на оперативном постоянном токе и яв ляется одной из простых типовых схем устройств АВР.
Упрощенная принципиальная схема лабораторной установки для исследования работы устройства АВР при ведена на рис. 8.6. Все реле схемы, указательные приборы и вспомогательные ключи установлены на вертикальной панели стенда. Ключи управления масляными выключате лями, сигнальные машины, тумблер и другие элементы размещены на наклонной панели. Здесь же для удобства приведена принципиальная схема установки.
Схема электроснабжения содержит две питающие ЛЭП, два понизительных трансформатора с выключателями ВМ1 и ВМ2 на стороне высшего и ВМЗ и ВМ4 на стороне низшего напряжения. В нормальном состоянии эти выключа тели включены, секционный выключатель СВМ отключен, секции шин работают раздельно. На каждой секции имеется свой трансформатор напряжения ТН1 и ТН2. Контроль на пряжений осуществляется по приборам и с помощью реле напряжения 1РН и 2РН, ЗРН.
Для управления каждым выключателем имеются ин дивидуальные ключи управления. Схема управления СВМ
обеспечивает как ручное, так и автоматическое управление. Перевод схемы в автоматический режим производится клю чом «АВР» на вертикальной панели стенда.
Работа схемы. В нормальном режиме выключатель СВМ отключен, ключ «АВР» находится в положении «вклю чено», ключ управления GBM — в нейтральном положении. Контакт реле напряжения 1РН замкнут, контакты реле ми нимального напряжения 2РН и ЗРН разомкнуты.
При исчезновении напряжения на 2-й секции шин замыкаются контакты 2РН и ЗРН, через которые запуска ется реле времени PB. После установленной выдержки замкнется контакт PB и включится промежуточное реле РП. Это реле через контакт РП-1 подаст питание на отклю чающую катушку ОК-4 выключателя ВМ-4, который от ключится. Одновременно контакт РП-2 замкнет цепь пита ния контактора включения КВ-СВМ, который своим кон тактом подаст питание на соленоидный привод ПС секци онного выключателя, и СМ включится, о чем будут свиде тельствовать сигнальные лампы ЛЗ и ЛК. О срабатывании АВР сигнализирует указательное реле РУ.
О восстановлении напряжения на 2-й секции шин можно судить по показаниям вольтметра, а также ампер метров вводов.
В этой схеме АВР не предусмотрен возврат ее в ис ходное состояние. При восстановлении напряжения на от ключившемся вводе СВМ нужно отключать вручную.
Если исчезнет напряжение на 1-й секции шин, то АВР не происходит, так как на такой режим питания потребите лей данная схема электроснабжения не рассчитана.
ЗАДАНИЕ 1
Исследование принципа действия и режимов работы устройства АВР
Режим I. Общее ознакомление с комплектом аппара туры, ручное управление СВМ:
1.После разрешения преподавателя или лаборанта включить стенд под напряжение.
2.Переключатель режимов «АВР» установить в по ложение «отключено».
3.С помощью рукояток ключей управления вклю чить поочередно выключатели ВМ1 — ВМ4 обоих вводов. По показаниям приборов и состоянию сигнальных ламп сделать заключение о режиме работы подстанции.
4.Сымитировать исчезновение напряжения на 2-й секции шин. Далее ключами управления отключить ВМ-4
ивключить секционный выключатель СВМ.
Результаты наблюдений записать в рабочую тетрадь. Режим 2. Исследование принципа успешного дейст
вия АВР:
1.Создать нормальный режим работы подстанции, для чего СВМ отключить, ВМ-1 — ВМ-4 включить. Пере ключатель «АВР» установить в положение «включено».
2.Тумблером «авария» сымитировать исчезнове ние напряжения на ЛЭП второго ввода. После этой опе рации процессы и переключения в схеме будут происхо дить автоматически. С некоторой выдержкой времени отключится ВМ-4 и включится СВМ.
Наблюдая работу схемы, проанализировать происхо дящие процессы и переключения. Результаты наблюдений и анализа записать в рабочую тетрадь.
При необходимости режим можно повторить. Режим 3. Изучение совместной работы устройств
АПВ линии и АВР секционного выключателя:
1.Включить обе части лабораторного стенда, уст ройства АПВ и АВР перевести ключами в автоматический режим. Секции шин работают в нормальном состоянии раздельно.
2.Включить одновременно тумблеры «авария» в схе ме АВР и «к. з.» в схеме АПВ.
Сисчезновением напряжения на 2-й секции шин ГПП начнут работать обе схемы. Сначала устройство АПВ произ ведет повторное включение линии ТЭЦ-ГПП. Так как АПВ будет неуспешным, то далее сработает АВР и восстановит питание на 2-й секции шин включением СВМ.
ЗАДАНИЕ 2
Расчет и выбор уставок устройства АВР
Для устройства АВР секционного выключателя под станции 110/6 кВ горного предприятия рассчитать и вы брать уставки ПОН при следующих исходных данных:
-номинальное напряжение потребителей 6 кВ;
-на каждой секции шин имеются трансформаторы напряжения типа НТМИ-6;
-остаточное напряжение на секциях шин при к. з, за реактором составляет 55 % от номинального, а на пряжение при самозапуске группы электродвигате
лей может понизиться до 0 ,6 С / ИОм.