Автоматическое повторное включение
Содержание
Назначение
Автоматическое восстановление транзита мощности или питания потребителей после отключения элемента сети устройством релейной защиты, путём повторного включения этого элемента под напряжение.
Согласно ПУЭ[1], п.3.3.2 должно предусматриваться автоматическое повторное включение:
- воздушных и смешанных (кабельно-воздушных) линий всех типов напряжением выше 1 кВ. Отказ от применения АПВ должен быть в каждом отдельном случае обоснован. На кабельных линиях 35 кВ и ниже АПВ рекомендуется применять в случаях, когда оно может быть эффективным в связи со значительной вероятностью повреждений с образованием открытой дуги (например, наличие нескольких промежуточных сборок, питание по одной линии нескольких подстанций), а также с целью исправления неселективного действия защиты. Вопрос о применении АПВ на кабельных линиях 110 кВ и выше должен решаться при проектировании в каждом отдельном случае с учётом конкретных условий;
- шин электростанций и подстанций;
- трансформаторов;
- ответственных электродвигателей, отключаемых для обеспечения самозапуска других электродвигателей
Требования к устройству АПВ
Согласно ПУЭ[1], п.3.3.3 :
- Установленная кратность действия (обычно - однократное);
- Отсутствие срабатывания при отключении персоналом;
- Автоматический возврат устройства АПВ в исходное состояние после успешной работы этого устройства;
- Отсутствие возможности многократного включения на КЗ при любой неисправности в схеме устройства;
- Отсутствие готовности к работе при отключении от релейной защиты непосредственно после включения персоналом дистанционно или при помощи телеуправления;
Параметры срабатывания
Основными параметрами являются:
- Время срабатывания. Определяется условиями успешности срабатывания устройства АПВ.
- Время готовности (возврата в исходное состояния). Устройство АПВ не должно быть готовым выдать команду на включение выключателя в случае устойчивого КЗ на элементе. Обычно принимается с большим запасом равное 20 с.
Пуск устройства АПВ может осуществляться:
- либо по несоответствию положения ключа управления и выключателя;
- либо от устройств релейной защиты.
Режимы АПВ
Для выполнения нужной последовательности автоматического включения выключателей линий с двухсторонним питанием, а также чтобы не было второго АПВ с другого конца при неуспешном АПВ, существует несколько дополнительных режимов:
- Без контролей или "Слепое". В данном случае устройство АПВ ничего дополнительно не контролирует и по прошествии времени срабатывания формирует команду на включение выключателя;
- С контролем наличия (U>70%) или отсутствия напряжения (U<30%) на/между частями сети (с разных сторон от включаемого выключателя).
- С контролем синхронизма между частями сети. Применяется, когда существует возможность замыканием выключателем несинхронно работающих частей энергосистемы.
- С улавливанием синхронизма между частями сети.
Время срабатывания начинает отсчитываться с момента выполнения условий. При пропадании - таймер сбрасывается. Например, чтобы сначала включить линию со стороны ПС А, а замкнуть транзит на ПС Б, на выключателе со стороны ПС А ставиться режим АПВ "ОлНш", а со стороны ПС Б - "НлНшС".
Напряжение в устройство АПВ может подаваться с шинных ТН, с линейных ТН, с ШОН.
Наиболее часто применяемые режимы:
- Наличие на линии и отсутствие на шинах (НлОш);
- Отсутствие на линии и наличие на шинах (ОлНш);
- Наличие на линии и наличие на шинах (НлНш);
- Наличие на линии и наличие на шинах с контролем синхронизма (НлНшС);
Выбор параметров
ВЛ с односторонним питанием
$ \Large t_{с,АПВ} \ge t_{в,в} + t_{д,с} + t_{зап} $, где
$ \Large t_{с,АПВ} $ - время срабатывания АПВ;
$ \Large t_{д,с} $ - время деонизации среды в месте к.з. после его отключения (0,1-0,4 с);
$ \Large t_{в,в} $ - время включения выключателя (0,060-0,800 с);
$ \Large t_{зап} $ - время запаса (0,5-0,7 с).
При запуске АПВ от релейной защиты время срабатывания АПВ увеличивается на время отключения выключателя.
ВЛ с двухсторонним питанием
В данном случае необходимо ждать отключения ВЛ с двух сторон.
$ \Large t_{с,АПВ,св} \ge t_{з,пр} + t_{о,в,пр} + t_{д,с} + t_{зап} - t_{з,св} - t_{о,в,св} - t_{в,в,св} $ (1), где
$ \Large t_{с,АПВ,св} $ - время срабатывания АПВ "своего" выключателя (в месте установки АПВ);
$ \Large t_{з,пр} $ - время срабатывания защит с противоположной стороны (резервные защиты: 0,4-3,0 c);
$ \Large t_{о,в,пр} $ - время отключения выключателя с противоположной стороны (0,020-0,070 с);
$ \Large t_{д,с} $ - время деонизации среды в месте к.з. после его отключения (0,1-0,4 с);
$ \Large t_{зап} $ - время запаса (0,5-0,7 с);
$ \Large t_{з,св} $ - время срабатывания защит своей стороны (основные защиты: 0,020-0,100 с);
$ \Large t_{о,в,св} $ - время отключения выключателя своей стороны (0,020-0,070 с);
$ \Large t_{в,в,св} $ - время включения выключателя своей стороны (0,060-0,800 с).
При использовании контролей напряжения для выключателя, включаемого первым, время срабатывания АПВ считается по формуле (1),
а для выключателя, включаемого вторым с контролем наличия напряжения, используется следующая формула:
$ \Large t_{с,АПВ} \ge t_{з,пр} + t_{о,в,пр} + t_{зап} $, где
$ \Large t_{с,АПВ} $ - время срабатывания АПВ;
$ \Large t_{з,пр} $ - время срабатывания защит с противоположной стороны при включении от АПВ(резервные защиты: 0,1-3,0 c);
$ \Large t_{о,в,пр} $ - время отключения выключателя с противоположной стороны (0,020-0,070 с);
$ \Large t_{зап} $ - время запаса (0,5-0,7 с).
Выводы
Обычно время АПВ принимается в диапазоне 1,0 - 5,0 с
АПВ шин и автоматическая сборка схемы
После работы ДЗШ может применяться АПВ шин: от устройства АПВ включается одно из питающих присоединений и подаёт напряжение на отключенную секцию.
Далее возможны два сценария:
- Если АПВ шин неуспешное, то ДЗШ срабатывает ещё раз, формируя сигнал отключения и запреты АПВ для всех присоединений;
- В случае успешного АПВ секция шин ставится под напряжение. Остальные присоединения включаются действием оперативного персонала, либо возможно применение автоматической сборки схемы (АСС).
Уставки ДЗШ должны быть выбраны так, чтобы обеспечить чувствительность при КЗ на шинах при питании от этого источника (или должно вводиться очувствление ДЗШ).
АСС может быть выполнена следующим образом:
- В виде отдельной панели. Пуск производится после работы ДЗШ и после появления напряжения на отключаемой СШ. Панель включает обратно выключатели каждые 1-2 с;
- С использованием АПВ присоединений. В данном случае, АПВ присоединений, в соответствии с их заданным режимом и уставками включают обратно выключатели. При использовании такого решения, необходимо время срабатывания АПВ присоединений отстраивать от одновременного включения (дополнительно к их основным условиям выбора).
- С использованием двух независимых функций (таймеров и режимов) АПВ. В отличии от использования одной функции АПВ присоединения, позволяет выбирать отдельное время для АСС и для АПВ присоединения.
Согласно п.5.2.16 Правил по переключениям [2], при операциях шинными разъединителями с ручным приводом необходимо на время операций выводить АПВ шин. Для этих целей предусматривается возможность оперативного вывода АПВ шин после действия ДЗШ (по факту работы ДЗШ сразу формируется запрет АПВ присоединений).
Эффективность
На ВЛ успешность АПВ составляет 65-70% [3]. Данное обстоятельство объясняется тем, что большинство КЗ на ВЛ оказываются неустойчивыми и самоустраняются при отсутствии напряжения.
