Ни одно устройство или система не обладает абсолютной надежностью, в том числе источники питания. Для повышения надежности питания ответственных потребителей применяется питание от двух и более источников, при этом потеря одного источника питания компенсируется питанием от второго источника. Сети напряжением 110 кВ и выше работают, как правило, с замыканием всех транзитов, так как отключение основных связей может быть покрыто запасом по перегрузочной способности резервных связей. В сетях более низкого напряжения параллельная работа двух источников, как правило, недопустима. Рассмотрим процессы, возможные при параллельной работе на стороне низкого напряжения на примере подстанции 110 кВ Новая, подключенной отпайками к ВЛ-110 Центральная – Южная и Южная – Юго-Западная:
- усложняется выбор уставок защит трансформаторов и отходящих фидеров в связи с тем, что токи короткого замыкания изменяются в зависимости от схемы: нормальный режим и отключение одного из трансформаторов по какой-либо причине;
- при коротком замыкании на отходящем фидере ток КЗ оказывается выше, чем при раздельной работе трансформаторов, что приводит к дополнительному износу основного оборудования;
- существенно усложняется схема защит и автоматики трансформаторов для обеспечения защиты при КЗ на питающих линиях или в окружающей сети;
- ухудшаются условия работы АПВ с элементами контроля и АВР на прилегающих подстанциях.
При аварийном отключении одной из питающих ВЛ-110 за счет трансформации напряжения остающейся в работе линии на шины 10 кВ подстанции Новая и обратной трансформации на поврежденной линии остается напряжение. Это напряжение значительно ниже, чем номинальное, поэтому АПВ с контролем отсутствия напряжения на линии не срабатывает, а АПВ с контролем синхронизма в общем случае работает неправильно.
В связи с этим широкое распространение получило питание потребителей от одного (рабочего) источника с возможностью быстрого переключения на резервный. Включение резервного источника может выполняться как оперативным персоналом, так и с помощью автоматических устройств. Второй метод называется автоматическим включением резерва (АВР).
Устройства АВР предусматриваются для восстановления питания потребителей путем автоматического присоединения резервного источника питания при отключении рабочего источника питания. Устройства АВР предусматриваются также для автоматического включения резервного оборудования при отключении рабочего оборудования, приводящем к нарушению нормального технологического процесса.
К устройствам АВР предъявляются следующие требования:
1. Схема АВР должна приходить в действие при исчезновении напряжения на шинах потребителя по любой причине, в том числе при аварийном, ошибочном или самопроизвольном отключении выключателей рабочего источника питания, а также при исчезновении напряжения на шинах, от которых осуществляется питание рабочего источника. Включение резервного источника часто допускается также при КЗ на шинах потребителя.
2. Для уменьшения длительность перерыва питания потребителей, включение резервного источника питания должно производиться сразу же после отключения рабочего источника.
3. Действие АВР должно быть однократным.
4. АВР не должно выполняться до отключения выключателя рабочего источника для того, чтобы исключить параллельную работу двух источников и включение резервного источника на неустранившееся КЗ.
5. Должно предусматриваться ускорение защит резервного источника после работы АВР.
Рассмотрим простейший случай применения АВР на напряжении до 1000 В:
Рис. Схема АВР с двумя равноправными источниками питания
Нагрузка питается от двух источников: источник 1 и источник 2. Как правило, это – трансформаторы, питающиеся от разных секций одной подстанции или от разных подстанций. Включать на параллельную работу такие трансформаторы нельзя, так как при потере питания одного из трансформаторов на стороне высокого напряжения вся нагрузка соответствующей секции или подстанции окажется запитанной через сеть 0,4 кВ. При коротком замыкании в трансформаторе или на питающих его элементах через сеть 0,4 кВ пойдет и ток КЗ. Для исключения параллельной работы двух источников здесь применяется взаимная блокировка магнитных пускателей ПМ1 и ПМ2. В том случае, когда первым включается автомат АВ1, блок-контакт пускателя ПМ1 разрывает цепь катушки ПМ2. При исчезновении напряжения от источника 1 по любой причине ПМ1 отпадает и срабатывает ПМ2. В том случае, когда первым включается автомат АВ2, срабатывает пускатель ПМ2 и блокирует срабатывание ПМ1. Отдельный орган контроля напряжения на рабочем источнике не требуется, так как при исчезновении напряжения теряет питание катушка соответствующего пускателя.
При такой схеме выполнения источники питания равноправны. В тех случаях, когда нужно отдать приоритет одному из источников, применяется более сложная схема:
Схема дополнена реле контроля напряжения РКН. Независимо от порядка включения автоматов при наличии напряжения на первом источнике один контакт РКН готовит цепь для срабатывания ПМ1, второй блокирует срабатывание ПМ2. Независимо от порядка включения автоматов при включении обоих питание будет выполняться от источника 1, который является рабочим. Источник 2 является резервным.
Пример организации системы АВР 10 кВ на секционном выключателе приведен на следующем рисунке:
В нормальном режиме включены вводы 10 кВ Т1 и Т2 (В-10 Т1 и В-10 Т2), секционный выключатель СВ-10 отключен. Устройство АВР контролирует наличие напряжения на 1 и 2 секциях шин. При исчезновении напряжения на 1СШ и наличии напряжения на 2СШ АВР с выдержкой времени дает команду на отключение В-10 Т1. При подтверждении отключенного положения выключателя подается команда на включение СВ-10. При исчезновении напряжения на 2СШ и наличии напряжения на 1СШ отключается В-10 Т1 и включается СВ-10. Выдержка времени АВР выбирается больше, чем время АПВ питающих элементов для того, чтобы при успешном АПВ не выполнялись лишние переключения. Резервирование по этой схеме называется неявным, то есть, каждый трансформатор несет нагрузку одной секции и при отключении второго трансформатора подхватывает нагрузку второй секции.
В тех случаях, когда имеются выключатели на стороне высокого напряжения трансформаторов и один трансформатор может длительно нести нагрузку двух секций, для снижения потерь может применяться явное резервирование. Пример явного резервирования приведен ниже:
В нормальном режиме обе секции получают питание от трансформатора Т1. В том случае, когда исчезает напряжение на шинах 10 кВ 1СШ, при наличии напряжения на стороне 110 кВ трансформатора Т2 отключается ввод 10 кВ Т1 и дается команда на включение Т2 со стороны высокого и низкого напряжения. В этом случае трансформатор Т1 является рабочим, Т2 – резервным.
Оперативное обслуживание
Опробование устройств АВР механизмов собственных нужд электростанций должно производиться оперативным персоналом не реже одного раза в шесть месяцев, а устройств АВР вводов питания собственных нужд – не реже одного раза в год. Допуск этого персонала к таким опробованиям оформляется распоряжением технического руководителя предприятия. Опробование выполняется по специальным инструкциям, методикам и программам.
В нормальном режиме устройства АВР должны быть введены в работу. АВР выводится из работы в следующих случаях:
- вывод устройства из работы для технического обслуживания;
- вывод устройства из работы в связи с неисправностью;
- проведение операций с шинными разъединителями, воздушными выключателями, выкатными тележками КРУ;
- вывод из работы объекта, питание которого резервируется с помощью АВР;
- вывод из работы выключателей или ТН, участвующих в схеме АВР.
Действия персонала при срабатывании АВР
При срабатывании АВР необходимо:
- определить по выпадению флажков указательных реле, по световой или светодиодной сигнализации, по загоранию ламп или табло с соответствующей надписью и внешним осмотром, что произошло: отключение или включение первичного оборудования с успешным или неуспешным АПВ (АВР), работа релейной защиты и какой ступени на отключение или сигнал (например, газовой защиты или защиты от перегрузки), замыкание на землю в сети с изолированной нейтралью, повреждение различных устройств на данной электростанции или подстанции (например, замыкание на землю в цепях оперативного тока, перегорание предохранителей), затем произвести запись в журнале и сообщить вышестоящему оперативному персоналу;
- квитировать ключи управления изменивших свое положение коммутационных аппаратов, спустя время, достаточное для срабатывания устройства АПВ (АВР);
- осмотреть, при их наличии, счетчики срабатываний АПВ и АВР и записать изменения их показаний в журнале.
И еще на эту тему: Автоматика включения резерва (АВР) на бытовом уровне, Логика АВР и АВР 10 кВ.
На Форуме РЗА - целый раздел Автоматическое включение резерва (АВР).
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
