8 сем (станции+реле) / Экзамен / Автоматика расписанные билеты
.pdf-DT1, DT2, DT3 - Выдержка времени на возврат пускового органа;
-DT4 - Выдержка времени на срабатывание;
-DT6 - Длительность удержания сигнала срабатывания.
2.6.3 Описание типового алгоритма одной ступени функции ЧАПВ Сигнал разрешения срабатывания Start приводит к срабатыванию RS триггера, тем самым запоминает факт срабатывания АЧР и разрешает отсчёт выдержки времени на срабатывание (DТ4). Фазные замеры частоты (Fa, Fb, Fc) сравниваются с уставкой (Fust). При повышении частоты выше уставки во всех трёх фазах и отсутствии сигнала блокировки запускается отсчёт выдержки времени (DТ4). Выдержки времени на возврат (DT1, DT2, DT3) не допускают сброс отсчёта выдержки времени на срабатывание при кратковременном снижении частоты ниже уставки. После успешного завершения отсчёта выдержки времени выдаётся выходной сигнал срабатывания алгоритма (Y) ограниченной длительности, задаваемой элементом времени DТ6. Кроме того выдаётся импульсный сигнал пуска регистратора аварийных процессов (avar). При этом происходит возврат RS триггера.
10.8. Определение параметров срабатывания (АЧР I, АЧР II, ЧАПВ)
1) Диапазон уставок АЧР-I f АЧР-I от 48,5 (48,8) до 46,5 Гц Равномерное распределение очередей АЧР-I (если минимальная ступень 0,1 Гц, то максимальное количество очередей 21)
n = f АЧР−I +1
АЧР−I f
2) Мощность потребителей, подключенных к устройствам АЧР-I (kз = 1,05)
PАЧР−I = kз Pmax
Мощность потребителей, которые подключаются к устройствам АЧР I.
Рассматриваем max дефицит ∆ и необходимо заложить некоторый запас. Кз – коэффициент запаса, по сути, увеличение на 5% ∆ , Кз = 1,05, таким образом максимальная мощность подключаемых потребителей к АЧР I АЧР = Кз ∙ ∆ . Кз
необходим для того, чтобы учесть вероятностные характеристики (график нагрузки), не учитывается, что в режиме min нагрузки ТЭС работает с мощностями меньше номинальной, таким образом, этот резерв идёт в расчёт запаса.
3) Минимально возможная выдержка времени на срабатывание АЧР-I по условию предотвращения неправильного действия устройства при переходных процессах в цепях ТН (около 0,1 с)
4) Мощность потребителей, подключенных к устройствам АЧР-II
PАЧР−II = (0,4..0,5) PАЧР−I
К устройствам АРЧ II подключаются потребители около 40-50% от АЧР , т.к.
определение параметров АЧР зависит не столько от состава нагрузки, сколько от рассматриваемого энергообъединения, энергорайона.
5) Уставка АЧР-II по частоте f АЧР-II = 48,5 (49) Гц
6) Уставка АЧР-II по времени (для первой очереди 10...15 с, интервал между смежными очередями 3...5 с). t 3 Tч
Фактическое потребление отключаемой нагрузки может не соответствовать расчётному.
7) Более ответственные потребители отключаются очередями АЧР-I, имеющими меньшую уставку по частоте срабатывания и АЧР-II, имеющими большую уставку по времени.
Если очередей много, то есть преимущество – крайне редко происходят излишние отключения. Есть особенности, связанные с категорией подключаемых потребителей.
Необходимо всегда помнить об ответственности тех потребителей, которых собираемся подключить. Более ответственные потребители подключаем к АЧР I с более низкими уставками по частоте и к АЧР II с большими уставками по времени, таким образом, и в том и в другом случае, начиная с менее ответственных потребителей,
заканчиваем более ответственными.
8) Совмещение действия обеих категорий (АЧР-I и АЧР-II) на отключение одних и тех же потребителей. Осуществляется как быстродействующий, так медленнодействующий пуск устройства АЧР на отключение одной и той же нагрузки.
Очереди АЧР-I с более низкими уставками по частоте должны совмещаться с более далёкими по времени очередями АЧР-II.
9)Необходимость установки непосредственно у потребителя.
10)Затруднён контроль за работой автоматики со стороны энергосистемы.
•Выполнение устройств АЧР, реагирующих на скорость изменения частоты
ft |
% |
k |
|
T |
|
P% = |
|
|
|
||
|
t |
|
|
н |
ч |
• Выполнение устройств АЧР с выдержкой времени, зависящей от частоты
АПВ после АЧР - ЧАПВ
1)Уставки по частоте 49,2...50 Гц
2)Начальная уставка по времени 10...20 с
3)Минимальный интервал между смежными очередями 5 с
4)Очерёдность подключения потребителей устройствами ЧАПВ – обратная очерёдности их отключения устройствами АЧР. Первыми подключаются потребители, отключенные устройствами АЧР в последнюю очередь.
5)Действие устройства ЧАПВ – однократно.
Если уставки первой ступени, например, 48 Гц, а измеряя устройством частоты оказывается 0 Гц => произошёл обрыв во вторичных цепях и отключение потребителей окажется напрасно.
При крупных авариях в ЭС, когда отключаются крупные электростанции, возможно резкое снижение U, и это резкое снижение повлечёт за собой отказ органов вычисляющих частоту, поэтому необходимо ещё использовать дополнительную автоматическую разгрузку, которая использует другие факторы не контроль частоты, а ряд каких-либо других дополнительных параметров. Признаком может быть определение рассматриваемого энергорайона, отключение ЛЭП, единственного тр-ра связи ЭС (вместе с контролем частоты может фиксироваться факт работы тр-ра). Так же действуем на отключение потребителей, могут действовать, не дожидаясь АРЧ I, и либо на тех же потребителей, либо на других, в зависимости от схемы энергорайона.
11. Совместная работа РЗ, АПВ, АВР, АЧР
11.1 Ускорение действия защиты до АПВ
Ускорение защиты до АПВ позволяет сократить время отключения КЗ и тем самым повысить надёжность работы потребителей. Ускорение действия устройства РЗ до работы АПВ осуществляется неселективной быстродействующей защитой, устанавливаемой на защищаемой линии вместе с основной селективной защитой. После работы АПВ неселективная быстродействующая защита автоматически вводится на время большее, чем время отключения линии селективной защитой, например, токовой защитой со ступенчатой характеристикой времени действия (рис. 12.1).
Применение ускорения действия защиты до АПВ позволяет установить АПВ только на головном участке, обеспечивая повторное включение всех участков цепочки отходящих
линий. Такой способ целесообразен при КЗ или если выключатели приёмных подстанций не приспособлены для АПВ. Характеристика защиты, действие которой ускорено до АПВ, показана штриховой линией.
При повреждении на любом участке ЛЭП отключается и включается вновь выключатель головного участка. Этим обеспечивается быстрое отключение повреждений в 60-70% случаев, т.к. после АПВ изоляция в большинстве случаев восстанавливается. При отключении же КЗ с выдержкой времени (без ускорения) значительно снижается успешность действия АПВ. В случае включения на неустранившееся КЗ повторное отключение происходит избирательно, т.к. неселективная защита автоматически выведена.
11.2 Ускорение действия защиты после АПВ, АВР и дистанционного включения
Ускорение действия защиты после включения выключателя от АПВ, АВР и вручную – дистанционно и при помощи устройств телемеханики позволяет произвести немедленное отключение повреждённого элемента, если включение произведено на КЗ, несмотря на то, что защита элемента имеет выдержку времени. Метод позволяет свести до минимума влияние включения КЗ на работу потребителей. Также уменьшаются размеры повреждения и повышается устойчивость параллельной работы генераторов энергосистемы.
Ускорение действия защиты целесообразно применять во всех случаях, когда быстродействующая защита элемента вообще отсутствует или защищает только часть линии.
Метод ускорения защиты после АПВ и АВР применяется во всех случаях, когда объект защищён небыстродействующей защитой, т.е. когда установлена защита со ступенчатыми характеристиками выдержек времени. В частности, при установке ступенчатой дистанционной защиты ускоряться после АПВ может или вторая ступень, или при помощи реле ускорения удлиняться первая зона.
Для отстройки от влияния броска пусковых токов асинхронных двигателей токовая защита от междуфазных КЗ, реагирующая на полные токи, ускоряется до 0,15-0,5 с. Последняя цифра относится к случаям ускорения защиты после работы устройств АВР на выключателях резервирующих трансформаторов собственных нужд станции. Защиту, реагирующую на токи нулевой последовательности, ускоряют до 0,1-0,15 с для отстройки от токов, появляющихся из-за неодновременного включения фаз выключателей. Такую защиту целесообразно подключать к трансформаторам тока через быстронасыщающийся трансформатор тока для уменьшения влияния апериодической составляющей в токе нулевой последовательности.
Метод применяется также для осуществления быстродействующей защиты длинных линий 500 кВ и более при помощи установки так называемых устройств опробования, которые вводят неселективную быстродействующую защиту на некоторое время при включении линии с одной стороны в условиях, когда основная быстродействующая защита данной линии может не работать.
11.3 Увеличение кратности действия АПВ по мере приближения участка к головному
Время действия основной защиты выбрано по ступенчатому принципу. Дополнительно устанавливается мгновеннодействующая защита, охватывающая защищаемый участок и часть следующего. В качестве дополнительной защиты используется неселективная токовая отсечка или неселективная дистанционная защита (рис. 12.2).
При повреждении в зоне действия мгновенных защит двух смежных участков (например, участков I и III в точке К1) отключаются оба участка и включаются обратно от АПВ.
При успешном действии АПВ питание восстанавливается. Если КЗ не устранилось, оба участка вторично отключаются. После этого вследствие работы АПВ двукратного действия во втором цикле снова будет включен участок III, а участок II включен не будет, т.к. на нем предусмотрено АПВ однократного действия. На рис. 12.2 кратности действия АПВ указаны цифрами около условного символа обозначения АПВ.
На участке I (силовой трансформатор), защищаемом токовой отсечкой или диф. защитой, АПВ при действии этих защит не работает, поэтому при устойчивом повреждении в их зоне и отключении участка II неселективное отключение исправляется устройством АПВ, установленным на участке II (на выключателе 2).
Способ позволяет достигнуть быстрого избирательного отключения без применения дорогих и сложных защит, ограничиваясь установкой простых токовых отсечек или одноступенчатых дистанционных защит. Недостатком способа являются возможность одновременной работы защиты на двух смежных участках и обесточивание потребителей, питающихся по неповреждённой линии на время действия АПВ и включения выключателей. При отказе в работе АПВ или какого-либо выключателя произойдёт развитие аварии.
Способ находит применение при установке АПВ одно- и двукратного действия. Использование для исправления неселективности работы защиты АПВ трёхкратного действия нецелесообразно, т.к. получаются длительные перерывы электроснабжения потребителей, определяемые временем работы трёхкратных АПВ.
11.4 Поочерёдное АПВ участков линии электропередачи
Дополнительно к защите, обеспечивающей избирательное отключение повреждённого участка, на каждом участке установлена мгновеннодействующая защита. Зона действия этой защиты охватывает защищаемый участок и часть следующего (рис. 12.3). Так же как и в способе, описанном ранее, в качестве такой защиты используется токовая отсечка или одноступенчатая дистанционная защита.
Рассмотрим действие защиты и АПВ при повреждениях в зоне работы мгновенных защит двух смежных участков (например, участков II и III в точке К1). В случае КЗ в точке
К1 оба участка отключаются одновременно. С меньшим временем устройством АПВ снова включается участок III, более близкий к источнику питания. При этом неселективная защита со стороны питающей подстанции остаётся ещё некоторое время включенной. Если за время обесточенного состояния линии изоляция участка III восстановилась, линия остаётся включенной. Работает АПВ на участке II. Время, с которым оно включает выключатель, больше, чем сумма времени включения выключателя АПВ на участке III и времени последующего отключения выключателя при его включении на КЗ.
К моменту включения выключателя устройством АПВ более удалённого участка II неселективная защита более близкого участка III автоматически выводится. Таким образом, если КЗ произошло на более удалённом участке и повреждение за время отключенного состояния участка не самоустранилось, этот участок будет избирательно отключен (участок III не отключится, т.к. его неселективная защита к моменту включения участка II уже выведена).
Неселективная защита участка II автоматически выводится из действия устройством АПВ спустя некоторое время после включения выключателя участка II. Обратный ввод неселективной защиты участка III происходит с временем, превышающим сумму времени включения участка II устройством АПВ и последующего отключения участка при включении на неустранившееся КЗ. Действия устройств защиты и АПВ при повреждениях на участке I аналогичны.