8 сем (станции+реле) / Лекции / Перепечатанные лекции с видосов прошлых лет

запрета для Q3 может отсутствовать, если выключатель Q3 – питающее присоединение. В принципе, в общем случае, цепь запрета для Q3, если, например, мы говорим, что у нас не 3 здесь ячейки на РУ (показывает верхнюю часть рисунка), как показан здесь фрагмент, а, допустим, 5 их или 7, и у нас несколько питающих присоединений, то мы говорим, что мы можем одним осуществлять опробование, можем нескольким. Так вот, если мы будем осуществлять одним, то тогда для других выключателей питающих присоединений здесь должна быть точно такая же цепь запрета АПВ, аналогичные контакты должны быть собраны, например, в цепи выключателя Q3, если мы будем производить опробование, например, выключателем Q5. В нашем случае запрет АПВ на выключателе Q3 бесполезен, поскольку он будет включаться от устройства АПВ первым, ну и, соответственно, время действия АПВ этого выключателя [в данном случае, мы говорим, что это может быть, например, АПВ линии. Вот это может быть устройство (показывает на надпись АПВ около Q3 на верхней схеме) АПВ линии. Но выполнять на нём, на этом устройстве, АПВ линии (показывает на линию к Q3 на верхней схеме) мы будем ни что иное, как АПВ вот этих вот шин (показывает на шину на верхней схеме)], так вот время АПВ Q3 должно быть меньше, чем АПВ Q1 и Q2, а раз в это время шины обесточены, значит контакт KL1 и KL2 разомкнуты. Т.е. цепи запрета АПВ вот эти (показывает на цепи запрета АПВ Q1 и Q2), сигналы здесь формируются тогда, когда есть сигнал от дифзащиты, а он у нас есть, когда сами шины находятся под напряжением.

Двигаемся дальше. Мы сошлись на том, что включение выключателя Q3 происходит в первую очередь. Запрет на выключатели Q1 и Q2, которые нам потребуются для того, чтобы выполнить сборку схемы, могут включиться, имеется в виду цепи запрета, только после неуспешного опробования при повторном срабатывании дифзащиты. Почему? Потому что опять же эти контакты (показывает на KL1.2) будут замкнуты только тогда, когда реле KL1 сработает. А реле KL1 сработает только, когда у нас снова появится сигнал о срабатывании дифзащиты шин. Если АПВ оказалось неуспешным, то выключателем Q3 будут замкнуты цепи запреты АПВ Q1 и Q2, поскольку времена АПВ на этих выключателях больше, чем время АПВ на выключателе Q3.

Если при сборке схемы подстанции возможно несинхронное включение линий или трансформаторов, устройства АПВ на этих выключателях должны быть выполнены по схеме, например, с улавливанием синхронизма либо по схеме с ожиданием синхронизма. А на том выключателе, который будет включаться первым для опробования исправности, мы должны обязательно выполнять АПВ с контролем отсутствия напряжения. Т.е. здесь комбинированное такое же решение, как в

случае линии. Только, если мы для линии говорили, что для того выключателя, который именно линии, включается первым, мы контролируем отсутствие напряжения, а для того, который включается вторым, мы контролируем синхронизм. Эти оба выключателя принадлежали одной и той же линии. Т.е. здесь используется подход точно такой же. Первый выключатель, в нашем случае Q3, включается с контролем отсутствия напряжения (При этом, если до этого мы с вами говорили, что используется контроль отсутствия напряжения, и контролируется напряжение на линии, и говорили, что это ТН, установленный за выключателем, то здесь мы будем говорить о контроле отсутствия напряжения на шинах. И это будет ТН шинный). Например, для выключателя Q3, который включается первым, мы будем контролировать отсутствие напряжения на шинах и использовать для этого шинный ТН. Для того выключателя, который будет включаться вторым (ну допустим был бы у нас тут ещё выключатель Q5 такого же питающего присоединения), мы будем использовать устройство АПВ с контролем синхронизма, и это устройство сравнивало бы напряжение и угол между векторами напряжения на шинах и на линии. Т.е. первый выключатель включается с контролем отсутствия напряжения, второй выключатель включается с контролем наличия напряжения. Это то, что связано с подачей напряжения потребителям в случае, если мы с вами говорим о восстановлении схемы подстанции, и говорили, что это наиболее актуально, если это подстанция без дежурного персонала.

Можно представить себе точно такое же восстановление схемы и электростанции. В принципе вы можете встретить и такие решения, когда АПВ шин восстанавливают первичную схему доаварийного режима, который выполняется в том числе и на электростанциях. При этом дополнительно присутствует отдельный узел запрета АПВ шин. Этот запрет АПВ шин предотвращает действие АПВ шин в следующих случаях. В случае, если у нас сохраняется напряжение на шинах через, например, заданное время после их отключения. Второе: если на шинах сохраняется КЗ, например, из-за отказа выключателя одного из присоединений, и вероятнее всего, что это будет отказ не всех трёх фаз, а, как правило, это будет отказ одной из фаз. Также АПВ шин здесь запрещается в случае неуспешного действия АПВ первого присоединения. И ещё четвёртый случай, когда запрещается АПВ шин, это при действии устройства резервирования отказа выключателя. Например, если возник отказ выключателя, например, автотрансформатора, либо возникло повреждение выключателя автотрансформатора. Но, учитывая, что на станциях всегда присутствует оперативный персонал, и у нас довольно много случаев, когда нам необходимо выполнять запрет, нам же нужно это реализовать в схеме логики, выходные цепи соответствующие предусмотреть, поэтому схемы самих защит шин и устройств АПВ

получаются довольно сложными, и поэтому, учитывая, что всегда есть дежурный, оперативный персонал, восстановление нормальной схемы электростанции после работы дифзащиты шин, как правило, в каждом конкретном случае решается индивидуально. Почему? Ну стараются излишне не усложнять защиту шин, поскольку у нас слишком высока цена ошибки. Неправильная или ложная работа устройств защиты шин приводит к отключению всех присоединений. Желательно избегать такой ситуации, поэтому ограничиваются только автоматической сборкой присоединений отходящих линий электропередач. Т.е. выполняют АПВ шин так, как это выполняется на подстанции. Т.е. собирают только схему отходящих линий, а вот включение генераторов и блоков на параллельную работу выполняет непосредственно оперативный персонал. Т.е. такое комбинированное решение используется, когда мы говорим об электростанции. Сама схема собирается так, как это выполняется на подстанции, подключаются сами линии отходящие, а включение самих блоков на параллельную работу, включение генераторов и блоков генератор-трансформатор выполняет уже оперативный персонал.

Здесь надо напомнить, что чаще всего, согласно инструкциям по оперативным переключениям, когда мы говорим о КЗ на шинах, если мы говорим о включении блоков, то у нас есть два выключателя: один – генераторный выключатель, второй – выключатель со стороны высокого напряжения трансформатора блока. Это может быть два выключателя, если схема 3/2, например, но, самое главное, что воздействовать нам нужно либо на стороне генераторного напряжения, либо на стороне блока со стороны высокого напряжения. Так вот, чаще всего персонал сначала включает выключатель на стороне высокого напряжения трансформатора блока, т.е. сначала подключается этот трансформатор к РУ, и если помните, то у нас всегда ТСН подключается отпайкой, и выключатель генераторный располагается ближе к генератору. Так вот, сначала выключатель генераторный отключен, и включают выключатель на стороне высокого напряжения трансформатора блока. Это позволяет осуществлять электроснабжение собственных нужд через трансформатор блока и через рабочие трансформаторы собственных нужд и только после этого выполнять синхронизацию генератора и включение его на параллельную работу. И сначала высоковольтную часть подключают, т.е. осуществляют электроснабжение нагрузки собственных нужд через блочный трансформатор и рабочий трансформатор собственных нужд, а потом выполняют синхронизацию на генераторном выключателе и включают генераторный выключатель. Это наиболее частая последовательность действий оперативного персонала, когда мы говорим о восстановлении схемы электростанции, которая уже выполняется комбинированно, сначала –

устройствами автоматики, а потом уже персоналом. Это то, что касается АПВ шин.

Кроме того, мы с вами поговорили, что есть ещё случаи выполнения АПВ трансформаторов. Поговорили, что это может быть тот же самый выключатель, но если он отключился действием защит, установленных в цепи трансформатора, то тогда это будет АПВ трансформатора. При этом основной тезис, которым мы должны с вами руководствоваться, это тезис о том, что АПВ трансформаторов, конечно, тоже предназначено для восстановления электроснабжения потребителей после аварийного отключения питающего трансформатора, но, в первую очередь, это отключение ни в коем случае не должно быть связано с возникновением в нём внутренних повреждений. Для того, чтобы выполнить АПВ трансформаторов, точно так же, как и здесь (Рисунок 3) (мы говорили, что здесь могут применяться АПВ линий), применяются АПВ тех же типов, что и для линий электропередач. Вместе с тем, выбирая схему устройства АПВ, нам необходимо учесть режим работы трансформатора или АТ. С чем это связано? Это связано с тем, с каких сторон имеется питание этого трансформатора. Если трансформатор имеет питание с одной из сторон или синхронное питание с двух сторон (С двух сторон синхронное питание может быть, если мы с вами говорим о трёхобмоточном трансформаторе. Или, например, если применимо НАПВ, то применяются такие же типы устройств АПВ, как и для линий с односторонним питанием)… В случае если нам необходимо сохранить синхронизм между частями энергосистем, которые включаются так же на параллельную работу выключателем в цепи трансформатора, то точно также применяются такие же схемы АПВ, как и для линий в кольцевых сетях в случае нескольких точек питания.

Но, вместе с тем, есть несколько особенностей, связанных с работой АПВ трансформаторов. В первую очередь, как вы понимаете, это особенности пуска и блокировки этих устройств АПВ трансформатора. Первый вариант, мы можем выполнить пуск устройств АПВ при действии любой из защит, которые установлены на трансформаторе. Плюс - мы всегда выполним АПВ, недостаток – мы выполним АПВ в случае внутренних повреждений и, например, в случае действия основных защит. Недостаток, если КЗ внутреннее, то повторное включение, конечно, приведёт к увеличению повреждения. Тут есть некая особенность, связанная со сроком службы этого трансформатора. Более детально обо всех случаях, в зависимости от того, сколько трансформатор прослужил, и как давно он установлен, есть детальные рекомендации, мы сейчас не будем на этом останавливаться. Но в некоторых случаях разрешается выполнять АПВ трансформаторов в случае, если у нас ускоряется, например, резервная защита либо есть быстродействующая основная защита, но там в каждом

варианте по-своему. Второй вариант, который мы можем с вами придумать, это запрет, например, при действии сигнального элемента газовой защиты. Мы уже косвенно касались этого, но, тем не менее, для того, чтобы предотвратить действие АПВ при внутренних повреждениях, необходимо сигнальный элемент газовой защиты завести на внешний сигнал запрета АПВ. Если помните, мы до этого, когда рассматривали функциональнологические схемы, видели, что там есть сигнал, в логике, - внешний запрет. Мы говорили, что там сигнал на включение выключателя формируется при истечении выдержки времени и отсутствии сигнала внешнего запрета или внешней блокировки. Так вот, одним из случаев, когда этот сигнал внешнего запрета или внешней блокировки будет формироваться, это действие сигнального элемента газовой защиты. Сигнальный элемент газовой защиты, как вы помните, работает при наличии газа в реле или при утечке масла. Поскольку ложные действия сигнального элемента бывают крайне редко, формируется сигнал запрета, как мы с вами до этого описали. Поэтому мы обеспечиваем запрет АПВ при внутренних повреждениях трансформатора. При этом время действия устройства АПВ должно быть чуточку больше времени срабатывания сигнального элемента газовой защиты.

Кроме того, первоначально мы с вами говорили, что мы можем выполнить пуск при срабатывании всех устройств защиты, а здесь мы можем выполнить пуск АПВ, например, от резервной защиты. Аналог точно такой же, когда мы пускаем АПВ от резервных защит трансформатора, это в принципе то же самое, что запрет АПВ при внутренних повреждениях, например, при действии дифференциальной или газовой защиты. Такое решение применяется наиболее часто, но такой пуск не обеспечит нам АПВ при КЗ на выводах, например, ну или, например, при ложной работе основной защиты. Т.е. тут нужно каждый раз быть крайне внимательными, и анализировать работу других устройств, которые также установлены в цепи трансформатора. Кроме того, обычно считают, что отказ основных защит, например, мало вероятен, и с ним не считаются. Но, вместе с тем, одновременно в случае, например, повторного включения на КЗ стараются обеспечить быстрое отключение трансформатора, и для этого, в том числе, ускоряют резервную защиту, установленную на выключателе после АПВ. Более внимательно можно прочитать требования нормативных документов. Там будет указано, как действовать в случае АПВ трансформаторов, если на подстанции всего один трансформатор, как действовать, если речь идёт о трёхобмоточном трансформаторе, как действовать на эти выключатели: одновременно, последовательно включать. Мы сейчас не будем более подробно останавливаться на этом вопросе, а посмотрим ещё кое-что из схем.

Если мы с вами говорим об использовании комплектов АПВ, установленных вот в этих выключателях (показывает на верхнюю часть рисунка 3), неважно об АПВ шин идёт речь или об АПВ трансформаторов, то, как мы говорили, если мы будем использовать контроль синхронизма, то дополнительно это может быть выполнено по той схеме, которая сейчас показана перед вами (показывает на нижнюю часть рисунка 4). Здесь точно также используется простейшее АПВ линии,

Рисунок 4

если обратите внимание, то схема здесь очень похожая. Точно также выходное реле KL (KL1 я так понял она имеет в виду) контактом KL1 (показывает на KL1.1) замыкает цепь реле времени КТ. КТ удерживается своим контактом КТ1. После того, как включился выключатель, и схема защиты вернулась в исходное положение, KL1 точно также, как и до этого, вернулось в исходное состояние. И по цепи КТ1 – KL1.2 обеспечивается

срабатывание KL2. А KL2 точно также блокирует АПВ остальных присоединений. Точно также после успешного включения устройства АПВ первого выключателя может быть на шины подаём напряжение (неважно, это АПВ трансформатора или АПВ шин). Затем поочерёдно включаем выключатели остальных присоединений. А затем дорабатывает реле KT2, поскольку контакт KT2 шунтирует собственно обмотку, и происходит возврат схемы в исходное положение. Если включение первого выключателя неуспешно, то снова срабатывает защита, снова замыкается KL2, и замкнувшиеся контакты KL2.2 и KL2.3 выполняют блокировку АПВ других включений.

Если нам необходимо с вами выполнить контроль синхронизма… Мы говорили, что в некоторых случаях, если мы говорим о включении нескольких присоединений, или, например, о включении трансформатора одновременно выключателями 110 кВ и 35 кВ, например, то необходимо контролировать синхронизм, то мы можем использовать фрагмент вот этот (показывает на нижнюю часть рисунка 4), который выполнен следующим образом. Реле KVW контролирует напряжение на линии, и этот контакт замкнут при отсутствии напряжения. Контакт реле контроля синхронизма KSS замкнут при допустимом угле между векторами напряжений с двух сторон. И KVA контролирует напряжение на шинах. Так же, как мы с вами говорили, в каждом конкретном случае мы выбираем, какой выключатель включается с контролем отсутствия напряжения, а какой выключатель - с контролем синхронизма. Поэтому здесь есть вот эти накладки (SX1, SX2), с помощью которых мы можем менять, какой (видимо какой выключатель как включается) и на том, и на другом выключателе. Только один выключатель будет включаться, как мы уже говорили, с контролем отсутствия напряжения на шинах, а другой – с контролем синхронизма. Когда накладка SX1 присутствует здесь, осуществляется АПВ с контролем отсутствия напряжения на шинах. Если SX1 отключена, то эта цепочка (показывает на линию с SX1), которая контролирует отсутствие напряжения на шинах, выводится. Т.е. когда накладка SX1 введена, то мы по этой цепи (показывает на линию с SX1) выполняем контроль отсутствия напряжения на шинах. Когда эта накладка (SX1) отсутствует, здесь у нас разрыв, то независимо от положения этого контакта (KVA1) у нас будет использоваться только вот эта часть (зелёным выделил), связанная с контролем синхронизма. При установке накладки SX2 в положении 1 2 (полученную цепь красным выделил) контакт KL2 подготавливает цепь пуска АПВ при отсутствии напряжения на линии. Вместе с этим, одновременно осуществляется пуск АПВ при наличии напряжения на линии и шинах, и при наличии синхронизма по цепи KL1-KSS-KVA2. Т.е. когда у нас накладка в положении 1 2, мы говорим, что это одно и то же устройство для линии и, например, для

шин, и то, что выполняется пуск при отсутствии напряжения на линии и пуск АПВ при наличии напряжения на линии и шинах и наличии синхронизма, вот по этой цепи (KL1-KSS-KVA2). Если SX2 устанавливается в положение 1 3 так, как она изображена на рисунке, вводится пуск АПВ с контролем синхронизма и наличия напряжения на шинах. А положение 1 4 вводит цепь пуска с контролем наличия напряжения на линии и на шинах. Для того, чтобы выполнять АПВ шин, необходимо SX2 установить в положение 1 3. В этом случае схема будет работать следующим образом. Если первое включение будет успешным, то устройства АПВ остальных присоединений будут проверять наличие напряжения на шинах и синхронность напряжений на шинах и на линии и после этого включать свои выключатели. Если же первое АПВ будет неуспешным, то пуск остальных устройств АПВ будет заблокирован контактом KVA2, это отсутствие напряжения на шинах, и контактом KSS, который разомкнётся. Однократность действия здесь также будет присутствовать.

При выводе из работы того присоединения, которое должно включаться первым, если помните, мы говорим, что всегда, когда речь идёт о шинах и каких-то отходящих присоединениях, у нас есть n-ное кол-во ячеек на РУ, и эти ячейки, каждая по очереди будет выводится в плановопрофилактический ремонт вместе с соответствующими линиями, вместе с соответствующими трансформаторами, так вот если одно из присоединений, которое должно включаться первым, будет выводится в ремонт, то другое присоединение, включение которого до этого производилось с контролем синхронизма, должно включаться с контролем отсутствия напряжения на шинах. Это достигается вот как раз изменением положением вот этих самых накладок. И тогда у нас другое присоединение будет включаться первым. Ну а потом, наоборот, когда это присоединение будет выводится в плановопрофилактический ремонт, мы вернёмся к тому присоединению, которое включалось первым первоначально.

Кроме того, нам может потребоваться выполнить не только повторное включение шин или трансформаторов, также нам может потребоваться выполнить повторный пуск электродвигателей. Здесь следует подчеркнуть, что повторный пуск электродвигателей мы сейчас будем рассматривать только для тех потребителей, которые до этого были отключены устройствами ЗМЭ(?) Почему? Есть ещё устройства ЧАПВ – это АПВ после АЧР, но его мы будем рассматривать, когда речь пойдёт об автоматической частотной разгрузке. Сейчас мы говорим об автоматическом повторном пуске тех электродвигателей, которые отключились устройствами ЗМЭ. Т.е. автоматический такой вот повторный пуск электродвигателей, как это показано здесь на слайде (Рисунок 5) применяется для тех потребителей, которые были отключены для успешного самозапуска остальных

Рисунок 5

потребителей. Если помните, в курсе электрической части говорили о том, что есть деление потребителей на ответственных и неответственных. Так вот, для неответственных мы можем применять их отключение при снижении напряжения для защиты минимального напряжения. Для чего? Для того, чтобы остальные электродвигатели успешно самозапустились. Это неответственные механизмы, но тем не менее, их снова необходимо вернуть в работу. Поэтому в случае, если у нас довольно тяжёлые условия самозапуска, мы кроме неответственных можем ещё некоторых ответственных потребителей подключать. Поэтому после восстановления напряжения мы можем применить АПВ двигателей.

Может быть это выполнено по той схеме, как это показано здесь (Рисунок 5). Используется контроль величины напряжения на шинах. Речь идёт о тех шинах, от которых питается электродвигатель. Контакт реле напряжения замкнут, когда напряжение на шинах близко к номинальному, и этот контакт реле напряжения включается в цепь пуска реле времени самого устройства АПВ. Поэтому действие АПВ начинается после того, как закончился процесс самозапуска тех двигателей, которые от шин не отключались. Раз мы контролируем с вами величину напряжения на шинах, и этот контакт реле напряжения последовательно включен в той цепи, которая выполняет пуск реле времени АПВ, то повторный пуск двигателей (АПВ двигателей) будет выполнен только после того, как закончится процесс самозапуска ответственных тех двигателей, которые не были отключены от шин. Одновременно, мы с вами должны предусмотреть блокировку АПВ, например, при КЗ на самом двигателе, но это уже совсем просто.

В случае если нам необходимо выполнить повторный пуск нескольких электродвигателей, то мы можем с вами использовать схему, представленную здесь на рисунке (Рисунок 5). Ну по самим условным обозначениям в принципе всё понятно, но дополнительно есть ещё ключи SA, которых здесь три штуки. Мы с вами их уже на схемах встречали. Есть реле защиты минимального напряжения. В данном случае оно обозначено здесь KL. Это реле KL обеспечивает повторный пуск отключенных двигателей после возврата выходного реле защиты минимального напряжения. Раз выходное реле защиты минимального напряжения вернулось в своё состояние, т.е. стало замкнуто, значит напряжение на шинах восстановилось до величины, близкой к номинальной. Кроме того, это контролируется ещё этим реле KV, и данный контакт замыкается без выдержки времени в том случае, когда напряжение на шинах восстановилось до величины, близкой к номинальной. При этом есть контакт KL1 и контакт KL2. Контакт KL1 вот здесь (обвёл зелёным) обеспечивает управляющее воздействие на включение двигателей. Контакт KL2 (обвёл синим) имеет замедление на возврат, и это замедление на возврат… Т.е., как только замыкается контакт KV, срабатывает KL1 и замыкается KL1.3, 1.4, 1.5. Одновременно со срабатыванием KL1 происходит размыкание KL1.2. Раз происходит размыкание KL1.2, значит KL2 перестаёт обтекаться током. Раз обмотка KL2 перестаёт обтекаться током, значит контакты KL2.1, 2.2 и 2.3 размыкаются, но размыкаются не мгновенно, а с выдержкой времени. Так вот этой выдержки времени будет достаточно для того, чтобы обеспечить сигнал на включение двигателей заданной длительности, т.е. длительность включающего импульса задать. Ну а сами ключи SA1, SA2 и SA3 вводят в

работу само устройство АПВ двигателей этих, т.е. мы можем выбирать - будет этот двигатель включаться от АПВ или нет. Если у нас ключ будет в положении «отключен», то независимо от положения этих контактов (обведены зелёным и синим), импульс на включение формироваться не будет.

Кроме того, есть ещё одна особенность. Когда (с точки зрения, например, техники безопасности) мы говорим о каком-то производстве, в котором участвуют в технологическом процессе двигатели - если, например, по ТБ либо из-за угрозы повреждения того оборудования, которое приводит во вращение этот двигатель, есть некоторые ограничения на длительность бестоковой паузы, то дополнительно мы в схеме АПВ двигателей можем ещё контролировать длительность бестоковой паузы. Например, будут дополнительные узлы, которые будут разрешать АПВ, например, только при кратковременных перерывах питания. При длительных перерывах питания АПВ двигателей будет запрещаться. На этом мы завершили рассмотрение АПВ двигателей и шин.