Устройства АВР.Принцип построения схем АВР.Выбор параметров срабатывания АВР.

Назначение АВР. Схемы электрических соединений энергосистем и отдельных электроустановок должны обеспечивать надежность электроснабжения потребителей. Высокую степень надежности обеспечивают схемы питания одновременно от двух и более источников (линий, трансформаторов), поскольку аварийное отключение одного из них не приводит к нарушению питания потребителей.

Несмотря на эти преимущества многостороннего питания потребителей, большое количество подстанций, имеющих два источника питания и более, работает по схеме одностороннего питания.

Применение такой менее надежной, но более простой схемы электроснабжения во многих случаях оказывается целесообразным для снижения токов КЗ, уменьшения потерь электроэнергии в питающих трансформаторах, упрощения релейной защиты, создания необходимого режима по напряжению, уменьшения перетоков мощности и т.п.

Используются две основные схемы одностороннего питания потребителей при наличии двух или более источников.

В первой схеме один источник включен и питает потребителей, а второй отключен и находится в резерве. Соответственно этому первый источник называется рабочим, а второй – резервным (рис.21.1,а, б). Во второй схеме все источники включены, но работают раздельно на выделенных потребителей. Деление осуществляется на одном из выключателей (рис.21.1,в,г).

Недостатком одностороннего питания является то, что аварийное отключение рабочего источника приводит к прекращению питания потребителей. Этот недостаток может быть устранен быстрым автоматическим включением резервного источника или включением выключателя, на котором осуществлено деление сети. Для выполнения этой операции широко используется АВР. При наличии АВР время перерыва питания потребителей в большинстве случаев определяется лишь временем включения выключателей резервного источника и составляет 0,3…0,8 с.

Рассмотрим принципы использования АВР на примере схем, приведенных на рис.21.1.

1. Питание подстанции А (рис.21.1,а) осуществляется по рабочей линии W1 от подстанции Б. Вторая линия W2, приходящая с подстанции В, является резервной и находится под напряжением (выключатель QЗ нормально отключен). При отключении линии W1 автоматически от АВР включается выключатель QЗ линии W2, и таким образом вновь подается питание потребителям подстанции А.

Схемы АВР могут иметь одностороннее или двустороннее действие. При одностороннем АВР линия W1 всегда должна быть рабочей, а линия W2 – всегда резервной. При двухстороннем АВР любая из этих линий может быть рабочей и резервной.

2.Питание электродвигателей и других потребителей собственных нужд каждого агрегата электростанции осуществляется обычно от отдельных рабочих трансформаторов (Т1 и Т2 на рис.21.1,б). При отключении рабочего трансформатора автоматически от АВР включаются выключатель Q5 и один из выключателей Q6 (при отключении Т1) или Q7 (при отключении Т2) резервного трансформатора ТЗ.

3. Трансформаторы Т1 и Т2 являются рабочими, но параллельно работать не могут и поэтому со стороны низшего напряжения включены на разные системы шин (рис.21.1,в). Шиносоединительный выключатель Q5 нормально отключен. При аварийном отключении любого из рабочих трансформаторов автоматически от АВР включается выключатель В5, подключая нагрузку шин, потерявших питание, к оставшемуся в работе трансформатору. Каждый трансформатор в рассматриваемом случае должен иметь мощность, достаточную для питания всей нагрузки подстанции. В случае, если мощность одного трансформатора недостаточна для питания всей нагрузки подстанции, при действии АВР должны приниматься меры для отключения части наименее ответственной нагрузки.

4. Подстанции В и Г (рис.21.1,г) нормально питаются радиально от подстанций А и Б соответственно. Линия WЗ находится под напряжением со стороны подстанции В, а выключатель Q5 нормально отключен. При аварийном отключении линии W2 устройство АВР, установленное на подстанции Г, включает выключатель Q5, таким образом питание подстанции Г переводится на подстанцию В по линии WЗ. При отключении линии W1 подстанция В и вместе с ней линия WЗ остаются без напряжения. Исчезновение напряжения на трансформаторе напряжения ТV также приводит в действие устройство АВР на подстанции Г, которое включением выключателя Q5 подает напряжение на подстанцию В от подстанции Г.

Расчет уставок АВР

a. Реле однократного включения.

tов = tвкл + tзап, (21.1)

где tвкл – время включения выключателя резервного источника питания; если выключателей два, то выключателя, имеющего большее время включения;

tзап – время запаса, принимаемое равным 0,3…0,5с.

б. Пусковой орган минимального напряжения.

Uср = Uост.н / Кн КU, (21.2)

Uср = Uзап /Кн КU, (21.3)

где Uост.н – наименьшее расчетное значение остаточного напряжения при КЗ; Uзап – наименьшее напряжение при самозапуске электродвигателей;

Кн – коэффициент надежности, принимаемый 1,25;

КU – коэффициент трансформации трансформатора напряжения.

Ток срабатывания реле минимального тока должен быть меньше минимального тока нагрузки и определяется по формуле:

Iср = Iнагр.мин / КнКI , (21.7)

где: Iнагр.мин– минимальный ток нагрузки трансформатора;

Кн– коэффициент надежности, принимаемый равным 1,5;

КI– коэффициент трансформации ТТ.

Выдержка времени определяется только по формуле (21.5) из условия согласования с защитой, действующей при КЗ в точке 6 (рис. 21.7). Согласования с защитами присоединений шин низшего напряжения не требуется.

г. Реле контроля наличия напряжения на резервном источнике питания. Напряжение срабатывания этого реле определяется из условия отстройки от минимального рабочего напряжении по формуле:

Uср = Uраб.мин / Кн Кв КU, (21.8)

где Uраб.мин – минимальное рабочее напряжение;

Кн – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,2;

Кв – коэффициент возврата реле.