Отказы ТП и оперативное включение резерва
Типовые схемы соединения аэропортовых
Трансформаторных подстанций
В аэропортах применяют узловые, линейные и кольцевые схемы соединения ТП. Основное требование к схемам - бесперебойное электроснабжение и возможность оперативных переключений для работы в нормальном и аварийном режимах. Узловая схема применяется для небольших аэропортов (рис. 1)
Рис. 1 Узловая схема соединения подстанций аэропорта.
Линейная схема применяется для аэропортов с более совершенными системами посадки (рис. 2).
Рис. 2 Линейная схема соединения подстанций аэропорта.
Обычно ТП2, 4, 6 используются для питания потребителей одного направления посадки, а ТП 3, 5, 7 • другого. Недостаток - при выходе из строя кабеля часть ТП обесточивается.
Кольцевая схема (рис. 3) более совершенна.
Рис. 3 Кольцевая схема соединения подстанций аэропорта.
При выходе из строя кабеля питание ТП не нарушается. Чтобы повысить надежность питания на ТП 6 и 7 устанавливают Ав. ЭС. В современных больших аэропортах число ТП может быть более 10 шт.
Отказы ТП и оперативное включение резерва
Основным типом отказов ТП является короткое замыкание (КЗ), когда фазы замыкаются между собой или на землю через относительно малое сопротивление. Основными причинами КЗ является нарушение изоляции как токоведущих частей, так и электрической аппаратуры. Причины к.з, могут быть временные и постоянные.
Временное нарушение, которое устраняется после отключения линии, возникает при прямых ударах молнии, при схлестывании проводов от ветра и гололеда, при набросах проводников на провода, при перекрытии изоляции, при неправильных операциях с разъединителями.
Постоянные КЗ возникают при пробое изоляции вследствие ее старения, из-за механических повреждений и т.п.
Все к.з. связаны с появлением значительных токов. Токи к.з. зависят от системы соединения нейтрали (с изолированной нейтралью и с глухо заземленной нейтралью). При замыкании фазы на землю в первом случае текут небольшие токи, во втором - большие. В нашей стране все установки с номинальным напряжением до 1000В работают с незаземленной нейтралью (кроме осветительных установок 380/220 В), но в аэропортах на напряжение 380/220 В - с глухозаземленной нейтралью.
Для защиты сети и потребителей от к.з. применяют токовую защиту, которая реагирует на величину тока. Она бывает: максимально-токовая, токовая отсечка и продольная дифференциальная токовая защита.
Первая (рис. 4) имеет трансформатор тока, реле времени и отключающий контактор. При к.з. со вторичной обмотки трансформатора тока снимается напряжение, которое включает реле времени, а оно управляет отключающим контактором.
Рис. 4 Схема максимальной токовой защиты. 
Вторая (рис. 5) работает по такой же схеме, только без задержки по времени. В ней вместо РВ стоит реле управления (РУ).
Рис. 5 Схема защиты типа токовой отсечки. 
Третья (рис. 6)работает при появлении разницы тока в начале и конце защищаемого участка сети (без задержки по времени).
Рис. 6 Схема продольной дифференциальной токовой защиты.
При к.з. на линии ток в первичных обмотках ТТ различный и поэтому на вторичных обмотках, которые включены встречно, появляется напряжение, которое включает РУ, а она воздействует на ОК. При нормальной работе напряжение на РУ равно 0.
При возникновении к.з. линия или установка отключается. При ручном управлении для повторного включения необходимо в лучшем случае 15-20 мин, а для 1 категории потребителей допускается перерыв до 1 с. На воздушных линиях и кабелях очень часто возникают временные к.з., которые отключают линии от сети. Если применить повторное включение линии, то по статистике в 75-80% достигается восстановление напряжения на воздушных линиях и до 50% в кабельных. Поэтому для восстановления линии в работе применяют автоматическое повторное включение (автоматы АПВ) одноразового или многоразового включения. Если линия не восстанавливается, то включаются резервные линии или источники. Для этих целей существуют автоматы включения резерва (АВР).
АПВ бывают однократного действия и многократного (пример однократного РПВ-58). По конструкции они бывают различные. В однократных используются реле времени, реактивные элементы, реле и контакторы. В качестве приводов используются грузы, пружины. Для повторного действия в однократных АПВ взвод механизма ручной, а АПВ многократного включения - электромотор.
Если при повторном включении линия отключается, то с помощью АВР включается резервная линия или источник. В АВР используются реле, контакторы, трансформаторы. Для привода используются пружинно-грузовые приводы и электродвигатели. АВР выпускаются на напряжение 380/220 В и на напряжение свыше 1000 В.
Для подключения и отключения линии в нормальном режиме и при к.з. применяются высоковольтные выключатели, а в сетях низких напряжений контакторы и автоматы включения. АВР включается, если повторное включение не привело к желаемому результату и на резервном источнике есть напряжение.