Схема АВР в установках напряжением до 1000 В с секционным контактором переменного тока.
Инструкционно - технологическая карта
на выполнение лабораторно - практической работы № 20
ПМ 02: «Обеспечение электроснабжения с/х организаций».
Специальность 35.02.08 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»
Тема и отводимое время: «Исследование схемы АВР двухтрансформаторной подстанции». 2 часа
Цель занятия: «Закрепление теоретических знаний о повышении надёжности электроснабжения. Отработка практических навыков исследования схемы АВР и знать принцип её работы».
Формируемые компетенции: ОК 8, ОК 9; ПК 1.1, ПК 2.2
Место проведения: Лаборатория «Электроснабжение с/х»
ПЛАН И ХОД РАБОТЫ:
1. Изучить основное назначение схемы АВР.(Автоматическое включение резерва)
2. Изучить схему АВР на контакторах и знать ее работу. Устройства АВР элементов сельских электросетей можно классифицировать по следующим признакам:
• По назначению - АВР линий, трансформаторов, двигателей;
• По направлению действий - одностороннего и двухстороннего действия.
• По характеру взаимодействия - местные и сетевые АВР.
К местным АВР относятся устройства, пусковой орган которых действует на отключение рабочего ввода, а затем на включение резервного ввода.
К сетевым относят АВР действующие на включении сетевого резервного выключателя, а другие устройства, обеспечивающие запрет подачи напряжения на поврежденное оборудование, расположены в другом месте.
|
|
|
На сельских двухтрансформаторных подстанциях оба трансформатора как правило, несут нагрузку и в этом случае резерв называется неявным, и устройством АВР оснащается секционный выключатель. Оба трансформатора взаимно резервируют друг друга в случае повреждения и отключения одного из них.
Требования к АВР. 1 АВР должно действовать при исчезновении напряжения на шинах резервного источника питания.
2. Резервное питание должно включаться только после отключения основного, рабочего источника питания.
3. При значительном снижении напряжения на подстанции, пусковой орган АВР должен иметь выдержку времени.
4. Должна обеспечиваться однократность действия АВР при включении на К.З.
5. Отключение резервного питания при включении на К.З. должно быть быстрым (до 0.5 сек).
Автоматическое включение резерва (АВР).
Автоматическое включение резервного питания — эффективное средство повышения надежности электроснабжения потребителей. В связи с развитием сельской электрификации и повышением требований к бесперебойности электроснабжения потребителей АВР широко применяют в сельских электрических сетях. Несмотря на многообразие схем АВР, к ним предъявляют ряд общих требований, основные из которых следующие:
|
|
|
включение резерва должно происходить при любом аварийном отключении рабочего питания, а также при ошибочном или самопроизвольном отключении выключателей основного источника питания;
АВР должно осуществляться лишь после отключения основного источника питания, причем время его включения должно быть по возможности наименьшим;
действие АВР должно быть однократным;
схема АВР должна иметь специальный пусковой орган минимального напряжения для пуска АВР при исчезновении напряжения на шинах рабочего источника питания, когда его выключатель остается включенным.
Схемы АВР в сельских электрических сетях выполняют на переменном оперативном токе.
Назначение АВР.
С помощью АПВ можно повысить надежность электроснабжения потребителей лишь при неустойчивых к. з. В случае устойчивых к. з. для восстановления электроснабжения необходимо включать резервное питание - трансформатор или генератор, питающую линию или какой-то другой источник. Включение резерва выполняется устройствами АВР.
Классификация устройств АВР и требования к ним.
|
|
|
Устройства АВР элементов сельских электрических сетей можно разделить по следующим признакам:
по назначению - АВР линий, трансформаторов, двигателей;
по направлению действия - одно- и двухстороннего действия;
по характеру взаимодействия - местные и сетевые АВР.
К местным АВР относят устройства, пусковой орган которых действует на отключение рабочего ввода, а затем на включение резервного в пределах подстанции или распределительного пункта. Сетевые АВР действуют на включение сетевого резервного выключателя, а устройства, предотвращающие подачу напряжения на поврежденное оборудование, расположены в другом месте.
В зависимости от конкретных условий выбирают наиболее целесообразную схему АВР. Например, схема с контролем напряжения сложна, но необходима для АВР трансформаторов и питающих или резервных линий, если источник более высокого напряжения общий и есть вероятность потери напряжения в резервном элементе.
На сельских двухтрансформаторных подстанциях оба трансформатора, как правило, находятся под нагрузкой. В этом случае резерв называют неявным и устройство АВР устанавливают на секционном выключателе. Трансформаторы взаимно резервируют друг друга при повреждении и отключении одного из них. Поэтому АВР должно быть двухсторонним (как и сетевое АВР).
|
|
|
К устройствам АВР предъявляют следующие основные требования:
АВР должно действовать при исчезновении напряжения на шинах резервируемого элемента по любым причинам;
резервное питание должно включаться только после отключения основного рабочего с тем, чтобы резервный источник не был включен на к. з. в основном источнике. При выполнении этого условия напряжение у потребителей, подключенных к резервному источнику, не снижается, вероятность аварии уменьшается, а надежность АВР и электроснабжения потребителей повышается. Однако при сетевом резервировании окончательное отключение поврежденного элемента - питающей линии Л1 - происходит после подключения линий Л2 иЛЗ к резервной линии. Линия Л1 отключается релейной защитой, установленной на выключателе Q2. Для сетевых АВР в сочетании с АПВ выпускают ячейки КРУН типа К102, К36 и др.;
при значительном снижении напряжения на подстанции пусковой орган АВР должен иметь выдержку времени;
при включении на к. з. должна обеспечиваться однократность действия АВР. Успешность двукратного АВР, как показывает опыт, близка к нулю;
при включении на к. з. резервное питание должно отключаться быстро (ускорение действия защиты после АВР до 0,5 с);
на всех выключателях, находящихся в режиме АВР, необходимо постоянно контролировать исправность цепей оперативного тока и включения.
Автоматическое включение резервного питания — эффективное средство повышения надежности электроснабжения потребителей. В связи с развитием сельской электрификации и повышением требований к бесперебойности электроснабжения потребителей АВР широко применяют в сельских электрических сетях. Несмотря на многообразие схем АВР, к ним предъявляют ряд общих требований, основные из которых следующие:
включение резерва должно происходить при любом аварийном отключении рабочего питания, а также при ошибочном или самопроизвольном отключении выключателей основного источника питания;
АВР должно осуществляться лишь после отключения основного источника питания, причем время его включения должно быть по возможности наименьшим;
действие АВР должно быть однократным;
схема АВР должна иметь специальный пусковой орган минимального напряжения для пуска АВР при исчезновении напряжения на шинах рабочего источника питания, когда его выключатель остается включенным.
Схемы АВР в сельских электрических сетях выполняют на переменном оперативном токе.
Автоматическое включение резервной линии напряжением выше 1000 В.
Эта схема (рис.3) выполнена на оперативном переменном токе, получаемом от двух трансформаторов напряжения — TV1 и TV2, первый из которых служит для питания реле KV понижения напряжения, а второй, подключенный к резервной линии Лрез, — для питания отключающей катушки VAT выключателя Q1 рабочей линии Лраб и включающей катушки VAC выключателя Q2 резервной
ЛИНИИ Лрез
В нормальном режиме выключатель Q1 рабочей линии Лраб включен, а выключатель Q2 резервной линии Лрез выключен и контакты реле KV и КТ разомкнуты. При исчезновении напряжения на шинах замыкаются контакты реле KV и реле КТ включается в цепь трансформатора напряжения TV2. Срабатывая, реле КТ включает катушку отключения VAT, под действием которой отключается выключатель Q1. При этом размыкается его вспомогательный контакт Q1, разрывая цепь питания VAT, и замыкается вспомогательный контакт Q2, посредством которых в цепь трансформатора напряжения TV2 вводится катушка включения VAC выключателя Q2, включающего резервную линию Лрез.
Реле времени KТ, которое используется в качестве пускового органа минимального напряжения (в комплекте с трехфазным выпрямительным устройством UZ), также находится под напряжением. Его размыкающий контакт К.Т в цепи электромагнита отключения YA T1 выключателя Q1 разомкнут. При исчезновении напряжения на шинах подстанции реле К Т с выдержкой времени icр.abp замыкает этот контакт, в результате чего отключается выключатель Q1. Замыкание его вспомогательного контакта SQ1.2 в цепи электромагнита включения YAC2 приводит к включению выключателя Q2 (при условии, что пружины его привода заведены, соответственно контакт готовности привода SQM2.1 замкнут и резервная линия Л2 находится под напряжением).
Рис.1 Схема автоматического включения резервной линии высокого напряжения.
АВР секционного выключателя.
Эту схему (рис. 1) используют для взаиморезервирования трансформаторов двухтрансформаторной подстанции, работающих раздельно каждый на свою секцию сборных шин, а также для взаиморезервирования питающих линий. Секционный выключатель Q3, отключенный в нормальном режиме работы подстанции, включается при исчезновении напряжения на одной из секций сборных шин. При исчезновении напряжения на 1-й секции в результате отключения питающего эту секцию силового трансформатора замыкается размыкающий контакт реле напряжения KV1 и подается питание на катушку реле времени КТ1 от трансформатора напряжения TV2 (при включенном выключателе Q1 его вспомогательный контакт 1 замкнут). Через установленный промежуток времени замыкается контакт КТ1 в цепи питания отключающего электромагнита VAT1 от трансформатора TV2, в результате чего происходит отключение выключателя Q1. После отключения выключателя Q1 замыкаются его вспомогательные контакты 2 и 3 и от трансформатора напряжения TV2 подается питание на электромагнит включения VAC секционного выключателя Q3, в результате чего выключатель Q3 включается. При исчезновении напряжения на 2-й секции сборных шин схема работает аналогично (питание на оперативные цепи подается от трансформатора напряжения TV1). При включении на к. з секционный выключатель отключается без выдержки времени максимальной токовой защитой, действующей на отключающий электромагнит выключателя VAT3.
При повреждении на подстанции одного из двух силовых трансформаторов (например, Т1, см. рис. 2) он отключается защитой, а вместе с ним и соответствующая секция шин /. Для восстановления питания этой секции от второго трансформатора Т2 устройством АВР включается секционный выключатель Q3.
Рассмотрим работу устройства АВР по схеме, на которой привод показан в состоянии готовности к включению.
Для пуска схемы АВР трансформаторов, шин и линий используют пусковой орган напряжения, содержащий два или три реле минимального напряжения, подключенных к разным линейным напряжениям трансформаторов собственных нужд или трансформаторов напряжения.
Рис. 2. Схема АВР секционного выключателя на оперативном переменном токе.
При обесточивании секции шин 1 выключатель ввода остается включенным. Его контакты Q1.1 и Q1.2 замкнуты. Реле напряжения, подключенные к трансформатору ТЗ, не получают питания и замыкают контакты KV1.1 и KV2.1 в цепи реле времени КТ2. Это реле с выдержкой времени большей, чем цикл АПВ со стороны питания (35 кВ), временно замыкает скользящие контакты КТ2 в цепи промежуточного реле KL1, расположенного в шкафу выключателя Q1. Контактами KL1.1 (см. рис. 3,в) реле замыкает цепь электромагнита КАП отключения выключателя, и он отключается. Контакты KL1.2 замыкают цепь самоудержания через замкнутые контакты Q1.2, а контакты KL1.3 подготавливают цепь включения выключателя Q3. После отключения выключателя ввода Q1 замыкаются контакты Q1.1 и размыкаются Q1.2, реле KL1 не получает питания, но размыкает контакты KL1.1, KL1.2 и KL1.3 с выдержкой времени. За это время при замыкании контактов Q1 срабатывает электромагнит включения YAC3 и секционный выключатель включается.
Так же схема работает и при отключении секции шин //. Используются контакты реле KV3 и KV4 и реле времени КТЗ, а пуск АВР происходит через контакты KL2.3 и Q2. Назначение реле KQT рассмотрено в п. 14.3, а остальных элементов схемы
После ремонта выключателя нормальную схему питания шин обычно восстанавливает оперативно-выездная бригада, но существуют и схемы автоматического восстановления.
Кнопка SB1 служит для отключения резервного ввода, a SB2 для натяжения пружин вручную после его аварийного отключения или после ремонтных работ.
Чтобы обеспечить надежность электроснабжения потребителей первой категории, на двухтрансформаторных подстанциях напряжением 6... 10/0,4 кВ мощностью до 630 кВ-А применяют устройства АВР не только со стороны высшего напряжения, но и со стороны низшего. В нормальном режиме каждый трансформатор работает на свою секцию шин напряжением 0,4 кВ. В рабочем состоянии схемы все аппараты первичных цепей, кроме секционного контактора КМЗ, включены.
В схеме управления (рис. 4, б) выключатели SA1 и SA2 включены, реле KV1 и KV2 действуют и катушки контакторов КМ1, КМ2 через контакты KV1:1 и K. V2: 1 с выдержкой времени при замыкании получают питание. Контакты KV1:2 и KV2:2 с выдержкой времени при возврате разомкнуты. С помощью переключателя SA3 выбирают вариант АВР: в положении / резервируется первая секция шин, в положении 2 — вторая, в положении 3 происходит взаимное резервирование секций. Выбор варианта АВР зависит от степени ответственности потребителей, их мощности и резервной мощности трансформаторов Т1 и Т2. Допустим, переключатель установлен в положение 1. При исчезновении напряжения, например на трансформаторе Т1, обесточиваются реле KV1 и контактор /ОШ, который отключается. Контакты KV1 : 1 в цепи контактора КМЗ замыкаются с выдержкой времени, достаточной для осуществления АПВ со стороны высшего напряжения трансформатора. Контактор КМЗ включается, потребители первой секции начинают получать питание от трансформатора Т2. При восстановлении напряжения на трансформаторе Т1 схема возвращается в исходное положение. Аналогична работа схемы при исчезновении напряжения на трансформаторе Т2, если переключатель SA3 установлен в положение 2. Таким же образом происходит двухстороннее резервирование, если переключатель находится в положении 3. Лампа HL сигнализирует о включении секционного контактора КМЗ. Однократность действия АВР обеспечивает автоматический выключатель SF1, расположенный в его цепи.
Рис 3 АВР секционного выключателя:
а - схема соединений двухтрансформаторной подстанции; 6 — цепи АВР секционного выключателя; в — цепи управления выключателем ввода
Схема АВР в установках напряжением до 1000 В с секционным контактором переменного тока.
Эту схему(Рис 4 а)применяют при мощности силовых трансформаторов до 400 кВ-А включительно. Схема работает следующим образом.
При исчезновении напряжения, например, на 1-й секции шин 0,4 кВ в результате аварийного отключения трансформатора контактором КМ1 реле KL 1 теряет питание и замыкает свои размыкающие контакты в цепи IV, по которой подается питание на секционный контактор КМЗ. Контактор включается, и на 1-ю секцию шин подается питание от трансформатора Т2. Схема (рис. 4, б) работает аналогично при исчезновении напряжения на 2-й секции шин. В этом случае теряет питание реле KL 2, которое питается от трансформатора TV 2, замыкаются размыкающие контакты KL 2 в цепи III и контактор КМЗ включается.
Выключатели SA 1 и SA 2 включены, реле KV1 и KV2 действуют и катушки контактора КМ1,КМ2 через контакты KV1:1 и КV2:1 с выдержкой времени при замыкании получают питание. Контакты KV1:2 и KV2:2 с выдержкой времени при возврате разомкнуты. Выключателем SA3 выбирают вариант АВР: в положение 1 резервируется 1 секция шин, в положение 2 - ВТОРАЯ, в положении 3 происходит взаимное резервирование секций. Выбор варианта АВР зависит от степени ответственности потребителей, их мощности и резервной мощности трансформаторов Т1 и Т2.
Допустим, переключатель установлен в положение 1. При исчезновении напряжения, например на трансформаторе Т1, обесточиваются реле KV1 и контактор КМ1, который отключается. Контакты KV1:1 в цепи контактора КМЗ замыкаются с выдержкой времени, достаточной для осуществления АПВ со стороны высшего напряжения трансформатора. Контактор КМЗ выключается, потребители первой секции начинают получать питание от трансформатора Т2. При восстановлении напряжения на трансформаторе Т1 схема возвращается в исходное положение.
Аналогична работа схемы при исчезновении напряжения на трансформаторе Т2, если переключатель БАЗ установлен в положение 2. Таким образом происходит двухстороннее резервирование, если переключатель находиться в положении 3. Лампа HL сигнализирует о включении секционного контактора КМЗ. Однократность действия АВР обеспечивает автоматический выключатель SF1, расположенный в его цепи.
Рис. 4. Схема АВР на контакторах, установленных со стороны низшего напряжения:
Б — цепей управления
Рис 5 Схема АВР со стороны низкого напряжения с контакторами переменного тока для трансформаторов мощностью до 400 кВ-А:
а — принципиальная схема; 6 — развернутая схема.
Таблица 1. Исходные данные по вариантам.
| № Варианта | Элемент схемы А.В.Р. | Условное обозначение на электрической схеме. | Назначение оборудования | Эскиз и техническая характеристика |
| 1 | Трансформатор | Рис 1 | ||
| 2 | Трансформатор | Рис 2 | ||
| 3 | Масляный выключатель | Рис 3 | ||
| 4 | Масляный выключатель | Рис 4 | ||
| 5 | Секционный выключатель | Рис 5 | ||
| 6 | Реле времени | Рис 1 | ||
| 7 | Электромагнит | Рис 2 | ||
| 8 | Электромагнит | Рис 3 | ||
| 9 | Электромагнит | Рис 4 | ||
| 10 | Реле времени | Рис 5 | ||
| 11 | Реле времени | Рис 1 | ||
| 12 | Предохранитель | Рис 2 | ||
| 13 | Трансформатор напряжения | Рис 3 | ||
| 14 | Трансформатор напряжения | Рис 4 | ||
| 15 | Реле минимального напряжения | Рис 5 | ||
| 16 | Реле минимального напряжения | Рис 1 | ||
| 17 | Контакты выключателя | Рис 2 | ||
| 18 | Трансформатор | Рис 3 | ||
| 19 | Секционный выключатель | Рис 4 | ||
| 20 | Предохранитель | Рис 5 | ||
| 21 | Реле минимального напряжения | Рис 1 | ||
| 22 | Контакты выключателя | Рис 2 | ||
| 23 | Реле времени | Рис 3 | ||
| 24 | Предохранитель | Рис 4 | ||
| 25 | Масляный выключатель | Рис 5 | ||
| 26 | Реле времени | Рис 1 | ||
| 27 | Предохранитель | Рис 2 | ||
| 28 | Трансформатор | Рис 3 | ||
| 29 | Трансформатор напряжения | Рис 4 | ||
| 30 | Секционный выключатель | Рис 5 |
Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 115; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!