АВР. Основные требования, предъявляемые к АВР. Схема АВР.

В системах электроснабжения устройство автоматического включения резерва (АВР) контролирует положение выключателя рабочего источника питания и при его аварийном отключении включает резервный источник питания. При этом в отличие от релейной защиты, для которой воздействующая величина имеет обычно характер непрерывного сигнала, на вход устройства АВР подаются дискретные сигналы, несущие информацию о положении контролируемого выключателя. Поэтому в устройствах АВР отсутствуют измерительные органы. Положение выключателя фиксируется его вспомогательными контактами, замкнутыми при одном положении выключателя и разомкнутыми при другом. В первом случае их сопротивление близко к нулю, а во втором – очень велико. Это сопротивление и является входным дискретным сигналом УАВР.

Основные требования, предъявляемые к АВР. Устройства АВР должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Устройство АВР должно приходить в действие при исчезнове-нии напряжения на шинах потребителей по любой причине, в том чис­ле при аварийном, ошибочном или самопроизвольном отключении вы­ключателей рабочего источника питания. Включение резервного источника питания допускается также при КЗ на секции сборных шин 6кВ.

2. Так как не исключена возможность включения резервного ис­точника на неустранившееся короткое замыкание, действие АВР должно быть однократным.

3. По этой же причине защита резервного источника при действии АВР должна ускоряться с целью уменьшения термического воздейст­вия тока КЗ и предотвращения возможного развития аварии в цепях резервного источника. Ускорение защиты особенно важно в тех случа­ях, когда потерявшие питание потребители подключаются к другому источнику, несущему нагрузку (рис. 1, в). Обычно по цепи ускорения защита действует без выдержки времени. Однако в установках собст­венных нужд станций или на подстанциях с большим числом электро­двигателей в цепи ускорения может предусматриваться небольшая вы­держка времени (до 0,5 с). Такое замедление необходимо для предотвращения неселективного действия защиты при кратковремен­ном замыкании контактов токовых реле в момент включения выклю­чателя резервного источника, обусловленного сдвигом по фазе (в худ­шем случае до 180°) между напряжением энергосистемы и затухающей ЭДС потерявших питание электродвигателей.

4. Включение резерва должно осуществляться только после отклю­чения выключателя рабочего источника питания, чтобы избежать включение резервного источника на устойчивое КЗ в тракте рабочего питания.

5. Для уменьшения длительности перерыва питания потребителей команда на включение выключателя резервного питания должна пода­ваться после отключения выключателя рабочего питания, как правило, без дополнительной выдержки времени. Последнее допустимо в тех случаях, когда время включения выключателя резервного питания пе­рекрывает время деионизации среды в месте КЗ (случай КЗ на шинах), а ЭДС асинхронных электродвигателей за это время значительно зату­хает. Синхронные двигатели и компенсаторы в цикле АВР выпадают из синхронизма, и их следует отключить или перевести в режим ре­синхронизации до момента подачи команды на включение выключате­ля резервного питания.

6. Для обеспечения действия АВР при исчезновении напряжения со стороны питания рабочего источника, а также при отключении выклю­чателя с приемной стороны (например, в тех случаях, когда релейная защита рабочего элемента действует только на отключение выключа­теля со стороны питания) в схеме АВР должен предусматриваться пус­ковой орган напряжения (ПОН). При исчезновении напряжения на пи­таемом элементе и при наличии напряжения со стороны питания резервного источника ПОП должен действовать с выдержкой времени на отключение выключателя рабочего источника питания с приемной стороны. ПОН не предусматривается, если рабочий и резервный эле­менты имеют один источник питания.

7. Недопустимо срабатывание АВР: а) при КЗ на присоединениях, питающихся от резервируемых шин рабочего источника, даже если эти КЗ сопровождаются снижением напряжения до нуля, за исключением случаев отказа защит или выключателей этих присоединений; б) при запуске и самозапуске электродвигателей; в) при неисправностях в це­пях напряжения; г) при плановом выводе в ремонт резервируемых шин.

Схемы устройств автоматического включения резерва (УАВР).

Исходное положение схемы. В нормальном режиме работы потре­бители, включенные на первую секцию сборных шин собственных нужд 6,3 кВ, получают питание от рабочего трансформатора собственных нузвдТ1. При этом реле KQC2, фиксирующее включенное положение выключателя Q2, держит свои контакты KQC2.1, KQC2.2 в цепи вклю­чения выключателей Q3 и Q4 замкнутыми. При введенном в работу АВР (замкнут тумблер S4) цепь включения этих выключателей разорва­на размыкающим блок-контактом Q2.3 выключателя Q2 (три включен­ном выключателе Q2 этот контакт разомкнут). Реле минимального на­пряжения KV1 и KV2, предназначенные для фиксации исчезновения напряжения на резервируемых шинах, подтянуты, а их контакты ра­зомкнуты. Реле максимального напряжения KV3, фиксирующее наличие напряжения на резервном источнике, подтянуто, его контакт в цепи пус­ка реле времени КТЗ замкнут. Резервный трансформатор Тр отключен. Реле KQT3, фиксирующее отключенное положение выключателя Q3, подтянуто и держит свой контакт в цепи ускорения максимальной токо­вой защиты резервного трансформатора Тр замкнутым.

Короткое замыкание в цепи рабочего трансформатора Т1 (точ­ка К1). Короткое замыкание имитируется включением тумблера S1. По­скольку точка КЗ К1 находится в зоне действия дифференциальной за­щиты трансформатора, отключены будут оба выключателя Q1 и Q2 этой защитой без выдержки времени (цепи ДЗ на рис. 3 не изображены, а сам факт срабатывания фиксируется указательным реле КН5).

Реле KQC2 теряет питание (разомкнулись блок-контактыSQ2.2), но контакты KQC2.1 KQC2.2 остаются некоторое время замкнутыми,

так как имеют задержку на возврат. Поэтому через них успевает прой­ти команда на включение выключателей Q3 и Q4, которая подается размыкающим блок-контактом SQ2.3 выключателя Q2 сразу после его отключения. Спустя время Atконтакты реле положения «включено» KQC2 размыкаются, благодаря чему предотвращается возможность многократного действия АВР при включении на устойчивое КЗ.

В случае ошибочного отключения выключателя Q1 или его отклю­чении какой-либо защитой по цепи блокировки (через размыкающий блок-контакт SQ1.2) отключится выключатель Q2 и произойдет авто­матическое включение резервного трансформатора аналогично приве­денному выше алгоритму.

При плановом отключении рабочего трансформатора собственных нужд необходимо вывести АВР из работы, отключив тумблер S4.

Короткое замыкание на шинах собственных нужд (точка К2). После срабатывания токовых реле КА1 и КА2 и реле времени КТ1 максимальной токовой защиты трансформатора Т1 отключается вы­ключатель Q1. Вслед за этим замыкается его размыкающий блок-контакт и по цепи блокировки отключается выключатель Q2.

Если замыкание в точке К2 во время бесгоковой паузы, равной времени включения резервного трансформатора, устранится, то анало­гично будет работать и схема АВР (в данном случае АВР равнозначно АПВ шин собственных нужд).

Если замыкание на шинах будет устойчивым, то трансформатор Тр отключится без выдержки времени максимальной токовой защитой по цепи ускорения через мгновенный контакт реле времени КТ2.2 и кон­такт реле KQT2 (имеющего задержку на возврат). При этом защита действует на отключение выключателя Q3, а выключатель Q4 отклю­чается по цепи блокировки через блок-контакт SQ3.4. Повторного сра­батывания АВР не произойдет, поскольку к этому моменту будут ра­зомкнуты контакты KQC2.1 и KQC2.2 в цепи включения выключа­телей Q3, Q4.

Исчезновение напряжения на шинах первой секции без отклю­чения рабочего трансформатора. В этом случае срабатывают реле минимального напряжения KV1 и KV2 и, если замкнут контакт реле максимального напряжения KV3, фиксирующего наличие напряжения на шинах резервного источника, запускается реле времени КТЗ (про­исходит пуск АВР по напряжению). Если напряжение исчезает на вре­мя, которое больше или равно времени срабатывания реле времени КТЗ, то рабочий трансформатор будет отключен так же, как и при дей-

ствии защит. Аналогично будет работать и АВР. Последовательное соединение контактов двух реле минимального напряжения применено для предотвращения ложного пуска АВР при перегорании предохра­нителя трансформатора напряжения TV 1.