Автоматическое включение резервного питания реферат

База знаний

Обновлено: 27.04.2023

Устройство автоматического включения резерва выполняет серьезные задачи в сетях электроснабжения. Большинство потребителей промышленных предприятий получают питание по двум линиям электроснабжения при помощи секции шин, разделенных на две секции, каждый потребитель получает питание по своей линии электроснабжения. При такой системе электроснабжения АВР выполняют на секционном выключателе. При… Читать ещё >

Введение. Автоматическое включение резервного питания ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Устройство автоматического включения резерва выполняет серьезные задачи в сетях электроснабжения. Большинство потребителей промышленных предприятий получают питание по двум линиям электроснабжения при помощи секции шин, разделенных на две секции, каждый потребитель получает питание по своей линии электроснабжения. При такой системе электроснабжения АВР выполняют на секционном выключателе. При выходе из строя линии или трансформатора устройство АВР восстанавливает питание, значительно сокращая простои технологического оборудования. Устройство АВР призвано упростить существующие схемы электроснабжения где необходимо резервирование питания. резервный пускатель устройство Автоматическое включение резервного питания следует предусматривать в существующих схемах электроснабжения если потеря питания оборудования может привести к значительным затратам или повлечь за собой серьезные проблемы связанные с жизнью людей. При установке АВР необходимо учитывать перегрузочную способность схемы электроснабжения не только в нормальном, но и в аварийном режиме работы, так как выход из строя линии с последующем включением АВР вызовет значительный перегруз существующего оборудования.

Автоматическое включение резервного питания и оборудования линий, силовых трансформаторов, генераторов, электродвигателей, электрического освещения, как правило, происходит после их отключения любыми видами защит, а также при ошибочных действиях обслуживающего персонала или самопроизвольном отключении выключателей.

Требования к устройствам АВР. В системах электроснабжения при наличии двух (и более) источников питания часто целесообразно работать по разомкнутой схеме. При этом все источники включены, но не связаны между собой, каждый из них обеспечивает питание выделенных потребителей. Такой режим работы сети объясняется необходимостью уменьшить ток к. з., упростить релейную защиту, создать необходимый режим по напряжению, уменьшить потери электроэнергии и т. п. Однако при этом надеж­ность электроснабжения в разомкнутых сетях оказывается более низкой, чем в замкнутых, так как отключение единственного источника приводит к прекращению питания всех его потребителей. Электроснабжения потребителей, потерявших питание, можно восстановить автоматическим подключением к другому источнику питания с помощью устройства автоматического включения резервного источника (УАВР).

Применяют различные схемы УАВР, однако все они должны удовлетворять изложенным ниже основным требованиям.

1. Находиться в состоянии постоянной готовности к действию и срабатывать при прекращении питания потребителей по любой причине и наличии нормального напряжения на другом, резервное для данных потребителей источнике питания. Чтобы не допустить включения резервного источника на короткое замыкание, линия рабочего источника к моменту действия УАВР должна быть отключена выключателем со стороны шин потребителей. Отключенное состояние этого выключателя контролируется его вспомогательными контактами или реле положения, и эти контакты должны быть использованы в схеме включения выключателя резервного источника. Признаком прекращения питания является исчезновение напряжения на шинах потребителей, поэтому воздействующей величиной устройства АВР обычно является напряжение. При снижении напряжения до определенного значения УАВР приходит в действие.

2. Иметь минимально возможное время срабатывания tabp 1 . Это необходимо для сокращения продолжительности перерыва питания потребителей и обеспечения самозапуска электродвигате­лей. Минимальное время tabp 1 определяется необходимостью исключить срабатывания УАВР при коротких замыканиях на элементах сети, связанных с рабочим источником питания, если при этом напряжение на резервируемых шинах станет ниже напряжения срабатывания устройства АВР. Эти повреждения отключа­ются быстродействующими защитами поврежденных элементов. При выборе выдержки времени необходимо также согласовывать действие УАВР с действием УАПВ и с действием других устройств АВР, расположенных ближе к рабочему источнику питания.

3. Обладать однократностью действия, что необходимо для предотвращения многократного включения резервного источника на устойчивое короткое замыкание.

4. Обеспечивать вместе с защитой быстрое отключение резервного источника питания и его потребителей от поврежденной резервируемой секции шин и тем самым сохранять их нормальную работу. Для этого предусматривается ускорение защиты после АВР.

5. Не допускать опасных несинхронных включений синхронных электродвигателей и перегрузок оборудования.

В зависимости от конструкции коммутационного аппарата, схемы электроснабжения и ее номинального напряжения основные требования к устройствам АВР выполняются по-разному (например, сетевые УАВР, устройства АВР в сетях напряжением до 1 кВ).

Пусковые органы и выбор параметров УАВР. В качестве примера рассмотрим УАВР на секционном выключателе схемы сети

(рис.10.11,а). В этой схеме шины секционированы; секционный выключатель Q5 отключен. Каждая секция питается от отдельного источника. Схему УАВР можно выполнить так, что устройство будет действовать на включение секционного выключателя Q5 при отключении любого из источников питания и исчезновения напряжения на любой секции шин. В том случае осуществляется взаимное резервирование с помощью УАВР двухстороннего действия.

Но прежде чем включить выключатель Q5, устройство АВР должно отключить выключатель Q2 или Q4, если он остался включенным при исчезновении напряжения на соответствующей секции шин. Для этой цели в схему УАВР вводят пусковой орган, в котором обычно применяют минимальные реле напряжения. В общем случае УАВР содержит также орган выдержки времени. Если резервируемой является одна из секций, например секция 1, то УАВР включает выключатель Q5 только при исчезновении напряжения на этой секции, предварительно отключив выключатель Q2, т. е. осуществляет одностороннее действие. Для удовлетворения основных требований, предъявляемых к УАВР, параметры пускового органа и органа выдержки времени выбирают следующим образом.

Минимальный пусковой орган напряжения Же должен срабатывать при понижениях напряжения на шинах, например секции 1, до U ост.к, вызванных короткими замыканиями в точках Ki—Кз (за элементами с сосредоточенными параметрами). Эти повреждения обычно отключаются защитой с выдержкой времени третьей ступени tс.з 111 . Характер изменения напряжения на шинах секции 1 и напряжение срабатывания показаны на рис. 10.11, в.

U с.р1 1 с.з. , а реле напряжения будет находиться в положении после срабатывания в течение времени t 1 с.з +tо.в . После отключения поврежденного элемента напряжение на шинах секции 1 начинает восстанавливаться и осуществляется самозапуск электродвигателей. Для того чтобы исключить действие УАВР, в этом случае необходимо соответствующим образом выбрать выдержку времени tавр1 и обеспечить возврат минимальных реле напряжения в исходное состояние при напряжениях, не больших значения Uост.сзп . Это второе условие выбора напряжения срабатывания

U с . р 1 t с.з. m ах + t (10-9)

В некоторых схемах УАВР пусковой орган (минимальное реле напряжения) и орган выдержки времени объединены в одном реле. Если на резервируемом элементе системы электроснабжения (например, на линии Л1> имеется устройство АПВ, то время tавр1 . Должно согласовываться с временем действия УАПВ tапв1 чтобы УАВР действовало только после неуспешного действия УАПВ. Для этого время tавр1 полученное из выражения (10.9), Необходимо увеличить при однократном УАПВ на значение tапв1. Если в системе электроснабжения (рис. 10.11, а) наряду с рассматриваемым устройством АВР имеется УАВР, расположенное ближе к рабочему источнику питания, то его время действия t / авр1.

выбирается с учетом сказанного, а для рассматриваемого УАВР должно .выполняться дополнительное условие Время tзап в зависимости от типов выключателей и реле времени в схемах УАВР принимается 2—3 с.

В условиях эксплуатации случаются перегорания предохранителей или другие неисправности в цепях трансформаторов напряжения. При этом возможны срабатывания минимальных реле напряжения пускового органа. Для предотвращения ложных действий устройства АВР имеется ряд способов, например в пусковом органе используют два минимальных реле напряжения, включенные на разные трансформаторы напряжения. Для этих же целей в пусковом органе вместе с минимальным реле напряжения используют минимальное реле тока, включенное на ток питающей линии Л1 (рис. 10.11, а). Такой комбинированный пусковой орган срабатывает лишь тогда, когда вместе с исчезновением напряжения на шинах исчезает ток в линии. Ток срабатывания реле отстраи­вается от минимального рабочего тока Iраб. min питающей линии по условию

I с.з .= I раб. min /( K отс К1 ) (10.10)

В этом случае выдержка времени tАВР1 , определяемая из условия (10.9), согласуется только с защитой, действующей при к.з. в точке К6. Если к резервируемым шинам подключены синхронные электродвигатели и компенсаторы, то при отключении рабочего источника питания на шинах в течение некоторого времени поддерживается остаточное напряжение благодаря разряду электромагнитной энергии, запасенной этими электродвигателями и компенсаторами. Значение этого напряжения снижается постепенно, поэтому минимальное реле напряжения УАВР может подействовать с замедлением, достигающим tс.р =1 с и более. Такое замедление нежелательно. Избежать его можно, если вместо минимального реле напряжения использовать реле понижения частоты. Это возможно, так как снижается не только значение, но и частота остаточного напряжения, причем время снижения частоты до значе­ния уставки срабатывания, равной 46—47 Гц, обычно не превышает 0,2—0,3с, т. е. всегда значительно меньше, чем время снижения остаточного напряжения от первоначального значения до уставки срабатывания минимального реле напряжения. Действие устройства АВР имеет смысл при наличии напряжения на резервном источнике питания. Поэтому в пусковой орган УАВР включают максимальное реле напряжения, контролирующее наличие напряжения на резервном источнике питания, на шинах секции II. При минимальном рабочем напряжении [Uраб min реле должно находиться в состоянии после срабатывания, разрешая действие пускового органа УАВР. Это обеспечивается выбором

его напряжения срабатывания по условию

где Котс ==l,5. 1,7—коэффициент отстройки; Кв==0,8—коэффициент возврата.

В расчетах обычно принимают Uc . p 2 = (0,65 . 0,7) (Uном /Ки ). Требование однократности действия УАВР удовлетворяется, если принять продолжительность воздействия на включение выключа­теля Q5 (рис. 10.11, а)

t АВР2 = t в.в. + t зап (10.12)

где tв.в —время включения выключателя Q5; tзап ==0,3 . 0,5 с.

Включенный от УАВР выключатель должен иметь защиту, действующую с ускорением после АВР. В том случае, если при действии УАВР резервный источник питания перегружается и не обеспечивает самозапуск электродвигателей, следует отключить часть нагрузки, например, минимальной защитой напряжения.

АВР (автоматическое включение резерва) релейная защита, призванная предотвратить перебои в питании электроэнергией объектов электроснабжения.

Автоматическое включение резерва необходимо во всех случаях, когда в наличии имеется резервный или дополнительный источник питания. Это может быть второй трансформатор или дополнительная резервная линия, вторая секция шин. При аварийном отключении основного источника питания вся нагрузка подстанции, секции шин и т. д. переходит на дополнительный источник напряжения.

АВР используют в обязательном порядке для предотвращения ущерба от кратковременных перебоев электроснабжения и для обеспечения безаварийной подачи электроэнергии, а также для создания надежной схемы электроснабжения и достаточной производительности ТСН (трансформаторов собственных нужд) разработаны схемы АВР (автоматическое включение резерва)

АВР обязательны к установке на выключателях резервных ТСН, в стойках управления резервными маслонасосами и водяными насосами питающими парогенераторы. АВР необходимо в щитах управления 0,4 кВ питающих важные объекты и оборудование, обеспечивающее безаварийную работу потребителей и электрических станций. АВР обязательно устанавливается в ячейках секционных выключателя 2-х трансформаторных подстанций.

Основные требования, предъявляемые к АВР на оперативном постоянном токе в электроустановках высокого напряжения

  • Быстродействие, обязательное условие при подключении к секциям шин синхронных электродвигателей. При несоблюдении этого требования произойдет выпадение агрегата из режима синхронизма после потери питания в бестоковую паузу, что недопустимо по технологии.
  • Однократность действия, включение в работу только после отключения выключателя.
  • Включение АВР недопустимо после отключения нагрузки при КЗ (коротком замыкании).
  • АВР должна быть завязана и с основной МТЗ (максимальной токовой защитой), которая присутствует на действующем источнике питания, и с защитой от минимального напряжения, это действие предназначено для того чтобы АВР сработала при исчезновении напряжения питающей сети.
  • В случае присутствия на действующем источнике питания устройства АПВ, то в случае если параллельная работа действующего и дополнительного источника питания не разрешена, из-за отсутствия синхронизма существует вариант неправильной срабатывании защиты при работе в параллель, необходимо установить блокировку от параллельной работы. Для этого нужно отделить рабочий источник от нагрузки независимо от работы устройства АПВ (все последующие переключения при успешном АПВ выполняют в ручном режиме) или необходимо выдержку времени устройства АВР выбрать больше времени полного цикла АВР.

Схема устройства автоматического включения резервной линии

Использование на промышленных объектах I, II категорий. Основные требования к схеме.

  • Обязательно должно быть в наличии два комплекта реле, они должны предупредить ложное срабатывание, по причине неисправности сети или обрыва проводника в питающей сети, неисправности фазы на трансформаторе и прочие неполадки.
  • Для АВР объектов категории III и прочих не ответственных групп, допускается использовать однорелейные АВР на каждом вводе .
  • Трансформаторы напряжения устанавливают для конкретного резервного ввода, на основном вводе производится установка шинных трансформаторов.

Рис. №1. АВР резервной линии.

Назначение цепей схемы АВР (автоматического включения резерва) линии электропередач

  • 1 – 2 – запуск АВР при срабатывании защиты минимального напряжения.
  • 1 – 4 – блокировка АВР при потере напряжения на резервном вводе, ограничение времени импульса включения выключателя 2В
  • 3 – 6 – питание реле отключения действующего ввода от защиты по минимальному напряжению (минималка).
  • 5 – 6 – аналогичное питание, но при МТЗ.
  • 6 – 7 – самоподхват реле 1П.
  • 8 – 9 – ручное отключение выключателя 1В.
  • 8 – 11 – отключение выключателя 1В при помощи минималки или от релейной защиты.
  • 10 – 13 – включение контактора 2К.
  • 12 – 15 – отключение выключателя 2В релейной защитой.
  • 14 – 17 – включение контактора 1К.
  • 16 – 19 – включение выключателя 1В.
  • 18 – 21 – включение выключателя 2В.

Недостатком схемы считается возможность параллельной работы двух вводов, то есть включение основного ввода при работающем резервном вводе. Для того чтобы предотвратить параллельную работу в цепь 14 – 17 включают размыкающий контакт не допускающий включение выключателя 2В.

Характеристика аналогичных схем АВР

Схема устройства автоматического включения резервного трансформатора работает аналогично схеме включения резервной линии. Нюанс ее в том, что в ней нет блокировки АВР от отсутствия напряжения на вводе включения резерва. АВР действует без выдержки времени, это из-за того, что при наличии второго трансформатора, для рабочего трансформатора не предусмотрено АПВ. Рабочий трансформатор может работать в параллель с резервным тр-ром. Оба трансформатора подбираются согласно условиям, действующим для двух параллельно работающих трансформаторов.

Назначение цепей

  • 1 – 2 подача питания на реле отключения действующего тр-ра от защиты.
  • 3 – 4 и 5 – 6 – отключение обоих выключателей от защиты.
  • 7 – 8 – цепь, питающая реле времени, обеспечивающая выдержку времени при включении выключателей 3В и 4В.
  • 9 – 10 – питание включающего реле трансформатора резерва.
  • 11 – 12 и 13 – 14 – включение контакторов, включающих катушки, привода выключателей трансформатора резерва.
  • 17 – 18 и 19 – 20 – отключение выключателей 3В и 4В от релейной защиты.
  • 21 – 22 и 23 – 24 – включение выключателей резервного трансформатора 3В и 4В.

Работа схемы осуществляется при низком напряжении вторичных цепей до 1кВ. Для этого на стороне НН установлен автоматический выключатель с отключающей катушкой.

Рис. №2. АВР включения резервного трансформатора.

Рис. №3. АВР секционного выключателя.

Выключатели 1В и 3В включены в обмотки промежуточных реле 1ПВ и 2ПВ и обтекаются током, при этом замыкающие контуры замкнуты. После отключения одного тр-ра, при срабатывании защиты или в случае неисправности, соответствующий выключатель отключается, происходит размыкание контакта в цепи электромагнита отключения 1ЭО и происходит замыкание размыкающего контакта в цепи 1ЭВ, этих цепей на схеме нет.

Реле 1ПВ обесточивается, но контакты остаются замкнутыми в течение выдержки времени. По плюсовой цепи размыкающий контакт 1В – замыкающий контакт, 1ПВ – У –контакт, работающий на размыкание. 5В – 5КВ – минус осуществляет включение выключателя 5В. В случае если КЗ не устранилось, предусмотрено ускорение защиты на СМВ. Оно выполняется контактной группой реле 1ПВ и 2ПВ, с их помощью осуществляется подача плюса на мгновенный контакт реле времени В, осуществляющий защиту секционного выключателя. Промежуточное реле П отключает выключатель 5В. Оба тр-ра подключены от одного питающего источника напряжения, то при выходе его из строя, действие АПВ нецелесообразно. Как следствие отсутствие этой схеме пускового органа защиты от минимального напряжения.

Современные устройства АВР

С развитием инновационных технологий и совершенствованием электрооборудования элекстроустановок, постепенно производство уходит от применения простых и надежных, полностью оправдавших себя релейных схем защиты. Новейшие системы АВР отличаются сверх быстродействием , называются БАВР. Устройства объединяют в себе ряд пусковых органов, которые взаимодействуют между собой благодаря специфическим алгоритмам, они могут идентифицировать аварийные режимы.

Пусковые устройства БАВР дают возможность выполнить все задачи за минимальное время, без задания времени с устройствами РЗиА, сопутствующих элементов сети.

Автоматическое включение резерва представляет собой решение, которое реализует логику безаварийной работы схемы электроснабжения при исчезновении рабочего питания путем включения резервного источника питания взамен отключенного.

Черт, наверно не совсем понятно написал. В общем, если происходит авария, например ток на вводе становится больше уставки токовой защиты или пропадает напряжение вследствие аварии => ввод отключается => с выдержкой времени включается другой ввод и потребители секции вновь становятся запитаны.

АВР предназначено для бесперебойности электроснабжения. Если бы его не было, то происходило отключение и оперативному персоналу приходилось производить переключения вручную. Однако, длительные перерывы питания вредны для производства и могут приводить к авариям и незапланированным остановам. Никто не хочет заново растапливать котёл. Ну и естественно экономические потери от недоотпуска электро и тепловой энергии. Но экономика не мой конёк, поэтому углубимся в электрическую часть.

Расшифровка значения данного понятия в области электрики лежит в словах выше – это автоматическое включение резерва, в отдельных источниках эта аббревиатура может расшифровываться как аварийный ввод резерва, но сути это не меняет.

Разобравшись с определением, двинемся дальше, и рассмотрим какими бывают вводы резерва. В зависимости от времени действия – могут быть стандартные с выдержкой времени от 0,3 до 1-2 секунд и быстродействующие – с временем действия до пары десятых секунд. БАВРы в основном применяют на опасных и ответственных производствах, где нарушение электроснабжения приведет к ужасающим последствиям (нефтяные, химические заводы).

Варианты схем снабжения:

  • с явным резервом (на одной секции два питания, одно рабочее, а второе резервное)
  • с неявным резервом (две секции, у каждой свой рабочий ввод, а между секциями секционный выключатель. Тут следует учитывать возможность запуска механизмов и нагрузки двух секций от одного, оставшегося в работе трансформатора. Его мощность должна быть рассчитана на требуемую нагрузку. Такие схемы являются двусторонними)
  • групповое резервирование (одна резервная секция, от которой ничего не запитано, и к этой секции идут шины или кабельные линии от каждой рабочей секции)

Кроме секций распредустройств, вводов домов существует ввод резерва различных ответственных механизмов. В данном случае уже гасится не секция, а при отказе (аварийном останове или срабатывании РЗА) механизма отключается и включается аналогичный резервный для поддержания режима работы системы. Например, есть воображаемая тэц или котельная и там есть четыре сетевых насоса => два всегда в работе => и у каждого есть по насосу с резервным другим.

Некоторые требования по ПУЭ

Несмотря на разницу в областях применения, принципы работы должны быть аналогичными. Вот некоторые требования, предъявляемые ПУЭ к устройствам включения резерва (полный список требований можно прочитать в разделах 3.3.30-3.3.42 правил устройства электроустановок):

  • следует использовать АВР, если это приведет к уменьшению токов короткого замыкания, упрощению схемы и удешевлению аппаратуры
  • может применяться на линиях, трансформаторах, ответственных механизмах, секционных выключателях
  • действие ввода резерва должно быть однократного действия
  • данная автоматика должна срабатывать и при исчезновении напряжения на защищаемом присоединении
  • Если есть несколько рабочих вводов и один резервный. Например, каждая секция от своего рабочего трансформатора, а резервный трансформатор общий. Так вот при срабатывании АВР при такой схеме должна быть обеспечена возможность срабатывания автоматики при каждом отключении рабочего ввода любой секции. Даже, если отключения идут подряд. Хотя тут спорно.
  • Кроме того, дополняя прошлый пункт, стоит отметить необходимость достаточной мощности резервного трансформатора. Если же мощности не хватает, то необходимо производить перед включением АВР отключение неответственных механизмов.
  • Схема должна быть отстроена от режима самозапуска и от снижения напряжения при удаленном коротком замыкании
  • Устройства должны быть обеспечены устройством пуска по снижению напряжения. А в отдельных случаях пускаться по частоте и даже действию датчиков (давления, расхода).

Это вероятно не все пункты из ПУЭ. Более подробно и возможно доходчиво можно почитать в первоисточнике.

Обозначение на схеме

В зависимости от чертившего, варианты обозначения на схеме электроснабжения могут разниться. Я часто работаю со схемами различных ТЭЦ, котельных и там встречаются следующие обозначения:

  • рядом с выключателем, который должен включаться при нарушении питания пишется АВР (иногда это слово внутри прямоугольника)
  • иногда на схеме не обозначено наличие, хотя в реальности присутствует (или сверху справа, где описание схемы, текстом прописано как происходит резервирование)
  • рядом с выключателем рисуют кружок, который и обозначает данную возможность
  • на выключателе, на котором реализована схема, сбоку или сверху нарисован примыкающий треугольник и рядом написано название автоматики

Пусковой орган может быть исполнен с пуском от

  • реле напряжения
  • реле напряжения и реле тока и реле частоты

Примеры расчета уставок АВР

Уставка пускового органа реле минимального напряжения (РМН) принимается из двух условий:

расчет уставки органа минимального напряжения АВР

где Uc.р. – напряжение срабатывания реле;

Uотс.к. – наименьшее напряжение при расчете трехфазного КЗ;

Ucам – наименьшее напряжение при самозапуске ЭД;

kотс – коэффициент отстройки равный 1,25;

ku – коэффициент трансформации ТН.

Или же по выражению Uc.р. = (0,25-0,4)*Uном

Уставка срабатывания пускового органа РМН по времени определяется также из двух условий:

где t1 – наибольшая выдержка времени защиты присоединений, отходящих от шин высокой стороны подстанции

t1 – наибольшая выдержка времени защиты присоединений, отходящих от шин низшей стороны подстанции

dt – ступень селективности. Для микропроцессорных 0,3с, а для простых реле в зависимости от шкалы.

Уставка срабатывания пускового органа минимального реле тока:

расчет уставки срабатывания пускового органа минимального реле тока

где Iнагр.мин. – минимальный ток нагрузки;

ki – коэффициент трансформации ТТ.

Уставка срабатывания реле контроля наличия напряжения на резервном источнике:

расчет уставки срабатывания реле контроля наличия напряжения на резервном источнике

где kв – коэффициент возврата реле.

Или же по выражению Uc.р. = (0,6-0,65)*Uном

Если пуск происходит от органа минимальной частоты, то его уставка 48Гц. Подробнее можно почитать в книге – Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей.

Далее рассмотрим какие бывают схемы не на производстве.От простых до заводских схем исполнения.

Примеры схем

Начнем рассмотрение схем с одного пункта, который лучше сразу обозначить. Разница между схемами АВР “автомат+пускатель” и “автомат с электроприводом” в экономичности последнего варианта на токи начиная от 200 ампер, меньшем месте в шкафу и большей устойчивости к перегрузкам, возникающим при включениях. Но в зависимости от схем, это решение должно приниматься индивидуально. А так в любой схеме вместо автомата с пускателем можно установить автомат с электроприводом.

Схема для двух вводов на контакторе

схема АВР для двух вводов с одним контактором или реле

Значит, тут у нас два ввода. У каждого ввода есть вводной автомат или рубильник. Также присутствует третий автомат, который отвечает за нагрузку потребителя. И главную роль в этом театре играет контактор, который я обозначил К1. У него есть обмотка и два контакта – нормально закрытый и нормально открытый. Принцип работы схемы в следующем: при пропадании напряжения пропадает питание с обмотки К1 и контакты перекидываются.

Недостатки данной схемы в том, что при моржках света питание будет кидать туда-обратно. Это конечно не даст Вам остаться без света, но сам контактор, а именно его контакты, потреплет знатно, вплоть до замены. Так как через них будет проходить весь ток. Поэтому токи при такой схеме должны быть небольшими. Да и для нагрузки такие режимы не есть хорошо.

Схема с магнитными пускателями

схема АВР для двух вводов на двух пускателях

Пускай в этой схеме пускатели будут обозначены К1 и К2. Хотя обычно пускатели обозначают КМ, даже называю их “каэм’ы”. Данная схема может быть однофазная или трехфазная. Я нарисовал её однофазной, так проще и быстрее. Значит, принцип работы в следующем: включаем “ввод №1” и тут же размыкается контакт К1 в со стороны нуля обмотки К2. Затем включаем “Ввод №2”, обмотка К2 уже разомкнута и следовательно контакт К2 в схеме нуля К1 не разомкнется и не вызовет отключение К1. Далее, если пропадает питание на вводе №1, то контакт К1 в схеме нуля К2 обратно становится замкнутым, питание доходит до обмотки с двух сторон и пускатель К2 срабатывает. Пускатель К1 у нас отключен и следовательно питание происходит от второго ввода. Если вновь появится напряжение на вводе №1, то для возврата надо будет вручную отключать второй ввод и включать первый. Это не очень то удобно.

В данной схеме получается, что рабочим вводом будет тот, который включить в первую очередь. Тоже не вызывает сильного доверия, но на первое время сойдет. Чтобы питание переключалось обратно на первый ввод можно установить реле напряжения. Значит, его обмотка будет подключена параллельно цепочке “катушкаК1 – контактК2”, а его контакт замкнутый последовательно в цепочку “катушкаК2 – контактК1”. Не забываем следить за рабочим током нагрузки и контактов пускателей.

Схема на три ввода

В большинстве своем схема на три ввода представляет из себя два ввода плюс дизельгенератор. Суть её работы: при исчезновении питания на первом вводе, включается второй, а при исчезновении двух вводов сразу – включается ДГ. При повторном появлении электроэнергии на одном из двух вводов питание переходит от дизельгенератора на вновь включенный ввод. Данные схемы самому реализовать себе во вред, так как есть готовые решения – законфигурированные мозги, куда надо просто подключить провода и задать уставки. Нечто подобное рассматривалось в статье про БАВРы.

2020 Electricalblog – электрика и электроэнергетика

Читайте также:

      

  • Юридические факты акты сделки в римском праве реферат

    •   

  • Реферат рыбы гиганты и рыбы карлики

    •   

  • Реферат пути борьбы с утомлением

    •   

  • Аренда жилой недвижимости реферат

    •   

  • Анализ рефератов в школе

Источник

Цель
работы:
Изучение
областей применения АВР, принципов
построения и работы схем, а также
согласования устройств АВР с релейной
защитой.

Область применения авр

Автоматическое
включение резервного питания (АВР)
является основным и наиболее эффективным
видом автоматизации в системах
электроснабжения промышленных
предприятий.

Для
большинства электрических сетей
промышленных предпри­ятий характерна
раздельная работа линий и трансформаторов.
От­ключение источника питания линии
или трансформатора приводит к
нарушению
технологического процесса, а для
потребителей первой категории создает
более серьезные аварийные ситуации.

В
настоящее время подобные аварии
предотвращаются автома­тическим
включением резерва, т.е. быстрым
переключением потре­бителей с помощью
устройства АВР (УАВР) на резервную линию,
трансформатор, двигатель и т.п.
в зависимости от того, какой элемент
системы электроснабжения был причиной
потери напряжения.
Резервное оборудование обычно находится
в “горячем” резерве.

Устройства
АВР весьма просты и стоимость их мала.
Данные аварийной статистики показывают,
что процент успешного действия АВР
велик и лежит в пределах 90-95%,
поэтому экономический эффект от внедрения
подобных устройств значителен.

УАВР,
как правило, предусматривается для всех
ответствен­ных потребителей, а на
подстанциях, питающих потребителей I
ка­тегории, АВР
является обязательным. УАВР дает
возможность соз­дать простые, весьма
гибкие и достаточно надежные схемы
элек­троснабжения с минимальными
затратами и что позволяет отка­заться
от параллельной работы трансформаторов
и линий.
Это упрощает устройства релейной защиты,
уменьшает величины тока короткого
замыкания, сокращает число дежурного
персонала на подстанциях и при этом до
минимума уменьшает время
потери пи­тания потребителями.

В
настоящее время УАВР устанавливается:

  1. на
    межсекционных выключателях;

  2. на
    ЛЭП;

  3. на
    источниках питания собственных нужд;

  4. на
    трансформаторах;

  5. на
    электродвигателях.

Наиболее
распространенные схемы, построенные с
учетом возможности использования УАВР,
в упрощенном виде приведены на рис.
I.
Четыре из них (а,
в,
д,
е)
относятся к питающим лини­ям, а две
других (б,
г)
к трансформаторам.

Основными
являются схемы АВР
секционного выключателя (рис.
I
а,
б,
е).
Применяется также АВР резервного ввода,
ре­зервной перемычки
между
подстанциями или же резервного
транс­форматора (рис. I в,
г,
д),
но эти схемы находят более редкое
при­менение, чем схемы АВР секционного
выключателя, т.к. “холодный” резерв
теперь почти не применяется из-за плохого
использования оборудования и кабелей
и ухудшения условия самозапуска
электро­двигателей.

УАВР
применяются также в установках напряжением
до 1000В на секционном выключателе 0,66-0,4
кВ и для резервирования отдельных
ответственных потребителей с использованием
контак­торов и автоматов с
электродвигательным приводом,

Принцип
осуществления резервирования может
быть рассмот­рен на этих схемах.

Сборные
шины подстанции или распределительного
устройства секционированы выключателем
ЗВ (рис.
I
а,
б).
В нормальном режиме работы каждая секция
шин получает питание по своей рабочей
ли­нии, при этом секционный выключатель
ЗВ отключен. Повреждение любой рабочей
линии вызывает лишь кратковременное
прекращение электроснабжения нагрузок,
подключенных к соответствующей сек­ции,
так
как автоматическое
включение секционного выключателя ЗВ
обеспечит резервирование питания любой
из двух секции шин от второй рабочей
линии.
Перед включением резервного выключате­ля
ЗВ должен быть отключен выключатель
между поврежденной ли­нией и обесточенной
секцией.
В частности, если произошло к.з.
на линии, питающей первую секцию (рис
I
а,
б),
то перед включени­ем выключателя ЗВ,
необходимо отключить выключатель IВ.
Токо­вая защита шин
должна
отключить межсекционный
выключатель и вторично
обесточить секцию, если
на шинах этой секции имеется устойчивое
короткое замыкание.

Принцип
резервирования не меняется, если питание
осуществляется через трансформаторы
(рис.1б). Повреждение рабочего трансформатора
приводит к отключению его от шин, и УАВР
включает резервный, питание потребителей
восстанавливается (рис.1г). Один резервный
трансформатор может резервировать не
один, а несколько рабочих трансформаторов.

В
условиях промышленного предприятия
чисто резервных трансформаторов и
кабельных линии обычно не поменяют.
Резерв закладывается при выборе мощности
трансформаторов и сечении питающих
кабелей с учетом их допустимых перегрузок
в аварийных режимах. Устройство АВР для
трансформаторов в большинстве случаях
выполняется на секционном выключателе.

Устройство
АВР может быть одностороннего действия,
как это показано на рис.1а,б или
двухстороннего действия (рис.1д). АВР
двухстороннего действия обычно
предусматривается на перемычках между
подстанциями, которые взаимно резервируют
друг друга. В этом случае перемычка со
стороны подстанции РП‒2 постоянно
включена и АВР осуществляется на
выключателе ввода РП‒1.

Распределительные
подстанций большой мощности, находящиеся
на далеком расстоянии от источника
питания, в ряде случаев оказывается
целесообразным питать по трем линиям
(рис.1е). Нормально работает все три
линии, АВР в этом случае осуществляется
на секционных выключателях 3В и 6В. При
выходе из строя линии Л-1 отключается
1В и включается 3В.

Соседние файлы в папке ерасыл

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
Источник

Введение. 
Автоматическое включение резервного питания

Реферат: Введение. Автоматическое включение резервного питания

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Устройство автоматического включения резерва выполняет серьезные задачи в сетях электроснабжения. Большинство потребителей промышленных предприятий получают питание по двум линиям электроснабжения при помощи секции шин, разделенных на две секции, каждый потребитель получает питание по своей линии электроснабжения. При такой системе электроснабжения АВР выполняют на секционном выключателе. При… Читать ещё >

  • Выдержка
  • Другие работы
  • Помощь в написании

Введение. Автоматическое включение резервного питания (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Устройство автоматического включения резерва выполняет серьезные задачи в сетях электроснабжения. Большинство потребителей промышленных предприятий получают питание по двум линиям электроснабжения при помощи секции шин, разделенных на две секции, каждый потребитель получает питание по своей линии электроснабжения. При такой системе электроснабжения АВР выполняют на секционном выключателе. При выходе из строя линии или трансформатора устройство АВР восстанавливает питание, значительно сокращая простои технологического оборудования. Устройство АВР призвано упростить существующие схемы электроснабжения где необходимо резервирование питания. резервный пускатель устройство Автоматическое включение резервного питания следует предусматривать в существующих схемах электроснабжения если потеря питания оборудования может привести к значительным затратам или повлечь за собой серьезные проблемы связанные с жизнью людей. При установке АВР необходимо учитывать перегрузочную способность схемы электроснабжения не только в нормальном, но и в аварийном режиме работы, так как выход из строя линии с последующем включением АВР вызовет значительный перегруз существующего оборудования.

Автоматическое включение резервного питания и оборудования линий, силовых трансформаторов, генераторов, электродвигателей, электрического освещения, как правило, происходит после их отключения любыми видами защит, а также при ошибочных действиях обслуживающего персонала или самопроизвольном отключении выключателей.

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой

Другие работы

Реферат: Магнитный момент плоского кошура с током

Магнитный момент плоского кошура с током

Где Ф — магнитный моток через один виток. Эта формула верна для соленоида и тороида с равномерной намоткой плотно прилегаюмшх друг к другу N витков. Если частица находится одновременно в электрическом (Е) и магнитном (В) полях, и движется со скоростью 7, то под силой Лоренца понимают выражение. Где Я — единичный вектор нормали (положительной) к плоскости контура; / — сила тока, протекающего…

Реферат

Реферат: Международные сопоставления. Статистика с элементами эконометрики

Международные сопоставления. Статистика с элементами эконометрики

Для сопоставления ВВП различных стран необходимо (как одно из важных условий) соблюдение единой валюты (в рублях, долларах США, евро и т. д.). Но сравнение ВВП с помощью валютных курсов, но мнению специалистов, не обеспечивает удовлетворительную степень точности, поскольку валютные курсы обслуживают далеко не все операции, включаемые в ВВП. Кроме того, на ВВП влияют и другие факторы, на первый…

Реферат

Реферат: Физико-химические свойства нативной молекулы гемоглобина

Физико-химические свойства нативной молекулы гемоглобина

Диссоциация гемоглобина представляет обратимый динамический процесс, равновесие которого зависит от концентрации белка. При высокой концентрации гемоглобина (физиологические условия) равновесие сильно сдвинуто в сторону образования тетрамера, так как субъединицы НЬ имеют высокое сродство друг к другу. Поэтому при нормальных условиях концентрация мономеров относительно мала или они вообще…

Реферат

Реферат: Типы ионообменных смол

Типы ионообменных смол

В зависимости от знака разряда функциональных групп ионообменные смолы являются катионитами или анионитами. Катиониты содержат кислотные функциональные группы, поэтому каркас катионита, несущий фиксированные отрицательные заряды, заряжен отрицательно. Отрицательные заряды каркаса компенсируются положительными зарядами противоионов, так что в целом катионит остается электронейтральным. Однако…

Реферат

Реферат: Методика использования спутникового оборудования

Методика использования спутникового оборудования

Для того чтобы подключенный приемник службы времени мог выполнять свою основную функцию — периодически синхронизировать встроенные часы компьютера с высокоточной шкалой атомного времени, передаваемой с сигналами глобальной системы спутникового позиционирования, — на компьютере должно быть установлено и запущено специализированное программное обеспечение. Оно может быть получено по адресу…

Реферат

Реферат: Основы термодинамики. Основы термодинамики

Основы термодинамики. Основы термодинамики

В настоящее время в мире существует несколько температурных шкал и единиц измерения температуры. Наиболее распространенная в Европе шкала Цельсия где нулевая температура v температура замерзания воды при атмосферном давлении, а температура кипения воды при атмосферном давлении принята за 100 градусов Цельсия (єС). В Северной Америке используется шкала Фаренгейта. Для термодинамических расчетов…

Реферат

Реферат: Расчет трехфазных цепей с симметричной нагрузкой

Расчет трехфазных цепей с симметричной нагрузкой

Получить, что линейное напряжение опережает фазное напряжение на 30° и в раз больше его и линейное напряжение опережает фазное напряжение на 30° u в раз больше, его. Приведенные соотношения проще всего запомнить с помощью построения топографической диаграммы для фазных и линейных напряжений, приведенной на рис. 9.10. Векторы фазных напряжений, и этой диаграммы относятся ках к фазным напряжениям…

Реферат

Реферат: Глaвa 1. Элeктрoэнeргeтикa кaк cocтaвляющaя энeргoбeзoпacнocти cтрaны

Глaвa 1. Элeктрoэнeргeтикa кaк cocтaвляющaя энeргoбeзoпacнocти cтрaны

Oднaкo дoля вoзoбнoвимых иcтoчникoв в энeргeтикe в прoцeнтнoм oтнoшeнии нeвeликa, в oтличиe oт энeргeтичecкoгo кoмплeкca Eврoпы, гдe пoлитикa Eврocoюзa нaпрaвлeнa нa пocтeпeнный рocт иcпoльзoвaния вoзoбнoвляeмых иcтoчникoв энeргии и зaмeщeниe ими трaдициoнных Дьяков А. Ф. Основные направления развития энергетики России. М., 2011. — 201 с. Калабеков И. Г. Российские реформы в цифрах и фактах…

Реферат

Реферат: Революционный подход Галилея

Революционный подход Галилея

Хотя Галилей производил эксперименты вполне обдуманно и планомерно, не следует думать, что экспериментирование тогда велось в широких масштабах и стало новой решающей силой в науке. Перелом в пользу экспериментального подхода наступил лишь в XIX в. Разумеется, и в XVII в. были выдающиеся экспериментаторы: физик Роберт Гук, химик Роберт Бойль, математик и физик Христиан Гюйгенс, не говоря уже…

Реферат

Реферат: Дисахариды. Органическая химия в 2 ч. Часть 2

Дисахариды. Органическая химия в 2 ч. Часть 2

Если дисахарид дальше конденсируется с третьей” четвертой и т. д. молекулой моносахарида, тогда образуется олигосахара. В реакции конденсации (25.1) обязательно участвует хотя бы один полуацетальный (называемый также гликозидным) гидроксил. Может случиться так, что обе молекулы взаимодействуют своими полуацетальными гидроксилами. В этом случае образуются так называемые нсвосстанавливающие сахара…

Реферат

Реферат: Список литературы. Состояние вещества на границе раздела фаз. Поверхностные явления

Список литературы. Состояние вещества на границе раздела фаз. Поверхностные явления

Горбунцова, С. В. Физическая и коллоидная химия (в общественном питании): Учебное пособие / С. В. Горбунцова, Э. А. Муллоярова, Е. С. Оробейко, Е. В. Федоренко. — М.: Альфа-М, НИЦ ИНФРА-М, 2013. — 270 c. Сумм, Б. Д. Коллоидная химия: Учебник для студентов учреждений высших учебных заведений / Б. Д. Сумм. — М.: ИЦ Академия, 2013. — 240 c. Щукин, Е. Д. Коллоидная химия: Учебник для бакалавров / Е…

Реферат

Реферат: Русская и советская физика

Русская и советская физика

Рассмотрим эти признаки подробнее. В XIX в. наука была в достаточной мере интернациональна, хотя формально и делилась на французскую, английскую, немецкую, русскую и т. д. К началу XX в. национальные черты в науке, особенно в той ее части, которая связана с техникой, усиливаются. Так происходит потому, что наука все больше милитаризируется, а межгосударственное соперничество ускоряет этот…

Реферат

Реферат: Устройство и принцип действия

Устройство и принцип действия

Переменное поле катушек реактора, замыкающееся через стенки бака, может привести к чрезмерному нагреву этих стенок. Для снижения нагрева стенок (и масла) необходимо ограничить замыкающийся через них магнитный поток. Для этого служат электромагнитные экраны 5 или магнитные шунты. Электромагнитный экран представляет собой медные (алюминиевые) короткозамкнутые витки, расположенные концентрично…

Реферат

Реферат: Предисловие. Теория и методика обучения математике

Предисловие. Теория и методика обучения математике

При разработке лекций автор опирался на многолетний опыт работы со студентами. Распространенная ошибка будущих учителей при ответах на зачетах или экзаменах по методике обучения математике заключается в том, что говоря о методике изучения того или иного математического факта, они часто не знают точное содержание самого этого факта (понятия, теоремы, правила и т. п.). Поэтому в каждой лекции…

Реферат

Реферат: Организация рабочего места

Организация рабочего места

Измерительные приборы электровозов, измерительные приборы, инструмент, устройства и шаблоны, применяемые для проверки (калибровки) и испытания деталей, узлов и агрегатов должны содержаться в исправности и подвергаться периодической поверке (калибровке) в установленные сроки, аккредитованными метрологическими службами. Каждое депо должно иметь не менее чем десятидневный неснижаемый…

Реферат

Источник

Содержание

  1. Дякина Виктория Олеговна
  2. Электротехнический факультет
  3. Кафедра Электроснабжение промышленных предприятий и городов
  4. Специальность Электроснабжение и энергосбережение
  5. Пусковые органы АВР в системах электроснабжения предприятия
  6. Научный руководитель: к. т. н., проф.Левшов Александр Васильевич
  7. Реферат по теме выпускной работы
  8. Содержание
  9. Введение
  10. Актуальность темы
  11. Пусковые органы существующих устройств АВР
  12. Пусковые органы существующих быстродействующих устройств АВР
  13. Выводы

Дякина Виктория Олеговна

Электротехнический факультет

Кафедра Электроснабжение промышленных предприятий и городов

Специальность Электроснабжение и энергосбережение

Пусковые органы АВР в системах электроснабжения предприятия

Научный руководитель: к. т. н., проф.Левшов Александр Васильевич

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

Введение

В системах собственных нужд атомных и тепловых электростанций, на химических, металлургических, нефтегазодобывающих и перерабатывающих предприятиях, предприятиях водоснабжения и водоотведения применяются мощные электродвигатели напряжением 0.4 и 6(10) кВ в качестве привода компрессоров, насосов, вентиляторов, конвейеров, мельниц, дробилок и др.

Бесперебойная работа основных механизмов, задействованных в непрерывном технологическом процессе, на приведенных выше предприятиях возможна лишь при условии их надёжного электропитания. С целью решения вопроса надёжности питания схему электроснабжения промышленного предприятия необходимо строить таким образом, чтобы обеспечивалась успешная работа средств по сохранению бесперебойности технологического процесса и функционирование всех основных механизмов в послеаварийном режиме. Поэтому для предприятий с непрерывным технологическим процессом должно быть предусмотрено питание от двух взаиморезервируемых независимых источников питания (рис.1). В качестве резервного источника питания могут быть использованы местные электрические станции, электрические станции энергосистем, аккумуляторные батареи, специальные устройства бесперебойного питания, также допускается питание от двух секций или систем шин одной подстанции.

Рисунок 1 – Схема электроснабжения промышленного предприятия

Актуальность темы

Нарушения питания, возникающие в системе электроснабжения, многообразны по длительности и по глубине снижения напряжения на зажимах электродвигателей. Практически любые виды нарушений питания ведут к изменению режимов работы электродвигателей и могут привести к потере ими устойчивости, если вследствие нарушения электроснабжения произошло значительное изменение рабочих характеристик электропривода.

Наиболее эффективным средством для повышения надёжности питания предприятия при кратковременных нарушениях в системе электроснабжения является применение автоматического включение резерва (АВР) и последующего самозапуска электродвигателей после действия АВР.

Пусковые органы существующих устройств АВР

Принцип работы устройств АВР на распределительных подстанциях без двигательной нагрузки хорошо известен и основан на применении пускового органа минимального напряжения [1] или так называемого «быстрого» АВР, когда включение секционного выключателя происходит сразу после самопроизвольного отключения вводного выключателя секции или его отключения от защит питающего трансформатора[2].

При наличии в схеме электроснабжения двигательной нагрузки (рис.2) время действия устройства АВР может затянуться, поскольку синхронные двигатели в случае потери питания одной секцией переходят в генераторный режим и вращаясь по инерции в течении 3 – 8 сек поддерживают достаточно высокий уровень напряжения на секции и в этом случае пусковой орган минимального напряжению сразу не срабатывает и за время цикла АВР электродвигатели выпадают из синхронизма по отношению к резервному источнику питания, что впоследствии приводит к их несинхронному включению. Для предотвращения несинхронного включения двигателей в цепь включения резервного питания необходимо дополнительно ввести контроль снижения остаточного напряжения на секции, потерявшей питание ниже 0.25 – 0.4 номинального напряжения [3].

Рисунок 2 – Переключеие на резервный источик питания

Известен способ АВР для подстанций, с синхронными двигателями [4], основанный на измерении интегрального значения разности фактически потребляемой активной мощности и мощности, необходимой для устойчивой работы двигателей при нарушениях нормального режима электроснабжения. Переключение на резервный источник в данном способе происходит в случае превышения заданного значения, полученной величиной интегральной разности. Недостатком данного способа является низкое быстродействие из – за необходимости определения за большой интервал времени фактически потребляемой активной мощности [5].

Известна также схема устройства АВР [6], в которой с целью повышения надёжности и устойчивости работы электродвигателей, последовательно с нормально включенным секционным выключателем устанавливается быстродействующий коммутационный аппарат, замыкающий сеть до момента отключения повреждения в питающем присоединении. Однако существенным недостатком такой схемы является то, что двигатели, которые не потеряли питание, кратковременно включаются на короткое замыкание, а также все синхронные двигатели подстанции могут кратковременно потерять возбуждение, так как напряжение на входе возбудителей, подключенных к шинам подстанции, будет близким к нулю.

Потеря питания на рабочем вводе может быть выявлена по отклонению от нормальных значений различных параметров режима, а использование в качестве контролируемого параметра напряжение секции является не эффективным, так как в случае потери питания оно достаточно долго остается на уровне, соответствующем номинальному значению. Поэтому для повышения быстродействия работы устройств АВР в схемах электроснабжения с двигательной нагрузкой широкое распространение получили схемы комбинированного пускового органа.

Поскольку в случае потери питания частота на секции снижается значительно быстрее, чем напряжение, то для ускорения восстановления питания известно устройство АВР [7] пусковой орган минимального напряжения которого дополняется пусковым органом, реагирующим на снижение частоты и контролем нормальной частоты на резервном источнике.

Известно устройство АВР [8], в котором пусковой орган минимального напряжения дополнен пусковым органом, реагирующим на величину угла между векторами напряжения основного и резервного источников питания. Исследования показывают, что при использовании такого пускового органа факт потери питания может быть выявлен быстрее, чем при использовании пускового органа, реагирующего на снижение частоты напряжения, поддерживаемого синхронными двигателями. Контроль величины угла позволяет выполнять оценку возможности подачи резервного питания исходя из условия допустимости токов и моментов.

Способы АВР [8, 9] пусковой орган которых реагирует на угол между векторами напряжений основного и резервного источников питания и на направление активной мощности на вводе основного источника питания позволяют обеспечить выявление факта потери питания за время 0.2 – 0.4 сек. К недостаткам такого подхода следует отнести невозможность обнаружения несимметричных коротких замыканий в цепи питания, ввиду того, что в этих режимах не меняется направление активной мощности на вводе секции [10], а также увеличение времени срабатывания из-за сохранения направления активной мощности на вводе за счёт ее перетока между двигателями с разными постоянными времени.

Способ АВР [11] с целью повышения быстродействия и исключения излишних срабатываний помимо измерения угла между напряжения основного и резервного источника включает в себя измерение скорости снижения частоты основного источника. Однако подача резервного питания производится без контроля величины угла между векторами напряжений основного и резервного источников питания в момент включения резервного питания, что не позволяет использовать такой способ АВР для электродвигателей большой мощности.

Известен также пусковой орган АВР [12], который реагирует на последовательность импульсов, соответствующих положительным и отрицательным полуволнам синусоид напряжений основного и резервного источника питания. Фиксация потери питания при таком подходе осуществляется по последовательности импульсов, которые соответствуют нормальному режиму и аварийным режимам. Недостатком такого подхода является усложнение логической части пускового органа АВР, выполняющей анализ последовательности импульсов с целью выявления потери питания.

Рассмотренные устройства АВР не обеспечивают бесперебойного питания подстанций с синхронными и асинхронными двигателями, поскольку действие устройств АВР после исчезновения напряжения может достигать нескольких секунд. Такая выдержка времени действия устройств АВР может привести к возникновению гидравлических ударов, отключению частотно-регулируемых приводов, опрокидыванию асинхронных и выпадению из синхронизма синхронных двигателей, отпадению контакторов и магнитных пускателей напряжением 0.4 кВ [13].

Пусковые органы существующих быстродействующих устройств АВР

Для повышения надёжности электроснабжения и обеспечения динамической устойчивости двигательной нагрузки при кратковременных нарушениях электроснабжения получили распространение устройства быстродействующего АВР (БАВР), которые позволяют практически мгновенно осуществить переключение на резервный источник питания и не требуют снятия возбуждения с синхронных двигателей.

Система быстрого переключения на резервный источник питания [14], включает в себя устройство БАВР, которое в сочетании с быстродействующими выключателями обеспечивает время переключения в диапазоне до 100 мсек. Устройство постоянно сравнивает напряжение на основном источнике с напряжением резервного источника питания, а также выполняет наблюдение за амплитудами напряжений, разностью частот и углом сдвига фаз между напряжениями основного и резервного источников питания для обеспечения условий синхронизации [15]. В устройстве предусмотрены четыре режима переключения питания [16]: быстрое переключение, переключение при первом совпадении фаз, переключение по остаточному напряжению, переключение с выдержкой времени. Недостатком данной системы является то, что устройство БАВР контролирует лишь напряжение каждой секции, а оно, при близких коротких замыканиях, может значительно искажаться [17], что может привести к неправильной работе устройства БАВР, а также необходимость наличия быстродействующих защит для активации устройства БАВР.

Известен способ БАВР [7], который включает в себя измерение на шинах основного и резервного источников питания напряжения прямой последовательности, угла между векторами напряжений прямой последовательности, минимального тока ввода каждой секции и определение направления активной мощности на вводе шин основного источника питания. Переключение на резервный источник происходит при уменьшении напряжения на шинах основного источника питания ниже заданного уровня или при превышении угла между вектором напряжения прямой последовательности больше заданного и при направлении активной мощности от шин к основному источнику питания. Также дополнительно измеряют минимальный ток ввода каждой секции, сравнивая его с заданным значением тока ввода, и при превышении заданного тока также осуществляют переключение на резервный источник питания. Блокирующим сигналом для работы БАВР является направление мощности прямой последовательности [18]. Однако такой способ обладает малым быстродействием из-за того, что реакция на аварийный режим определяется путем вычисления мощности на вводе на основе напряжений и токов прямой последовательности, которые при несимметричных коротких замыканиях могут не менять направления.

Устройство БАВР для подстанций с электродвигательной нагрузкой [19] включает в себя измерение на шинах двух вводов фазных токов и напряжений и преобразование их в токи и напряжения прямой последовательности. Данный способ БАВР включает в себя два способа пуска: пуск по напряжению и пуск по углу. Оба способа дополняются контролем направления мощности прямой последовательности за счёт вычисления угла между током прямой последовательности основного источника питания и векторной суммой напряжения прямой последовательности основного источника питания и принимаемой равной от 0 до 50% доли напряжения прямой последовательности резервного источника питания. Работа БАВР блокируется при изменении направления мощности прямой последовательности. Для режимов с малыми токами на вводе, когда работа блока направления мощности прямой последовательности не предсказуема, предусмотрен контроль минимального тока. Недостатком такого подхода является невозможность правильного определения направления мощности прямой последовательности в режимах однофазных, двухфазных и двухфазных на землю коротких замыканий, так как в цепи питания потребителей не меняется направление активной мощности на вводах подстанции и продолжается ее потребление двигательной нагрузкой.

Принцип работы БАВР описанный в [20] заключается в измерении мгновенных значений линейных напряжений на шинах основного и резервного источников питания и измерении мгновенных значений фазных токов на вводе основного источника питания, дальнейшем преобразовании мгновенных значений напряжений и токов в действующие значения напряжений и токов. Также комплексные действующие значения напряжений преобразуются в комплексные действующие значения напряжений прямой последовательности основного и резервного источников питания. Пусковое устройство БАВР снабжено пофазном контроле направления тока на вводе секции за счёт измерения значений угла между вектором комплексного действующего тока в фазе и векторной суммой комплексного действующего напряжения между двумя другими фазами на шинах основного источника питания и принимаемой равной от 0 – 50 % доли одноименного комплексного действующего напряжения на шинах резервного источника питания. К недостатку данного способа относится ненадёжность работы в случае междуфазных коротких замыканий в питающей сети, так как в этом случае одно из линейных напряжений на секции основного источника питания будет равно нулю и устройство не сработает [21].

Способ БАВР [21] включает в себя измерение на шинах основного и резервного источников питания напряжения прямой последовательности и вычисление угла между векторами напряжений прямой последовательности. Пусковой орган БАВР контролирует направление мощности, определяемое на основе фазных токов и противоположных линейных напряжений с учётом угла максимальной чувствительности, а в случае, если значения линейных напряжений на шинах основного источника меньше заданного значения напряжения, то в качестве векторов этих напряжений принимают соответствующие напряжения резервной секции. Также измеряется минимальный ток ввода каждой секции. Недостатком такого способа является необходимость выполнения большого количества измерений для определения направления мощности в каждой фазе основного и резервного источников питания.

Для обеспечения более высокого уровня быстродействия устройств АВР в работах [22-24] предлагается в качестве коммутационных аппаратов применять бесконтактные тиристорные коммутационные аппараты. Таки устройства получили название тиристорный АВР (ТАВР). Тиристорный коммутатор в устройствах ТАВР предназначен для максимально быстрого включения резервного источника питания до момента включения секционного выключателя и представляет собой трёхфазный бесконтактный коммутационный аппарат, включаемый параллельно секционному выключателю [24]. На быстродействие устройств ТАВР оказывает влияние их система управления и параметры сети [25]. Так, например, исходя из условия допустимого угла рассогласования между напряжениями основного и резервного источников питания, наиболее высокое быстродействие устройств ТАВР будет происходить в случае, когда основной источник питания по фазе напряжения опережает резервный. Однако наличие сдвига фаз между двумя источниками не позволят выполнять включение основного и резервного источников питания на параллельную работу, а выполнение сдвига фаз между источниками питания в условиях действующих подстанций является трудноосуществимым.

Выводы

Из приведенного обзора литературных источников следует, что все большее распространение в последние время получают устройства БАВР и многими фирмами продолжается их дальнейшее совершенствование. Однако большинство фирм производителей таких устройств не раскрывает принципы построения пусковых органов БАВР

Источник

Источник
  • Выдержка
  • Другие работы
  • Помощь в написании

Автоматическое включение резервного питания и оборудования (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Назначение АВР

Для повышения надежноcти питания потребителей осуществляется их двустороннее электроснабжение. В этом случае при повреждении одного из питающих элементов и его отключении работа потребителей; будет продолжаться по исправным звеньям энергосистемы. Вместе и тем при двухстороннем электропитании, релейная защита становится более сложной, усложняются условия работы аппаратуры из-за увеличение токов короткого замыкания, утяжеления эксплуатации параллельно работающих звеньев энергосистемы.

Поэтому в системах электроснабжения часто бывает целесообразно работать разомкнуто (нагрузка равномерно подключена к различным секциям, трансформаторам, подстанциям и т. д.) при наличии двух и более источников питания. При этом все источники включены, но не связаны между собой каждый из них обеспечивает питание выделенных потребителей (рис. 2.1). Такой режим работы сети объясняется необходимостью уменьшить токи короткого замыкания, упростить релейную защиту, создать необходимый режим по напряжении и т. п. Однако при этом надежность электроснабжения в разомкнутых сетях оказывается более низкой, чем в замкнутых, так как отключение единственного источника приводит к прекращению питания всех потребителей. Электроснабжение потребителей потерявших питание, можно восстановить автоматическим подключением потребителей к другому источнику питания с помощью устройства АВР. Основной задачей устройств АВР является сокращение времени перерыва питания, так как прекращение электропитания собственных нужд электростанций на 20-З0 секунд вызывает необходимость остановки котельных агрегатов и в конечном итоге приводит к полному сбросу мощности станции. Последующий пуск агрегатов и выход станции на нормальные параметры занимает несколько часов и как следствие перерасход топлива, недоотпуск энергии и т. д. Перерыв в электроснабжении некоторых химических производств более чем на Зс вызывает нарушение их технологического процесса. Для выхода на нормальные параметры после такого нарушения необходимо около суток и более.

При наличии устройств АВР время перерыва электропитания потребителей в большинстве случаев определяется лишь временем включения выключателей резервного источника и составляет 0,3−0,8с.

Как известно, ответственные потребители электроэнергии требуют как минимум двух источ-ников питания. Рассмотрим принципы исполь-зования АВР.

Питание п/ст (А) осуществляется от (Рис. 1.) рабочей линии JI1 и от источника Е2. Вторая линия Л2 приходящая от источника Е1, является резервной и находится под напряжением (выключатель В3 нормально отключен. При отключении линии Л1 автоматически от устройства АВР включается выключатель В3 линии Л2, и таким образом подается питание потребителям п/ст (A). Схемы АВР могут быть односторонние иди двустороним. При двустороннем АВР любая из лини может быть рабочей и резервной.

Питание электродвигателей и других (Рис. 2.) потребителей собственных нужд каждого агрегата электростанции осуществляется обычно от отдельных рабочих трансформаторов (T1 и Т3). При отключении рабочего трансформатора автоматически от устройства АВР включается выключатель В5 и один из выключателей B6 или B7 в зависимости от того какой из рабочих трансформаторов T1 или Т3 отключился. Трансформаторы T1 и Т2 являются (Рис. 3.) рабочими, но параллельно работать не могут и поэтому включены на разные системы шин. Шиносоеденительный выключатель В5 нормально отключен. При аварийном отключении любого из рабочих трансформаторов автоматически включается выключатель В5 подключал нагрузку шин, потерявшей 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 п/ст, при действии АВР должен быть подан управляющий сигнал для отключения менее ответственной нагрузки.

Подстанции, А и Б нормально питаются от двух источников (Рис. 4.) электроэнергии Е1 и Е2 соответственно. Линия Л3 находится под напряжением со стороны п/ст (А), а выключатель В6 нормально отключен.

Автоматическое включение резервного питания и оборудования.

При аварийном отключении линии Л2 устройство АВР установленное на п/ст (Б), включит выключатель B6, таким образом питание п/ст (Б) переводится на п/ст (А) по линии Л3. При отключении Л1 п/ст (А) вместе с линией Л3 остается без напряжения. Исчезновение напряжения на трансформаторе ТН также приводит в действие устройство АВР на п/ст (Б), которое включением выключателя B6 подает напряжение на п/ст (А) от п/ст (Б). Опыт эксплуатации энергосистем СССР показывает, что АВР является весьма эффективным средством повышения надежности электроснабжения. Успешность действия АВР 90−95%. Простота схем и высокая эффективности обусловили широкое применение АВР на электрических сетях, п/ст, трансформаторов и т. д. Однако необходимо отметить, что yспешность устройств АВР на п/ст с синхронными двигателями имеет очень низкий процент успешного срабатывания порядка 40−60% это обусловлено особенностью работы пусковых органов АВР. Нo об этом мы поговорим позже, когда будем рассматривать схемы АВР на п/ст с СД.

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой

Источник