11. РЕЛЕЙНА АВТОМАТИКА

Релейна автоматика забезпечує надійність електропостачання і зберігає стійкість енергосистеми. Класифікація пристроїв релейної автоматики за їх призначенням наступна: АПВ — автоматичне повторне включення під напругу ліній або трансформаторів після неручного їхнього відключення; АВР — автоматичне включення резерву, тобто після зникнення напруги споживачі автоматично підключаються до іншого джерела; АЧР — автоматичне частотне розвантаження, тобто відключення споживачів 3-ї категорії при зниженні частоти напруги; ЧАПВ — частотне автоматичне повторне включення після підвищення частоти до норми.

На повітряних лініях, як релейну автоматику, застосовують автоматичне повторне включення (АПВ), яке полягає в тому, що після вимикання лінії не оперативним персоналом відбувається одноразове автоматичне повторне включення лінії, якщо лінія при цьому залишається в роботі, таке АПВ називають успішним. Використання АПВ значно підвищує надійність електропостачання і тому необхідне при живленні споживачів 1-ої категорії і рекомендоване при живленні споживачів 2-ої категорії. Спрацьовування АПВ відбувається через 1 -1,5 секунди після вимикання лінії, що зумовлено підготовкою приводу вимикачів для їх включення. Основним елементом схеми АПВ є комплектне реле типу РПВ-58, схема якого показана на рис 11.1.

Схема містить у собі реле часу КТ1 для створення витримки часу від моменту відключення вимикача до моменту подачі живлення на електромагніт включення, RC- ланцюжки ( R=1,1 кОм, C=20 мкФ),що забезпечує однократність дії АПВ і створює витримку часу для автоматичного повернення схеми реле в початковий стан, проміжне реле KL1 із двома котушками, одна з

яких включається паралельно конденсаторові С і забезпечує спрацьовування реле, а друга - послідовна - забезпечує утримання якоря реле в притягнутому стані після розряду конденсатора С, резистор R1 у колі котушки для зменшення струму через неї після його спрацьовування, що забезпечує термічну стійкість котушки, резистор R3= 510 Ом, через який відбувається розряд конденсатора С у випадку заборони АПВ при ручному вимиканні вимикача оперативним персоналом за допомогою ключа керування SA, проміжні реле KQT, KQS, що фіксує положення вимикача 10 кВ, що контролюють цілісність електричних кіл відповідно включення і вимикання.

Схема АПВ працює наступним чином. Після вимикання вимикача 10 кВ не від ключа виникає невідповідність між положенням ключа керування SA (положення "включений") і положенням вимикача 10 кВ (положення "виключене"), при якому замикається блок-контакт, що розмикає, у колі живлення котушки контактора КМ. Котушка проміжного реле KQS знеструмлюється через розмикання блоку-контакту вимикача 10 кВ, а котушка проміжного реле KQT одержує живлення.


Контакт KQT (3-5) замикається і котушка реле часу КТ1 одержує живлення через контакт 1-3 ключа керування SA. З витримкою часу 1-1,5 секунди змикається його контакт КТ1.2 і підключає конденсатор С паралельно котушці проміжного реле KL1.

Його контакт KL1.1 (3-4) змикається в колі котушки контактора КМ і послідовної котушки проміжного реле KL1 для утримання реле після розряду конденсатора С. У випадку успішного АПВ, тобто лінія залишається включеної, контакт проміжного реле KQT розмикає пускове коло АПВ. Конденсатор С дешунтується при розмиканні контакту КТ1.2 і починає заряджатися через резистор R2 протягом 15-20 секунд до готовності для нового спрацьовування реле РПВ-58. При неуспішному АПВ, тобто, повторному вимиканні вимикача 10 кВ релейним захистом реле РПВ-58 знову запускається і контакт КТ1.2 знову з витримкою часу 1-1,5 секунди підключає конденсатор С паралельно котушці проміжного реле KL1. Але проміжне реле KL1 не спрацює, тому що конденсатор С не встигне зарядитися до напруги спрацьовування котушки проміжного реле KL1, чим і забезпечується однократність спрацьовування схеми АПВ.

При оперативному вимиканні лінії ключем керування SЛ схема АПВ не спрацює, тому що розмикається його контакт 1-3. Якщо при оперативному включенні лінії ключем керування SЛ лінія включається на стійке коротке замикання, то АПВ не спрацює, тому що включення лінії відбувається двома контактами: один ковзний (імпульсний), інший стаціонарний. У процесі включення ковзний (імпульсний) контакт розряджає конденсатор С через резистор R3 і АПВ не спрацює. Багаторазове АПВ на стійке коротке замикання можливе у випадку зварювання контактів проміжного реле KL1. Цього не допускає спеціальне проміжне реле KBS, що складається з двох котушок: напруги ( паралельна) і струмову (послідовну). Якщо контакт проміжного реле KL1 постійно замкнутий або постійно замкнутий ковзний (імпульсний) контакт 5-7 ключа керування SЛ, то при спрацьовуванні релейного захисту у випадку короткого замикання струмова котушка проміжного реле KBS спрацює і його контакт поставить котушку напруги проміжного реле KBS на саможивлення. При цьому контакт, що розмикає, реле KBS розмикає коло живлення котушки контактора КМ, що включає коло живлення котушки електромагніта включення YAC. Для повторного включення вимикача необхідно ключ керування SЛ повернути в положення "виключене", при цьому розмикається коло живлення котушки напруги проміжного реле KBS і готується коло для успішного включення вимикача.

Автоматичне частотне розвантаження (ЛЧР) і автоматичне повторне включення після спрацьовування ЛЧР, що називають частотне автоматичне повторне включення (ЧАПВ) застосовують для підвищення надійності роботи енергосистеми шляхом відключення частини споживачів 3-ої категорії за надійністю електропостачання при дефіциті активної потужності в енергосистемі. При дефіциті активної потужності знижується значення частоти струму. Небезпечним значенням частоти струму, при якому порушується паралельна робота генераторів електростанцій і відбувається значне зниження напруги є величина 47 Гц.

При організації автоматичного частотного розвантаження (ЛЧР) складається черга споживачів на відключення залежно від їхньої категорії за надійністю електропостачання. Перша черга споживачів відключається при

частоті 48 Гц, друга черга споживачів відключається при частоті 47,5 Гц, третя черга споживачів відключається при частоті 47 Гц.


Для прискорення відновлення електропостачання споживачів відключених ЛЧР застосовують частотне автоматичне повторне включення (ЧАПВ), що відпрацьовує після відновлення нормального рівня частоти і дає команду на підключення електропостачання споживачів через 10-20 секунд. Схемна реалізація ЛЧР і ЧАПВ має багато варіантів, один із яких показаний на рис. 11.2 та 11.3. При цьому використовують реле частоти з різним принципом дії. Для побудови ЛЧР із великим числом черг використовують декілька реле частоти, оскільки число уставок ступенів одного реле частоти обмежене. Для розширення можливостей одного реле частоти використовують схеми переключення уставок спрацьовування реле. Розглянемо одну з таких схем. Схема ЛЧР передбачає використання одного реле частоти KF, уставка спрацьовування реле змінюється на меншу частоту при зниженні напруги мережі. При зниженні частоти в мережі реле частоти KF спрацьовує, коли частота досягає значення першої уставки спрацьовування реле. Реле частоти KF запускає реле часу КТ, миттєвий контакт реле часу КТ подає напругу на котушку проміжного реле KL1 і воно спрацьовує. Своїм контактом проміжне реле KL1 включає проміжне реле KL2, що стає на саможивлення за допомогою контакту KL2.1. Контакти реле KL2.2 виключають першу чергу споживачів, а контакти реле KL2.3 змінюють уставку спрацьовування реле на меншу частоту, включаючи резистор у коло живлення котушки реле. При цьому усі реле повертаються в початковий стан. При подальшому зниженні частоти в мережі реле частоти KF спрацьовує на другій уставці і знову спрацюють вищезгадані реле.


Після замикання контактів реле часу КТ2.1 з найбільшою витримкою часу спрацьовує реле KL3 і своїми контактами відключає другу чергу споживачів.

Як відзначалося вище, важливо не тільки відключити споживачів при зниженні частоти, а і відновити їхнє живлення при поверненні частоти до нормального рівня. Для цього використовують частотне автоматичне повторне включення (ЧЛПВ), що спрацьовує після відновлення нормального рівня частоти і дає команду на підключення електропостачання споживачів через 10­20 секунд. Схемна реалізація ЛЧР і ЧЛПВ має багато варіантів один із яких показаний на рис. 11.3. При цьому використовують реле частоти з різним принципом дії. Схема передбачає роботу в одну чергу. Спрацьовування реле частоти KF при заданому рівні зниження частоти забезпечує включення реле часу КТ1, що у свою чергу запустить своїми контактами КТ1.1 проміжне реле KL1 і відімкне споживачів. Реле KL1 виконує ряд допоміжних операцій: контакти KL1.2 забезпечують спрацьовування реле KL2, що стає на саможивлення через контакти KL2.2; контакти KL1.2 розмикають коло реле часу КТ2, підготовляючи його до подальшої роботи; контакти KL1.4 змінюють уставку спрацьовування реле частоти KF убік її підвищення.

При зростанні частоти реле KF, реле часу КТ1 і проміжне реле KL1 повертаються в початковий стан, оскільки контакти реле KF розімкнуться, При цьому збирається коло живлення реле часу КТ2, тому що контакти KL2.1 ще будуть замкнуті. Реле часу відраховує витримку часу і своїх контактів КТ2.1

включає проміжне реле KL3 і дає команду на включення споживачів під напругу. Контакти реле часу КТ2.2 з максимальною витримкою часу шунтують котушку реле KL2 і його якір відпадає. Розмикається коло живлення котушки реле часу КТ2 і схема повертається в початковий стан.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я