|
Значительная часть коротких замыканий
(КЗ) на воздушных линиях электропередачи (ВЛ), вызванных перекрытием
изоляции, схлестыванием проводов, гололедом и другими причинами,
при достаточно быстром отключении повреждений релейной защитой самоустраняется.
При этом электрическая дуга, возникшая в месте КЗ, гаснет, не успевая
вызвать существенных разрушений (неустойчивые КЗ). По статистическим
данным доля неустойчивых повреждений составляет 50-90%. Успешность
действия АПВ на ВЛ 110-220 кВ достигает 75-80%, на ВЛ 330 кВ – 65-70%
и на ВЛ 500-750 кВ – около 50%. Наиболее эффективно применение АПВ
на линиях с односторонним питанием, так как в этих случаях каждое
успешное действие АПВ восстанавливает питание потребителей и предотвращает
аварию. Неустойчивые КЗ часто возникают не только на ВЛ, но и на
шинах подстанций. Поэтому на подстанциях, оборудованных быстродействующей
защитой шин, также применяется АПВ, которое производит повторную
подачу напряжения на шины в случае их отключения РЗ. Устройствами
АПВ оснащаются все одиночно работающие трансформаторы мощностью
1000 кВА и более и трансформаторы меньшей мощности, питающие ответственную
нагрузку.
Устройства АПВ предназначены для автоматического подключения отключившегося
элемента энергосистемы для восстановления работы потребителей или
схемы их электропитания. Могут устанавливаться на линиях, трансформаторах,
шинах и двигателях (АПВ последних двух в данном разделе не рассматривается).
Рисунок 1 – Элементы электрической сети, на которых
могут устанавливаться устройства АПВ: а) и б) одно - и двуцепные
линии электропередачи; в) трансформаторы; г) линии кольцевой сети
Устройства АПВ могут быть классифицированы следующим
образом:
1. по воздействию: на три фазы выключателя (ТАПВ)
или на одну фазу (ОАПВ);
2. по типу коммутационной аппаратуры, на которую воздействует
устройство АПВ: воздушные или масляные выключатели, контакторы
или магнитные пускатели, предохранители;
3. по характеру электропитания объекта, на выключатели которого
воздействует устройство АПВ: элементы энергосистемы, имеющие одностороннее
или двухстороннее питание, входящие в кольцевую схему или образующие
одиночную транзитную связь;
4. по кратности действия: одно- и многократные АПВ;
5. по способу выполнения: механические, пневматические и электрические;
6. по времени действия: быстродействующие АПВ (БАПВ), обеспечивающие
возможность создания бестоковой паузы с временем 0,5 с и менее,
и обычные с регулируемым временем бестоковой паузы;
7. по способу контроля напряжения на повторно включаемом объекте:
АПВ с контролем отсутствия или наличия напряжения;
8. по способу проверки синхронизма при АПВ: с улавливанием синхронизма
(АПВУС), с ожиданием синхронизма (АПВОС), несинхронное АПВ (НАПВ),
в сочетании с самосинхронизацией генераторов и компенсаторов (АПВС),
с контролем синхронизма.
Особое место занимают устройства АПВ, срабатывающие
после восстановления частоты и напряжения. Первые применяются для
АПВ выключателей (ЧАПВ), отключенных устройствами АЧР, вторые –
для АПВ двигателей, отключаемых для обеспечения самозапуска ответственной
нагрузки.
К устройствам АПВ предъявляются следующие требования:
1. схемы АПВ должны приходить в действие при
аварийном отключении выключателя, находящегося в работе;
2. схемы АПВ не должны приходить в действие при оперативном отключении
выключателя персоналом, а так же, когда выключатель отключается
РЗ сразу после его включения персоналом. Запрет на действие АПВ
при срабатывании газовой или дифференциальной защит трансформатора;
3. схема АПВ должна обеспечивать определенное количество повторных
включений;
4. Время действия АПВ должно быть минимальным для обеспечения
нормального режима работы потребителей и успешного самозапуска
двигательной нагрузки (наименьшая выдержка времени для линий с
односторонним питанием 0,3 – 0,5 с);
5. схемы АПВ должны обеспечивать быстрый возврат в исходное положение
готовности к новому действию после включения выключателя.
Преимущество должно даваться устройствам, обеспечивающим
наибольшую надежность действия, простоту исполнения и эксплуатации.
Временем действия устройства АПВ называется время с момента пуска
устройства АПВ до момента подачи импульса на включение. Это время
должно быть достаточным, чтобы выключатель после отключения КЗ был
готов для повторного включения с последующим отключением КЗ в случае
неуспешного АПВ.
Время действия устройства АПВ не надо смешивать с временем АПВ,
которое складывается из времени действия устройства АПВ и времени
действия выключателя от момента получения команды на включение до
момента касания токоведущих контактов. Временем бестоковой паузы
называется время между моментом погасания дуги в выключателе при
отключении им контролируемой цепи до момента восстановления этой
цепи после срабатывания устройства АПВ и включения выключателя.
Минимальное время бестоковой паузы, при котором происходит деионизация
пространства электрической дуги для воздушных линий при полностью
снятом напряжении:
1) напряжением до 35 кВ составляет 0,07 – 0,08
c;
2) напряжением 110 – 220 кВ 0,15 – 0,3 c;
3) напряжением 500 кВ 0,35 – 0,4 c.
Для линий других напряжений время деионизации
может быть определено экстраполяцией. Указанные минимальные времена
бестоковой паузы достигаются только при БАПВ, для которого используются
специально приспособленные для этой цели воздушные выключатели.
Наименьшее время действия устройств АПВ для выключателей 3 кВ и
выше обычных типов, не предназначенных для выполнения БАПВ, составляет
0,3 — 0,5 с. Само время включения выключателей равно 0,25—1,0 c.
|
