Автоматическое включение резерва — полное описание

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

1. 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.
2. Однократность действия, включение в работу только после отключения выключателя.
3. Включение АВР недопустимо после отключения нагрузки при КЗ (коротком замыкании).
4. 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.
5. 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.

1. 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.
2. Для АВР объектов категории III и прочих не ответственных групп, допускается использовать однорелейные АВР на каждом вводе .
3. 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. 1 – 2 – запуск АВР при срабатывании защиты минимального напряжения.
2. 1 – 4 – блокировка АВР при потере напряжения на резервном вводе, ограничение времени импульса включения выключателя 2В
3. 3 – 6 – питание реле отключения действующего ввода от защиты по минимальному напряжению (минималка).
4. 5 – 6 – аналогичное питание, но при МТЗ.
5. 6 – 7 – самоподхват реле 1П.
6. 8 – 9 – ручное отключение выключателя 1В.
7. 8 – 11 – отключение выключателя 1В при помощи минималки или от релейной защиты.
8. 10 – 13 – включение контактора 2К.
9. 12 – 15 – отключение выключателя 2В релейной защитой.
10. 14 – 17 – включение контактора 1К.
11. 16 – 19 – включение выключателя 1В.
12. 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. 1 – 2 подача питания на реле отключения действующего тр-ра от защиты.
2. 3 – 4 и 5 – 6 – отключение обоих выключателей от защиты.
3. 7 – 8 – цепь, питающая реле времени, обеспечивающая выдержку времени при включении выключателей 3В и 4В.
4. 9 – 10 – питание включающего реле трансформатора резерва.
5. 11 – 12 и 13 – 14 – включение контакторов, включающих катушки, привода выключателей трансформатора резерва.
6. 17 – 18 и 19 – 20 – отключение выключателей 3В и 4В от релейной защиты.
7. 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.

Схема устройства автоматического включения секционного выключателя. В этом случае питание секции шин осуществляется от двух действующих силовых трансформаторов. Нормальная схема, секционный выключатель отключен, ключ устройства АВР стоит в положении «вкл». При аварийном отключении одного трансформатора, должен сработать АВР, секционный выключатель включится в работу. При этом необходимо учитывать, что общая нагрузка обоих секций не должна превышать максимально допустимую нагрузку, разрешенную на одном трансформаторе.

Рис. №3. АВР секционного выключателя.

Пояснение схемы.

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.

Рис. №4. Блок БАВР.

Главные преимущества БАВР

1. Минимальное время срабатывания при аварийном режиме от 5 до 12 сек.
2. Переключение с основного на резервный ввод осуществляется с сохранением синфазности питающих источников.
3. Блок действует при несимметричных КЗ в энергосистеме с напряжением 110 (220) кВ, они составляют 80% от общего числа неисправностей, осуществляется контроль направления мощности и специальное реле, следящее и осуществляющее направление тока.
4. БАВР надежно функционирует как при наличии синхронных и асинхронных двигателей 6 (10) кВ так и при отсутствии. Функции блока как реле направления мощности позволяет за время не более 10мс определить потери питания со стороны основного источника.
5. Работает без привязки к определенным системам РЗиА. В блоке БАВР можно осуществить защиту МТЗ, ТО, ЗМН.
6. С его помощью определяется величина активной и реактивной мощности, производится подсчет полной мощности, осуществляется контроль напряжения в сети и током нагрузок. Производит контроль состояния дискретных сигналов.
7. Осуществляет восстановление режима ВПР в нормальное состояние без участия обслуживающего персонала.
8. Сохраняет происходящие события до 1000 срабатываний БАВР.

Внедрение комплекса БАВР позволяет получить определенные преимущества:

• Обеспечения надежности и беспрерывного электроснабжения, обеспечив суточные графики за счёт достигнутого полного времени перехода на резервный за время 0,034 с.
• Значительное повышение ресурса электродвигателей и насосов ввиду ненужности производства повторных пусков электрических машин и агрегатов.
• Снижение электропотребления за счёт снижения потерь при повторном пуске и восстановлении нормальной скорости прокачки.
• Снижение потерь на разогрев печей после продувки.
• Предотвратить перерывы работы технологического оборудования, которые очень дорого обходятся предприятию.
• Снижение рисков экологических загрязнений впоследствии аварий электроснабжения.
• Повышение степени автоматизации производства.
• Повышение производительности труда работников и предприятия.

Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.