Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения

 

 

 

 (3.34)

 

Суммарный ток самозапуска  нагрузки на шинах низкого напряжения подстанции

 

 (3.35)

 

Следует отметить, что  данные токов самозапуска отличаются от ранее вычисленных значений в  токовых защитах линии и трансформатора, так как ранее для упрощения расчетов не учитывались отдельно мощности электродвигателей, которые реально входят в состав нагрузки трансформатора и также участвуют в самозапуске. Здесь же более подробно проводился этот расчет.

Напряжение на секции шин равно

 

 (3.36)

 

Остаточное напряжение на электродвигателе равно

 

 (3.37)

 

Что составляет

 

 (3.38)

 

Следовательно условие  самозапуска обеспечивается

 

 

3.5 Автоматическое включение резерва

 

Устройства автоматического  включения резерва (АВР) применяются  в распределительных сетях и  на подстанциях, имеющих два или  более источников питания, но работающих по схеме одностороннего питания [9]. Устройства АВР должны отвечать следующим требованиям [3, 9].

1 Схема АВР должна приходить в действие при исчезновении напряжения на шинах подстанции, по любой из двух причин:

1.1 При аварийном, ошибочном или самопроизвольном отключении выключателя рабочего питания, находящегося на данной подстанции, например, выключателя Q1 или Q2.

1.2. При исчезновении напряжения на шинах или на линии, откуда питается рабочий источник. Для выполнения этого требования в схеме АВР должен предусматриваться специальный пусковой орган, состоящий из реле, реагирующих на снижение напряжения рабочего источника питания, и реле, контролирующего наличие напряжения на резервном источнике питания.

Напряжение срабатывания (замыкания) контактов реле, реагирующих  на снижение напряжения (минимальных  реле), следовало бы выбирать таким  образом, чтобы пусковой орган срабатывал только при полном исчезновении напряжения. Однако по условиям термической стойкости стандартных реле их напряжение срабатывания не должно быть ниже 15 В [4]. Наряду с этим выбор очень низкого напряжения срабатывания вызовет замедленное действие АВР, поскольку двигатели нагрузки, вращаясь по инерции после отключения питания, могут при определённых условиях поддерживать на шинах достаточно медленно снижающееся напряжение. Поэтому рекомендуется принимать напряжение срабатывания минимального реле напряжения:

 

 (3.39)

 

где Uном – номинальное напряжение вторичных цепей трансформатора напряжения

 

Напряжение срабатывания максимального реле напряжения, контролирующего наличие напряжения на резервном источнике, определяется из условия отстройки от минимального рабочего напряжения:

 

 (3.40)

 

1. По условию отстройки  от времени срабатывания тех  защит, в зоне действия которых КЗ могут вызвать снижение напряжения ниже принятого по формуле:

 

 (3.41)

 

 (3.42)

 

где t₁ – наибольшее время срабатывания защиты присоединений шин, высшего напряжения подстанции (например, защиты линии W1 или W2)

t₂ – то же для присоединений шин, где установлен АВР

∆t – ступень селективности, принимаемой равной 0,6

2. По условию согласования  действий АВР с другими устройствами  противоаварийной автоматики (АПВ):

 

 (3.43)

 

где t_с.з – время действий той ступени защиты линии W1 (W2), которая надёжно защищает всю линию

t_АПВ – уставка по времени первого цикла АПВ линии W1 (W2)

t_зап. –запас по времени, t_зап. = 2,5÷3,5 с в зависимости от типов выключателей, реле времени в схемах защит

 

Действие АВР должно быть однократным. Однократность обеспечивается в схемах АВР на переменном оперативном токе использованием энергии предварительно поднятого груза или натянутых пружин в приводах выключателей, или энергии предварительно заряженных конденсаторов, а в схеме АВР на постоянном оперативном токе – применением специального промежуточного реле однократности включения, имеющего наибольшее замедление на возврат после снятия напряжения с его катушки.

Выдержка времени при  возврате этого реле должна несколько  превышать время включения выключателя  резервного питания:

 

 (3.44)

 

где t_в.в – время включения выключателя резервного источника питания

t_зап – запас по времени, принимаемый равным 0,3÷0,5 с.

 

Для ускорения отключения выключателя резервного источника  питания при включении на неустранившееся КЗ должно предусматриваться автоматическое кратковременное ускорение защиты. Выдержка времени ускоряемых защит не должна быть менее 0,5 [4]. Защиты, имеющие время срабатывания более 1,2с, допускается не ускорять при действии АВР.

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Правила устройства электроустановок Минэнерго СССР. 6-е издание М.: Энергоатомиздат, 1986.-648 с.

2. Андреев В.  А. Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения: Учебник для студентов вузов спец. «Электроснабжение промышленных предприятий, городов и сельского хозяйства». – 2-е изд., перераб. и доп.–М.: Высшая школа, 1985.-391 с.

3. Кривенков  В.В., Новелла В.Н. Релейная защита  и автоматика  систем электроснабжения: Учебн. пособие для вузов. –М.: Энергоиздат, 1981.-328 с., ил. 

4. Шабад М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распредели-тельных сетей. – 3-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоиздат, Ленинград.отд-ние, 1985.-296 с.

5.  Руководящие указания  по релейной защите. Вып. 13Б. Релейная  защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110-500 кВ: Расчёты. – М.: Энергоатомиздат, 1985.-96 с.

6.  Шабад М. А.  Защита трансформаторов распределительных  сетей. Л.: Энергоиздат, Ленинград.отделение, 1981.-136 с.

7. Реле защиты / Алексеев  В. С. и др. – М.: Энергия, 1976.-464 с.

8. Сыромятников И. А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей / Под ред. Л. Г. Мамиконянца. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1984.-240 с.

9.  М. А. Беркович, А. Н. Комаров, В. А. Семенов.  Основы автоматики энергосистем. – М.: Энергоиздат, 1981.-432 с.

10.  М. А. Беркович, В. В. Молчанов, В. А. Семенов.  Основы техники релейной защиты. – 6-е изд., перераб. и доп.  – М.: Энергоиздат, 1984.-376 с.

11. Руководящие указания  по релейной защите. Вып. 13А. Релейная  защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110-500 кВ: Схемы. – М.: Энергоатомиздат, 1985.-112 с.

12. Релейная защита  и автоматика систем электроснабжения./ Богдан А.В., Воронич И.А. – Алма-Ата,  РИК, 1991г.,с.41.