Автоматично повторно свързване на линии в селските разпределителни мрежи

Късите съединения, възникващи в елементите на захранващата система, могат да бъдат както стабилни, така и нестабилни. Във всеки случай такъв елемент е деактивиран чрез релейна защита и захранване потребителите са прекъснати за времето, необходимо за възстановяване. Автоматично повторно затваряне (AR) е предназначена за бързо възстановяване на захранването на потребителите в случай на нестабилни къси съединения и следователно намаляване или предотвратяване на щети за потребителите.

Прекъсващите къси съединения на въздушните линии в селските райони могат да бъдат причинени от гръмотевични бури, вятър, причиняващ сблъскване на проводници, къси съединения на клони, птици и други случайни причини. Броят на нестабилните къси съединения е 60-90% от общия брой прекъсвания поради защита, а тези, причинени от мълния — около 60% от всички нестабилни къси съединения.

След като изключите повредения елемент чрез релейна защита, причината за нестабилното късо съединение е саморазрушителна. Следователно, включването на линията или трансформатора от устройството за автоматично повторно затваряне възстановява нормалната работа на захранващата верига. Ефективността на автоматичното повторно затваряне на селските 10 kV линии е особено висока, тъй като те са много дълги, преминават през пощенските картички на района и в резултат на това често са изложени на атмосферни влияния.

Статистиката показва, че устройствата за автоматично повторно включване за въздушни линии с всички напрежения годишно имат средно 60-75% от успешните действия. Поради високата ефективност на устройствата за автоматично затваряне ПУЕ изискват автоматично повторно включване за всички въздушни и смесени (кабелно-въздушни) линии от всички видове с напрежение над 1000 V.

Използват се единични устройства за автоматично затваряне с двойно действие, особено важно е те да се монтират на подстанции без дежурен персонал, в участъци. Времевото забавяне (пауза без ток) за затваряне на изключения прекъсвач трябва да бъде най-малко 2 s в първия цикъл и най-малко 15-20 s във втория цикъл.

Изследванията, проведени в MIISP, показаха ефективността на използването на еднократно автоматично повторно затваряне за 10 kV мрежи със закъснение от 15 — 20 s.

Устройствата за автоматично затваряне с едно изстрелване имат 40-50% от успешните действия, двойните-50-60%, като последните се препоръчват да се инсталират на нередулирани линии.

Основни изисквания за устройства за автоматично затваряне:

• Автоматичното повторно включване трябва да се извърши, когато прекъсвачът е изключен от релейна защита, с изключение на работата на релейната защита веднага след бързото затваряне на прекъсвача;

• Автоматичното затваряне не трябва да възниква по време на оперативно изключване на прекъсвача от разстояние или телеуправление;
• Автоматичното повторно затваряне трябва да се извърши с предварително избрано време закъснение;

• Автоматичното затваряне трябва да се извършва с дадена кратност;

• устройството за автоматично затваряне трябва да има автоматично връщане, за да е готово за ново действие.

Понастоящем все още много широко се използва типична схема на регенератор с едно действие с променлив работен ток, където принципът на повторно включване на автоматичното затваряне от несъответствието на позицията на прекъсвача, когато е изключен от защитата «изключено» и се използва позицията на клавиша за управление «включен».

За автоматично повторно затваряне на 10 kV електропроводи, индустрията произвежда реле за повторно включване с едно действие от тип RPV-58, двойно действие-RPV-258 и за подстанции с работещ променлив ток, използвайки захранвания от типа RPV-358.

Полупроводниково устройство за автоматично повторно затваряне APV-2P

Полупроводниковото автоматично устройство за повторно затваряне APV-2P (или реле) е предназначено за двойно автоматично повторно включване на прекъсвачи 6-35 kV, работещи заедно с задвижвания с пряко и непряко действие, и може да се монтира на релейния панел на шкафове на външни разпределителни устройства (KRUN) и вътрешна инсталация (KRU).

Релето е направено под формата на единична единица; захранването се подава от еднофазен източник на променливо напрежение с честота 50 Hz, с номинална стойност 100 и 220 V с отклонение от 0,85 до 1,1 от номиналната стойност.

Устройството осигурява регулиране на закъснението от 0,6—1 до 5—7 s за първия цикъл на автоматично затваряне и от 1,2—2 до 20—28 s за втория цикъл на автоматично затваряне, без да се взема предвид времето за подготовка на задвижването за „включване” операция. Възможно е времето за забавяне на втория цикъл на автоматично повторно затваряне да се увеличи до 40 s.

Времето за подготовка на релето APV-2P за повторна работа е не по-малко от 10 и не повече от 60 s.

Устройството не работи, когато прекъсвачът е незабавно изключен от персонала, съдържа елементи на работоспособност, без да го изключва, а също така е възможно да се деактивират първият и вторият цикъл на автоматично включване и релето като цяло.

Елементите за настройка на релето се показват на предния панел.

Електрическата диаграма на функционално реле с превключвател е показана на фигурата., Която съдържа два времеви елемента KT1 и KT2, логически елемент «ИЛИ» DD, прагов елемент KV, усилвател A, задвижващ механизъм KL. Входът и изходът на релето е свързан към спомагателните контакти на превключвателя Q (моторизиран превключвател).

В първоначалното състояние, тоест, когато превключвателят Q е включен, не се приема сигнал към входните елементи KT1 и KT2 на релето, а също няма сигнал на изхода на релето (елемент KL).

Когато ключът Q на електропровода е изключен, например, когато се задейства релейната защита, неговият контакт се затваря и двата елемента за време KT1 и KT2 на релето започват, тоест времето на тяхната работа започва.

Електрическа функционална схема на устройството APV-2P

След изтичане на зададеното време на първия цикъл на автоматично повторно затваряне, времевият елемент KT1 се задейства. Изходният сигнал на времевия елемент KT1 през логическия елемент «OR» DD, праговият елемент KV се подава към усилвател A. Усиленият сигнал от изхода на елемент A се подава към задвижващия механизъм (изходно реле) KL, когато се задейства, сигналът се подава към намотката (електромагнит) за включване на превключвателя. Последният отново включва електропровода, тъй като автоматичното повторно включване на прекъсвача се извършва след изтичане на времето на първия цикъл.

В случай на многократно изключване на електропровода от превключвателя Q, тоест неуспешния първи цикъл на автоматично повторно затваряне,. след като задвижването е подготвено за операцията „включване“, започва времето на втория цикъл на автоматично затваряне, докато се стартира само елементът за време KT2, тъй като елементът за време KT1 няма време да се подготви за рестартиране. След изтичане на зададеното време на втория AR цикъл, времевият елемент KT2 се задейства и осигурява работата на изходния елемент KL, който отново действа върху затварящия соленоид на Q превключвателя.

Ако вторият AR цикъл е неуспешен, превключвателят Q се изключва, но времевите елементи KT1 и KT2 не стартират, тъй като превключвателят Q е в състояние на включване за недостатъчно време за подготовката им за стартиране.

Ако първият или вторият цикъл на автоматично повторно затваряне са успешни и времето за подготовка на времевите елементи KT1 и KT2 за стартиране е изтекло, релето отново е готово да действа върху превключвателя, за да го включи.

Устройството APV-2P се произвежда серийно от експерименталните инсталации в Рига «Енергоавтоматика».

Единично автоматично устройство за повторно затваряне APV-0.38

Устройството за автоматично повторно включване на линии 0,38 kV е предназначено за монтаж в KTP 10 / 0,4 kV, оборудвано с автоматични въздушни превключватели от серия A3700 с електромагнитно задвижване.

Изследванията на аварийни прекъсвания на линии 0,38 kV в селските райони показват, че в тези мрежи възникват нестабилни повреди поради гръмотевични пренапрежения, припокриващи се проводници при силен вятър, докосвайки ги с клони на дървета при влизане в сгради.Трябва да се отбележи, че прекъсването на 0,38 kV линии се случва и поради претоварване в случай на неправилна работа на защитни устройства на електрическите приемници. В тези случаи, когато линията се включи отново, захранването на потребителите ще бъде възстановено.

Установено е, че при повторно захранване на прекъсвача или смяна на предпазителя на трансформаторна подстанция 10 / 0,4 kV, захранването се възстановява към потребителите при 50-60% от всички прекъсвания.

Устройството APV-0.38 действа на автоматичната машина (тип A3700), която се задейства при високи аварийни токове (фазово-фазово и еднофазно късо съединение, претоварване), което не намалява съществуващото ниво на електрическа безопасност.

По този начин устройството APV-0.38 е проектирано да повиши надеждността на захранването на потребителите в селските райони и съответно да намали щетите, дължащи се на недохранване с електричество. Изработен е под формата на приставка към полупроводников прекъсвач и електромеханично реле и може да се използва във всички индустрии с дълги разпределителни въздушни линии 0,38 kV.

Устройството се задейства при всички аварийни изключвания на прекъсвача; по време на оперативни изключвания устройството не работи.

Функционалната диаграма на устройството APV-0.38 е показана на фигурата.

Функционална схема на устройството APV-0.38. PO — изстрелващ орган; CT — орган за забавяне на времето; IO — изпълнителен орган; QF — прекъсвач

Понастоящем са направени някои подобрения в това устройство за автоматично затваряне, което позволява да се избегне зависимостта на операцията за повторно затваряне от температурата на околната среда и нивото на напрежение и други фактори.