Автоматично включване на резервно захранване (ATS) в разпределителните мрежи

Автоматичен превключвател за прехвърляне (ATS) предназначени за превключване на потребителите от повреден източник на захранване към изправн, резервен. В селските системи за захранване ATS устройствата се използват на двутрансформаторни подстанции 35-110/10 kV (локални ATS) и на 10 kV линии с двупосочно захранване, работещи в отворен режим (мрежова ATS).

Във връзка с появата на потребители от първа категория по отношение на надеждността на захранването (животновъдни комплекси), те започват да въвеждат ATS устройства при ТП-10 / 0,38 kV, по 0,38 kV линии и в резервни дизелови електроцентрали.

Към схемите за ОВД са наложени следните основни изисквания:

• ATS трябва да бъде предоставен в случай на непредвидено прекъсване на електрозахранването по някаква причина и при наличие на напрежение в резервния източник на захранване;

• ATS трябва да се извършва с възможно най -кратко време на работа;

• ОВД трябва да бъде еднократна;

• ATS трябва да осигури бързо изключване на резервния източник при включване на стабилно късо съединение, за това се препоръчва да се ускори защитата след ATS (по същия начин, както се прави след AR);

• схемата ATS трябва да предвижда мониторинг на изправността на веригата за включване на резервното оборудване.

За да стартирате превключвателя за автоматично прехвърляне, когато напрежението на основния източник изчезне, се използва реле за понижено напрежение… В някои случаи ролята на спусъка се изпълнява от реле за време с връщаща се арматура (в нормален режим, релето за време се захранва постоянно и котвата се дърпа).

Настройката за приемане на тези релета обикновено се избира, ако няма налични конкретни данни, от условието

Времето за реакция на стартовия елемент на ATS устройството (tav.AVR) се избира според следните условия:

където ts.z е най -дългото време за реакция на посочените защити;

Δt е степента на селективност, приета равна на 0,6 s при използване на реле за време със скала до 9 s и равно на 1,5 … 2 s със скала до 20 s;

• чрез координиране на действието на превключвателя за автоматично прехвърляне с други устройства за автоматизация (например автоматичното повторно затваряне на линията, през която се подава енергия от основния източник на захранване)

където ts.z.l — най -дългото време на действие на защитата на линията (елемент на електрозахранващата система), предаваща енергия на потребители, за които се извършва автоматичен превключвател за прехвърляне;

t1APV — неуспешно време на цикъла на автоматично затваряне на този ред;

tzap — времева граница, взета равна на 2 — 3.5 s.

В селските електрически мрежи, мрежова ATS, които осигуряват резервиране на потребителите, свързани към линии с двупосочно захранване, работещи в отворен (условно затворен) режим (фиг. 1, а).

Мрежовата ATS е набор от устройства, който включва:

• самото устройство ATS, което превключва захранването към резервния източник чрез включване на превключвателя на точката ATS (3B, фиг. 1), което е изключено в нормалния режим на работа на веригата;

• устройства, които осигуряват, ако е необходимо, автоматично преструктуриране на релейната защита преди промяна на режима на работа на мрежата по време на превключване на автоматично прехвърляне;

• автоматично устройство за разделяне на минимално напрежение (валидно е изключване 1V и 5V, фиг.1, а), което предотвратява подаването на напрежение от резервния източник към повредения източник на работна мощност (към работната линия, трансформатора и т.н.), както и към някои други устройства.

Ориз. 1 Схема на мрежов автоматичен превключвател за селски мрежи от 10 kV (на прекъсвач с пружинно задвижване): а — обяснителна първична верига на мрежа от 10 kV; б — диаграма на веригата за напрежение на стартовия орган на ATS; в — диаграма на превключвателя за автоматично прехвърляне и управление на превключвателя 3 (точка на превключвателя за автоматично прехвърляне).

Фигура 1, в показва диаграма на мрежова ATS за прекъсвачи с пружинно задвижване, най -често срещаната в селските 10 kV мрежи. В точката ATS (фиг. 1, а) е инсталирана клетка KRUN (шкаф) с 3V прекъсвач, оборудван с мрежова ATS и релейна защита.

Действието на стартовия елемент на ATS се осигурява от трансформатори на напрежение TN1 и VT2 (два или един VT от всяка страна), които са източници на работен ток за всички устройства на точката ATS. В този случай захранването на управляващи шини 1ShU и 2ShU (фиг. 1, в) се извършва или от ТН1, или от ТН2 с автоматично превключване към ТН на неповредената линия.

Когато захранването прекъсне, например от страната на подстанция А, се задействат релетата за напрежение 1РН, 2РН. При наличие на напрежение от страната на подстанция B, релето за време 1RV се включва и след определено време затваря контакта 1RV във веригата на електромагнита за включване на EV на 3V превключвателя.

Ако пружините на задвижването са включени (контакт KGP1 е затворен), прекъсвачът е затворен. Ако превключвателят за автоматично прехвърляне е успешен, двигателят се включва чрез затворения спомагателен контакт 3VZ и стартира задвижващите пружини. В случай на неуспешен ATS (включване на късо съединение с последващо изключване от защитата), контактът ZVZ остава отворен и пружините не се навиват (продължителността на пълното навиване на пружините е 6 … 20 s). Това гарантира еднократната ATS.

В този случай, за да подготвите задвижването за включване, е необходимо ръчно да преместите устройството 2ОУ в позиция 2-3. В случай на неизправности във веригите TN1 или TN2, съответният прекъсвач AB се изключва и неговият спомагателен контакт AB1 или AB2 деактивира устройството ATS, за да работи към повредения VT.

Ако настройките tav.AVP, когато напрежението изчезне от източници A и B, са значително различни, тогава се инсталира второ реле 2PB (не е показано на диаграмата), така че релето 1PB се задейства по веригата 1PH, 2PH, AB1, и релето 2PB — по веригата 3PH, 4RN, AB2.

Работата на веригата ATS на трансформатори се проверява на щанда (фиг. 2).

Ориз. 2. Схема на ATS устройството (включване на секционен превключвател) на двутрансформаторна подстанция.

Схематичната диаграма на превключвателя за автоматично прехвърляне, показана на фигура 2, позволява, чрез секционен превключвател CB, автоматично да захранва шините от секция I или II в случай на аварийно изключване на трансформатори T1 или T2.

Помислете за работата на веригата, когато резервното захранване е включено към шините от раздел I.

Потребителите от раздел I обикновено се захранват от трансформатора T1, а автоматичното им резервиране на захранването се осъществява чрез включване на SV.

Автоматично резервно захранване се подава, когато напрежението в шините от раздел I изчезне поради:

• изключване на захранването или захранващия проводник от страната на Т1;

• късо съединение вътре в трансформатора и по шините от раздел I;

• непреднамерено изключване на трансформатор Т1.

ATS веригата работи само когато контактите на превключвателя Р. Намотката на еднооборотното реле на ATS устройството (ROV) е под напрежение и контактът му е затворен, докато превключвателят 1B1 е включен.

Когато напрежението на шините от раздел I изчезне, релето за понижено напрежение затваря контактите си за прекъсване. Чрез затворените си контакти релето за време 1PB получава захранване и след известно време забавяне дава импулс за изключване на трансформатора T1 (превключватели 1B и 1B1).

Обикновено релето за време действа на междинно реле, което със своите контакти включва работните вериги на превключвателя.След изключване на превключвателите, DOM намотката се изключва, но нейните контакти се връщат в първоначалното си положение с известно време закъснение. Времето за връщане е малко по -дълго от времето за затваряне на CB превключвателя. Следователно импулсът за включване на CB успява да премине през ROV контакта и да го включи, поради което шините от секция I получават захранване от трансформатора Т2. След отваряне на ROV контакта импулсната верига за затваряне на превключвателя се прекъсва, което осигурява еднократната работа на ATS устройството.

За да се изключат фалшиви действия на ATS устройства при изгаряне на предпазители във веригата на трансформатор на напрежение на VT, са инсталирани две релета за понижено напрежение с последователно свързване на техните контакти. Освен това може да се свърже последователно още едно реле за напрежение, което се захранва от резервен източник и позволява на ATS устройството да работи в случай на прекъсване на напрежението в основната секция за тези потребители само ако има напрежение на резервното захранване шипове.

Вижте също по тази тема: Как работят устройствата за автоматично превключване на трансфер (ATS) в електрически мрежи