Automatyczne przełączenie linii w wiejskich sieciach dystrybucyjnych

Zwarcia występujące w elementach systemu elektroenergetycznego mogą być zarówno stabilne, jak i niestabilne. W każdym razie taki element jest wyłączany przez zabezpieczenie przekaźnika i zasilacz użytkownicy są rozłączani na czas wymagany do przywrócenia. Automatyczne ponowne zamknięcie (AR) jest przeznaczony do szybkiego przywracania zasilania odbiorników w przypadku niestabilnych zwarć, a tym samym zmniejszania lub zapobiegania szkodom ponoszonym przez odbiorniki.

Sporadyczne zwarcia na liniach napowietrznych na obszarach wiejskich mogą być spowodowane przez burze, wiatr powodujący kolidowanie przewodów, zwarcia w gałęziach, ptaki i inne przypadkowe przyczyny. Liczba zwarć niestabilnych stanowi 60-90% ogólnej liczby przerw spowodowanych przez zabezpieczenia, a spowodowanych wyładowaniami atmosferycznymi około 60% wszystkich zwarć niestabilnych.

Po odłączeniu uszkodzonego elementu poprzez zabezpieczenie przekaźnikowe, przyczyna niestabilnego zwarcia jest samoniszcząca.Dlatego pobudzenie linii lub transformatora przez samoczynny SPZ przywraca normalną pracę obwodu zasilającego. Skuteczność automatycznego ponownego załączania wiejskich linii 10 kV jest szczególnie wysoka, ponieważ są one bardzo długie, przechodzą przez pocztówki terenu iw efekcie często są narażone na działanie czynników atmosferycznych.

Statystyki pokazują, że automatyczne reklozery dla linii napowietrznych wszystkich napięć rocznie średnio 60-75% udanych działań. Ze względu na wysoką skuteczność automatycznych urządzeń zamykających PUE wymagają automatycznego ponownego załączenia dla wszystkich linii napowietrznych i mieszanych (kablowych) wszystkich typów o napięciu powyżej 1000 V.

Stosowane są pojedyncze automatyczne urządzenia zamykające dwustronnego działania, szczególnie ważne jest ich instalowanie w podstacjach bezobsługowych, w sekcjach. Zwłoka czasowa (przerwa bez prądu) do zamknięcia zadziałanego wyłącznika powinna wynosić co najmniej 2 s w pierwszym cyklu i co najmniej 15-20 s w drugim cyklu.

Badania przeprowadzone w MIISP wykazały skuteczność stosowania jednorazowego automatycznego ponownego załączenia dla sieci 10 kV z opóźnieniem 15 — 20 s.

Jednostrzałowe automatyczne urządzenia zamykające mają 40-50% udanych akcji, podwójne 50-60%, a te ostatnie zaleca się instalować na nieuregulowanych liniach.

Podstawowe wymagania dotyczące automatycznych urządzeń zamykających:

• Automatyczne ponowne załączenie powinno być wykonane, gdy wyłącznik zostanie wyzwolony przez zabezpieczenie przekaźnikowe, z wyjątkiem zadziałania zabezpieczenia przekaźnikowego natychmiast po szybkim zamknięciu wyłącznika;

• Automatyczne ponowne załączenie nie powinno nastąpić podczas operacyjnego wyzwolenia zdalnego wyłącznika lub pilot;
• Automatyczne ponowne załączenie powinno odbywać się z zadanym opóźnieniem czasowym;

• Automatyczne zamykanie musi odbywać się z określoną częstotliwością;

• autozamykacz musi mieć automatyczny powrót, aby był gotowy do nowej akcji.

Obecnie nadal bardzo szeroko stosowany jest typowy obwód regeneratora prądu przemiennego jednostronnego działania, w którym stosowana jest zasada ponownego załączenia automatycznego ponownego załączenia od niedopasowania położenia wyłącznika, gdy zostanie on wyzwolony przez zabezpieczenie „wyłączone” i położenie klucza sterującego ” dołączony".

Do automatycznego ponownego zamykania linii elektroenergetycznych 10 kV przemysł produkuje przekaźnik ponownego załączania pojedynczego działania typu RPV-58, podwójnego działania RPV-258 oraz dla podstacji z prądem przemiennym wykorzystujących zasilacze typu RPV-358.

Automatyczny reklozer półprzewodnikowy APV-2P

Półprzewodnikowy automatyczny reklozer (lub przekaźnik) APV-2P przeznaczony jest do podwójnego samoczynnego ponownego załączenia wyłączników 6-35 kV współpracujących z napędami o działaniu bezpośrednim i pośrednim i może być montowany na polu przekaźnikowym urządzeń szaf rozdzielczych napowietrznych (KRUN) i instalacja wewnętrzna (KRU).

Przekaźnik wykonany jest w postaci pojedynczej jednostki; zasilanie jest dostarczane z jednofazowego źródła napięcia przemiennego o częstotliwości 50 Hz, o wartości nominalnej 100 i 220 V z odchyleniem od 0,85 do 1,1 wartości nominalnej.

Urządzenie zapewnia regulację opóźnienia od 0,6-1 do 5-7 s dla pierwszego cyklu automatycznego zamykania i od 1,2-2 do 20-28 s dla drugiego cyklu automatycznego zamykania, bez uwzględnienia czasu przygotowania napęd w trybie „on”. Możliwe jest zwiększenie czasu opóźnienia drugiego cyklu automatycznego ponownego załączenia do 40 s.

Czas przygotowania przekaźnika APV-2P do ponownej pracy wynosi nie mniej niż 10 i nie więcej niż 60 s.

Urządzenie nie działa, gdy wyłącznik jest natychmiast wyłączany przez personel, zawiera elementy operacyjne bez jego wyłączania, a także możliwe jest wyłączenie pierwszego i drugiego cyklu automatycznego włączania i przekaźnika jako całości.

Pozycje ustawień przekaźnika są wyświetlane na panelu przednim.

Schemat elektryczny funkcjonalnego przekaźnika przełączającego pokazano na ryc., który zawiera dwa elementy czasowe KT1 i KT2, element logiczny «LUB» DD, element progowy KV, wzmacniacz A, siłownik KL. Wejście i wyjście przekaźnika jest podłączone do styków pomocniczych przełącznika Q (przełącznik z napędem silnikowym).

W stanie początkowym, to jest, gdy przełącznik Q jest załączony, nie jest odbierany sygnał na elementach wejściowych KT1 i KT2 przekaźnika, nie ma też sygnału na wyjściu przekaźnika (element KL).

Po wyłączeniu wyłącznika Q linii elektroenergetycznej, np. po zadziałaniu zabezpieczenia przekaźnika, jego styk zamyka się i dwa elementy czasowe KT1 i KT2 przekaźnika ruszają, czyli rozpoczyna się czas ich działania.

Elektryczny schemat funkcjonalny urządzenia APV-2P

Po upływie nastawionego czasu pierwszego cyklu automatycznego ponownego załączenia następuje zadziałanie elementu czasowego KT1.Sygnał wyjściowy elementu czasowego KT1 przez element logiczny „OR” DD, element progowy KV jest podawany do wzmacniacza A. Wzmocniony sygnał z wyjścia elementu A jest podawany do elementu wykonawczego (przekaźnika wyjściowego) KL, po uruchomieniu, sygnał jest podawany do cewki (elektromagnesu) w celu włączenia przełącznika. Ten ostatni ponownie włącza linię elektroenergetyczną, ponieważ samoczynne ponowne załączenie wyłącznika następuje po upływie czasu pierwszego cyklu.

W przypadku powtórnego odłączenia linii elektroenergetycznej przez wyłącznik Q, czyli nieudanego pierwszego cyklu samoczynnego ponownego załączenia. po przygotowaniu napędu do pracy „załącz” rozpoczyna się odmierzanie czasu drugiego cyklu samozamykania, przy czym uruchamiany jest tylko element czasowy KT2, ponieważ element czasowy KT1 nie ma czasu na przygotowanie się do ponownego uruchomienia. Po upływie nastawionego czasu drugiego cyklu SPZ następuje zadziałanie timera KT2 i zapewnienie zadziałania członu wyjściowego KL, który ponownie oddziałuje na elektromagnes zamykający wyłącznika Q.

Jeśli drugi cykl AR nie powiedzie się, przełącznik Q wyłącza się, ale timery KT1 i KT2 nie uruchamiają się, ponieważ przełącznik Q jest w stanie włączonym przez zbyt mało czasu, aby przygotować je do uruchomienia.

Jeśli pierwszy lub drugi cykl automatycznego ponownego załączenia zakończy się pomyślnie i upłynął czas przygotowania timerów KT1 i KT2 do uruchomienia, przekaźnik jest ponownie gotowy do zadziałania na przełącznik w celu jego załączenia.

Urządzenie APV-2P jest produkowane seryjnie przez zakłady doświadczalne w Rydze «Energoavtomatika».

Pojedynczy automatyczny reklozer APV-0.38

Urządzenie do samoczynnego ponownego załączania linii 0,38 kV przeznaczone jest do montażu w KTP 10/0,4 kV, wyposażonych w samoczynne łączniki powietrzne serii A3700 z napędem elektromagnetycznym.

Z badań przerw awaryjnych linii 0,38 kV na terenach wiejskich wynika, że ​​w tych sieciach występują niestabilne zwarcia spowodowane przepięciami piorunowymi, nakładaniem się przewodów przy silnym wietrze, dotykaniem ich gałęziami drzew przy wchodzeniu do budynków.Należy zaznaczyć, że przerwanie linii 0,38 kV występuje również na skutek przeciążenia w przypadku nieprawidłowego działania urządzeń zabezpieczających odbiorniki elektryczne. W takich przypadkach, gdy linia zostanie ponownie włączona, zasilanie zostanie przywrócone odbiorcom.

Stwierdzono, że ponowne załączenie wyłącznika lub wymiana bezpiecznika w stacji transformatorowej 10/0,4 kV powoduje przywrócenie zasilania odbiorców w 50-60% wszystkich wyłączeń.

Urządzenie APV-0.38 pracuje na automacie (typ A3700), który wyzwalany jest przy dużych prądach awaryjnych (zwarcie międzyfazowe i jednofazowe, przeciążenie), co nie obniża istniejącego poziomu bezpieczeństwa elektrycznego.

Dlatego urządzenie APV-0.38 ma na celu zwiększenie niezawodności zasilania odbiorców na obszarach wiejskich, a tym samym zmniejszenie szkód spowodowanych niedoborami energii elektrycznej. Został zaprojektowany jako dodatek do wyłącznika półprzewodnikowego i przekaźnika elektromechanicznego i może być stosowany we wszystkich gałęziach przemysłu z długimi napowietrznymi liniami dystrybucyjnymi 0,38 kV.

Urządzenie jest wyzwalane przy wszystkich wyzwoleniach wyłącznika awaryjnego; podczas przestojów operacyjnych urządzenie nie działa.

Schemat funkcjonalny urządzenia APV-0.38 przedstawiono na rysunku.

Schemat funkcjonalny urządzenia APV-0.38. PO — organ startowy; CT — narząd opóźnienia czasowego; IO — organ wykonawczy; QF — wyłącznik automatyczny

Obecnie dokonano pewnych ulepszeń w tym automatycznym urządzeniu ponownego załączenia, co pozwala na uniknięcie uzależnienia operacji ponownego załączenia od temperatury otoczenia i poziomu napięcia oraz innych czynników.