Како функционишу аутоматски реклозери (АР) у електричним мрежама

Главни енергетски захтеви потрошача су поузданост и непрекидно напајање. Транспортни енергетски токови из електричних мрежа покривају стотине и хиљаде километара. На таквим удаљеностима на далеководе могу утицати различити природни и физички процеси који оштећују опрему, стварају струје цурења или кратке спојеве.

Да би се спречило ширење хаварија, сви далеководи су опремљени заштитама које константно прате све потребне параметре електричне енергије у реалном времену и у случају квара брзо искључују напајање са далековода активирањем прекидача за напајање инсталираним на страна краја линије генератора.

У ту сврху сви далеководи се полажу између комутационих транспортних чворова, тзв електричне подстанице, на којој су концентрисани енергетски уређаји, мерни уређаји, као и опрема за заштиту и аутоматизацију.

До квара на далеководу може доћи из разних разлога са различитим трајањем. Обично су подељени у две групе које делују:

1. краткорочни;

2. дуго времена.

Пример прве манифестације квара може бити рода која лети изнад проводника надземног далековода тако да својим раширеним крилима смањује електрични отпор изолационог слоја ваздуха између фазних потенцијала и тако ствара пут за струја кратког споја да прође кроз његово тело.

Други случај карактерише вандали који ватреним оружјем гађају изолаторе из ловачке пушке, уништавање ослонаца елементарним непогодама или ударима возила која се великом брзином при слабој видљивости забијају у стубове.

У оба случаја, заштита ће открити квар и отворити прекидач. Струје кратког споја ће престати да пролазе кроз локацију кратког споја, формира се прекид напајања без струје.

Али потрошачима електричне енергије је потребно снабдевање струјом јер више не могу да живе без ње. Због тога је потребно струју укључити прекидачем и што је брже могуће.

Ово се ради аутоматски у неколико фаза или ручно од стране оперативног особља према строго дефинисаном алгоритму.

Како функционише аутоматско поновно затварање (АР).

Све трафостанице имају прекидаче за напајање којима се може управљати системима аутоматизације или диспечерским радњама. За то су опремљени соленоиди:

• укључити;

• искључити.

Примена напона на одговарајући соленоид доводи до комутације примарне мреже.Размотрите опцију аутоматског управљања прекидачима преко наменских аутоматских реклозера.

Када се струјни вод одвоји од заштите, аутоматско поновно затварање почиње одмах. Али он не примењује напон на линију одмах након искључења, већ са временским одлагањем неопходним за самоуништење краткотрајних узрока, на пример, рода која је погођена струјом на земљи.

За сваки тип далековода, на основу статистичких студија, препоручују се своја времена, чиме се обезбеђује период краткотрајних кварова. Обично је то око две секунде или мало више (до четири).

Након истека унапред подешеног времена, аутоматизација доводи напон на соленоид за укључивање: вод се пушта у рад. У овој ситуацији, активација се може извршити:

1. успешан када се квар сам отклонио (рода је прошла кроз зону жице);

2. није успео ако је, на пример, змај дошао на жице и кабл његовог причвршћивања није имао времена да изгори до краја.

Након успешног укључивања, све је јасно. Кратак прекид струје неће штетити корисницима и у већини случајева то једноставно неће приметити.

У случају неуспешног аутоматског искључивања, ситуација са потрошачима је компликована: квар остаје, а заштита линије је поново уклонила напон са њега — потрошачи су поново искључени. Дакле, први покушај поновног затварања био је неуспешан.

Да би се повећала поузданост информација, након неког времена, на пример 15 ÷ 20 секунди, врши се други аутоматски покушај укључивања линије под оптерећењем.

Пракса коришћења двоструког аутоматског затварања високонапонских далековода показала је своју ефикасност у 15 случајева активирања од сто. С обзиром да се до 50% хитних искључења елиминише првим прекидачем и до 15% другим, укупна поузданост укључивања линије под оптерећењем коришћењем двоструког циклуса значајно се повећава, достижући ниво од 60 ÷ 65% .

Ако, након другог покушаја поновног повезивања, квар не буде отклоњен и заштита поново активира прекидач, онда је квар трајна и захтева визуелну процену од стране сервисног особља и поправку. Немогуће је укључити такву линију под оптерећењем док квар не отклони теренска екипа. И потребно је неко време да се пронађе то место и изврши поправка.

Напон се примењује на поправљено подручје у ручном режиму након што су извршене бројне провере како би се искључило понављање квара.

Принципи рада аутоматских реклозера који се разматрају за надземни вод у потпуности су погодни за управљачке уређаје аутобуса, секција, трансформатора, електромотора и друге нисконапонске или високонапонске енергетске опреме.

Захтеви за аутоматско поновно затварање

Брзина укључивања

Да би се створила поузданост система, потребно је изабрати оптималне услове за постављање аутоматизације на основу следећих фактора:

• обезбеђивање прекида ради спречавања јонизације медијума, искључујући поновно паљење лука у случају наглог укључивања;

• могућности техничког дизајна прекидача за брзо пребацивање оптерећења у хитни режим;

• ограничавање прекида неструјне паузе у раду опреме и других карактеристика технолошког процеса.

Услови за лансирање

Аутоматизација мора да ради након сваког искључивања помоћу заштите или спонтаног, погрешног рада прекидача. Приликом ручног укључивања или коришћења даљинског управљача, аутоматско поновно повезивање не би требало да функционише, јер у случају кадровских грешака, на пример, ако се остави и не уклони преносно или стационарно уземљење, заштите ће активирати квар, а напон не може бити поново примењен на њега.

Према томе, структурно, аутоматско поновно затварање након дугог путовања није спремно за рад и обнавља своје карактеристике за неколико секунди од тренутка када је прекидач укључен.

Трајање вишеструких појачања

Резерва енергије уређаја за аутоматско затварање мора да обезбеди аутоматско извршавање циклуса од стране прекидача:

1. Офф — Он — Искључено за једнократну операцију;

2. Искључено — Укључено — Искључено — Укључено — Искључено за двоструке алгоритме.

На крају циклуса, аутоматизација мора бити онемогућена.

Подесите задату тачку сата

Дужину кашњења између активирања прекидача и укључивања аутоматске опреме мора подесити оперативно особље, узимајући у обзир специфичне локалне услове.

Опоравак перформанси

Након успешног рада аутоматског система долази до губитка његове енергетске резерве.Мора се опоравити са кратким унапред одређеним временом да би упозорио уређаје на нову операцију при покретању.

Поузданост команде коју издаје аутоматика

Величина излазног сигнала и његово трајање од аутоматизације морају бити довољни за поуздано управљање прекидачем.

Могућности блокирања операција

У електричним мрежама се стварају услови када одређене заштите морају искључити аутоматско затварање након њиховог активирања. На пример, када се фреквенција у мрежи смањи због прикључења великог броја корисника, неки од њих морају бити искључени. Редослед оваквих операција је предвиђен у дизајну фреквенцијског растерећења, где су мање критичне везе већ додељене за уклањање напајања са њих. У овом случају, рад њиховог аутоматског поновног затварања мора бити блокиран командом за блокирање која долази из одговарајуће заштите.

Врсте уређаја за аутоматско затварање

Вишеструке радње

У зависности од сврхе аутоматског поновног затварања, пројектовани су да раде у једном или два циклуса. Практична истраживања показују да ако инсталирате троструко аутоматско поновно затварање, онда њихова ефикасност не прелази 3%, а то је врло мало. Због тога се такви системи аутоматизације уопште не користе.

Методе утицаја на активирање прекидача

Стари опружни и теретни актуатори користили су механичке конструкције затварања, преносећи силу преднапрегнуте опруге или подигнутог терета директно на уређај за искључивање без временског одлагања.

Такви механизми не захтевају додатни извор напајања, али имају малу паузу без струје и сложен уређај који није баш поуздан. Сада се не користе и потпуно су замењени електричним системима.

Број контролисаних фаза прекидача

Заштитна и аутоматска кола могу истовремено да делују на све три фазе кола или да изаберу ону на којој се десио инцидент.

Трофазно аутоматско затварање (ТАПВ) је нешто једноставније у дизајну и принципу рада, а једнофазно (ОАПВ) је изграђено према сложенијој шеми, има велики број мерних и логичких елемената. На пример, у релејној верзији стандардних панела, ТАПВ је смештен у кутију која је мања од половине ширине панела.

Постављање логичких елемената који раде према ОАПВ алгоритмима захтева простор у области коју заузима посебан панел.

Са увођењем статичких релеја и микропроцесорских уређаја, величина аутоматизације је почела значајно да се смањује.

Методе управљања за кола за аутоматско поновно затварање

Када се прекидач укључи на команду аутоматског реклозера, након активирања заштите, коло се дели на два дела. У овом тренутку може доћи до неусклађености хармоника напона у времену (померање угла, фаза), што ствара сложене транзијенте и узрокује рад заштите.

Према степену важности опреме, аутоматизација се може извршити за рад:

1. нема провера синхронизације;

2. са синхропровером.

Прве конструкције се могу користити:

• у електроенергетским системима са гарантованим напајањем када нису потребне провере квалитета синхронизације и напона.Једноставне ТАПВ шеме су креиране за овај случај;

• опреме која омогућава асинхроно укључивање — асинхроно аутоматско поновно повезивање (НАПВ);

• за прекидаче опремљене брзим заштитама и погонима који могу да раде у времену које искључује поделу електроенергетског система на асинхроне секције-аутоматско поновно затварање велике брзине (БАПВ).

Провере синхронизације се врше када:

• провера присуства напона, на пример на линији — КННЛ;

• недостатак контроле напона — КОНЛ;

• чекање синхронизације — КОС;

• синц цаптуре — КУС.

Компатибилност аутоматског поновног затварања са радом уређаја за релејну заштиту и аутоматизацију

Алгоритми се могу имплементирати за аутоматско поновно затварање:

• убрзање одбране;

• подешавање редоследа рада прекидача на различитим међусобно повезаним везама;

• интеракција са аутоматском опремом за фреквенцијско истовар;

• употреба неселективног прекида струје у комбинацији са аутоматским поновним затварањем, што омогућава смањење струја кратког споја;

• комбинације са аутоматским пребацивањем преноса и неким другим случајевима.

Врста радне струје

Највећу поузданост имају уређаји за аутоматизацију који раде на бази енергије акумулаторских батерија прикупљених у систему напајања радних кола. Али захтевају сложену техничку опрему и стално одржавање од стране стручњака.

Сходно томе, развијени су и други системи засновани на напајању из кола наизменичне струје преузете из помоћних трансформатора (ТСН), струје (ЦТ) или напона (ВТ).Најчешће се користе у малим, удаљеним трафостаницама које сервисирају мобилни електричари.

Принцип рада најједноставније једнократне аутоматске линије за затварање

Логика која се користи за једноцикличне аутоматске реклозере може се објаснити на дијаграму старог, али још увек функционалног електромагнетног принципа АР релеја (РПВ-58).

Коло се напаја директним радним напоном + ХУ и - ХУ. АР релеј контролишу следећа кола:

• контрола синхронизације;

• положај контакта прекидача у искљученом стању (РПО);

• дозвола за припрему;

• забрана аутоматског поновног затварања.

АР комплет укључује релеје:

• време РТ;

• средњи РП са два намотаја:

• струја И;

• напон У.

Кондензатор Ц, након довођења напона на контролну кутију, пуни се кроз елементе логичких кола дозволе за припрему. А када се формирају аутоматска кола без поновног затварања, пуњење се блокира одабиром отпорника Р1 и Р2.

СхУ напон се примењује на калем временског релеја РВ након што се прекидач активира кроз кола за контролу времена и он својим контактом врши одређено временско кашњење.

Након затварања нормално отвореног контакта РВ, кондензатор се празни до напонског намотаја међурелеја РП, који се активира и својим затвореним контактом РП, преко сопственог струјног намотаја, испушта + СхУ на соленоид за затварање прекидача за напајање.

Према томе, АПВ релеј емитује струјни импулс из претходно напуњеног кондензатора Ц да би затворио прекидач након што га активирају РУ сигнални трептач и Н преклоп затварањем РП контакта.

Сврха Х плоче је да онемогући аутоматско поновно затварање од стране сервисног особља приликом пребацивања операција.

Релеј за аутоматско затварање статичких елемената

Употреба полупроводничке технологије променила је величину и дизајн електромагнетних релеја дизајнираних за уређаје за аутоматско затварање. Постали су компактнији, практичнији у подешавањима и подешавањима.

А принцип рада релејног кола, уграђен у логику електромагнетних релеја, остао је исти.

Карактеристике подршке уређаја за аутоматско затварање

У току рада уређаји заштите и аутоматизације који су пуштени у рад су само под надзором сервисног особља које контролише исправан рад опреме. Приступ других стручњака је ограничен. организационе услове.

Све операције аутоматског затварања евидентирају се у евиденцији аутоматике, рекордера и диспечера у оперативном дневнику. Релејно особље анализира исправност сваког активирања уређаја релејне заштите и аутоматике и то евидентира у техничкој документацији.

За обављање периодичног одржавања, уређаји за аутоматско поновно затварање, заједно са осталим системима, стављају се ван употребе и преносе на превентивне мере особљу службе МСРЗАИ, који након обављеног прегледа саставља записник, доноси закључак о њиховом употребљивости и учествују у пуштању у експлоатацију уређаји за релејну заштиту на посао
Такође видети: Како функционишу уређаји за аутоматско пребацивање преноса (АТС) у електричним мрежама