Слепое апв что это

Обновлено: 09.01.2025

Автоматическое восстановление транзита мощности или питания потребителей после отключения элемента сети устройством релейной защиты, путём повторного включения этого элемента под напряжение.

Согласно ПУЭ [1] , п.3.3.2 должно предусматриваться автоматическое повторное включение:

воздушных и смешанных (кабельно-воздушных) линий всех типов напряжением выше 1 кВ. Отказ от применения АПВ должен быть в каждом отдельном случае обоснован. На кабельных линиях 35 кВ и ниже АПВ рекомендуется применять в случаях, когда оно может быть эффективным в связи со значительной вероятностью повреждений с образованием открытой дуги (например, наличие нескольких промежуточных сборок, питание по одной линии нескольких подстанций), а также с целью исправления неселективного действия защиты. Вопрос о применении АПВ на кабельных линиях 110 кВ и выше должен решаться при проектировании в каждом отдельном случае с учётом конкретных условий;
шин электростанций и подстанций;
трансформаторов;
ответственных электродвигателей, отключаемых для обеспечения самозапуска других электродвигателей

Установленная кратность действия (обычно - однократное);
Отсутствие срабатывания при отключении персоналом;
Автоматический возврат устройства АПВ в исходное состояние после успешной работы этого устройства;
Отсутствие возможности многократного включения на КЗ при любой неисправности в схеме устройства;
Отсутствие готовности к работе при отключении от релейной защиты непосредственно после включения персоналом дистанционно или при помощи телеуправления;

Основными параметрами являются:

Время срабатывания. Определяется условиями успешности срабатывания устройства АПВ.
Время готовности (возврата в исходное состояния). Устройство АПВ не должно быть готовым выдать команду на включение выключателя в случае устойчивого КЗ на элементе. Обычно принимается с большим запасом равное 20 с.

Пуск устройства АПВ может осуществляться:

либо по несоответствию положения ключа управления и выключателя;
либо от устройств релейной защиты.

Для выполнения нужной последовательности автоматического включения выключателей линий с двухсторонним питанием, а также чтобы не было второго АПВ с другого конца при неуспешном АПВ, существует несколько дополнительных режимов:

Без контролей или "Слепое". В данном случае устройство АПВ ничего дополнительно не контролирует и по прошествии времени срабатывания формирует команду на включение выключателя;
С контролем наличия (U>70%) или отсутствия напряжения (U<30%) на/между частями сети (с разных сторон от включаемого выключателя).
С контролем синхронизма между частями сети. Применяется, когда существует возможность замыканием выключателем несинхронно работающих частей энергосистемы.
С улавливанием синхронизма между частями сети.

Время срабатывания начинает отсчитываться с момента выполнения условий. При пропадании - таймер сбрасывается. Например, чтобы сначала включить линию со стороны ПС А, а замкнуть транзит на ПС Б, на выключателе со стороны ПС А ставиться режим АПВ "ОлНш", а со стороны ПС Б - "НлНшС".

Напряжение в устройство АПВ может подаваться с шинных ТН, с линейных ТН, с ШОН.

Наиболее часто применяемые режимы:

Наличие на линии и отсутствие на шинах (НлОш);
Отсутствие на линии и наличие на шинах (ОлНш);
Наличие на линии и наличие на шинах (НлНш);
Наличие на линии и наличие на шинах с контролем синхронизма (НлНшС);

$ \Large t_ \ge t_ + t_ + t_ $ , где

$ \Large t_ $ - время срабатывания АПВ;

$ \Large t_ $ - время деонизации среды в месте к.з. после его отключения (0,1-0,4 с);

$ \Large t_ $ - время включения выключателя (0,060-0,800 с);

$ \Large t_ $ - время запаса (0,5-0,7 с).

При запуске АПВ от релейной защиты время срабатывания АПВ увеличивается на время отключения выключателя.

В данном случае необходимо ждать отключения ВЛ с двух сторон.

$ \Large t_ $ - время срабатывания АПВ "своего" выключателя (в месте установки АПВ);

$ \Large t_ $ - время срабатывания защит с противоположной стороны (резервные защиты: 0,4-3,0 c);

$ \Large t_ $ - время отключения выключателя с противоположной стороны (0,020-0,070 с);

$ \Large t_ $ - время деонизации среды в месте к.з. после его отключения (0,1-0,4 с);

$ \Large t_ $ - время запаса (0,5-0,7 с);

$ \Large t_ $ - время срабатывания защит своей стороны (основные защиты: 0,020-0,100 с);

$ \Large t_ $ - время отключения выключателя своей стороны (0,020-0,070 с);

$ \Large t_ $ - время включения выключателя своей стороны (0,060-0,800 с).

При использовании контролей напряжения для выключателя, включаемого первым, время срабатывания АПВ считается по формуле (1), а для выключателя, включаемого вторым с контролем наличия напряжения, используется следующая формула:

$ \Large t_ $ - время срабатывания АПВ;

$ \Large t_ $ - время срабатывания защит с противоположной стороны при включении от АПВ(резервные защиты: 0,1-3,0 c);

$ \Large t_ $ - время отключения выключателя с противоположной стороны (0,020-0,070 с);

$ \Large t_ $ - время запаса (0,5-0,7 с).

Обычно время АПВ принимается в диапазоне 1,0 - 5,0 с

После работы ДЗШ может применяться АПВ шин: от устройства АПВ включается одно из питающих присоединений и подаёт напряжение на отключенную секцию.

Далее возможны два сценария:

Если АПВ шин неуспешное, то ДЗШ срабатывает ещё раз, формируя сигнал отключения и запреты АПВ для всех присоединений;
В случае успешного АПВ секция шин ставится под напряжение. Остальные присоединения включаются действием оперативного персонала, либо возможно применение автоматической сборки схемы (АСС).

Уставки ДЗШ должны быть выбраны так, чтобы обеспечить чувствительность при КЗ на шинах при питании от этого источника (или должно вводиться очувствление ДЗШ).

АСС может быть выполнена следующим образом:

В виде отдельной панели. Пуск производится после работы ДЗШ и после появления напряжения на отключаемой СШ. Панель включает обратно выключатели каждые 1-2 с;
С использованием АПВ присоединений. В данном случае, АПВ присоединений, в соответствии с их заданным режимом и уставками включают обратно выключатели. При использовании такого решения, необходимо время срабатывания АПВ присоединений отстраивать от одновременного включения (дополнительно к их основным условиям выбора).
С использованием двух независимых функций (таймеров и режимов) АПВ. В отличии от использования одной функции АПВ присоединения, позволяет выбирать отдельное время для АСС и для АПВ присоединения.

Согласно п.5.2.16 Правил по переключениям [2] , при операциях шинными разъединителями с ручным приводом необходимо на время операций выводить АПВ шин. Для этих целей предусматривается возможность оперативного вывода АПВ шин после действия ДЗШ (по факту работы ДЗШ сразу формируется запрет АПВ присоединений).

На ВЛ успешность АПВ составляет 65-70% [3] . Данное обстоятельство объясняется тем, что большинство КЗ на ВЛ оказываются неустойчивыми и самоустраняются при отсутствии напряжения.

АОПО устанавливается на элементах, где возможно превышение аварийно допустимого тока.

В устройствах АОПО должно предусматриваться не менее двух ступеней с контролем величины и длительности токовой перегрузки ЛЭП и оборудования. Первая ступень должна действовать на сигнал, последняя — на отключение перегружаемых ЛЭП и оборудования, промежуточные ступени должны действовать на разгрузку перегружаемых ЛЭП и оборудования. Перечень возможных действий АОПО:

отключение нагрузки в дефицитной части энергосистемы;
длительная разгрузка турбин (ДРТ) блоков ТЭС и АЭС, отключение генераторов ТЭС, ГЭС и АЭС в избыточной части энергосистемы;
изменение топологии электрической сети, обеспечивающее перераспределение потоков мощности и ликвидацию перегрузки элемента сети;
отключение с запретом АПВ перегруженного элемента сети (обязательное действие последней ступенью).

При реверсивных перетоках активной мощности по защищаемому элементу сети АОПО должно выбирать вид УВ с учетом направления перетока активной мощности по защищаемому элементу сети.

При выборе УВ должны быть приняты меры по предотвращению нарушений устойчивости и других неблагоприятных последствий, другими словами, реализация УВ не должна приводить к каскадному развитию аварии.

Для АОПО ВЛ (АРЛ) применяется две группы уставок "Зима"/"Лето". Зимой длительно допустимый ток для ВЛ больше, что позволяет увеличить максимальную передаваемую мощность.

ПАО "ФСК ЕЭС" выпустило стандарты для расчёта предельных токовых нагрузок [2] и с типовым алгоритмом АОПО [3] . Информация о допустимых перегрузках силовых трансформаторов содержится в Инструкции по эксплуатации трансформаторов [4] .

АОПО контролирует ток во всех фазах (симметричный перегруз). При превышении заданной уставки по току начинает отсчитываться заданные уставки по времени. По истечении заданного времени формируются различные управляющие воздействия (УВ).

Для АОПО определяют следующие параметры:

$ I_1 $ или $ I_ $ - величина тока пуска первой (сигнальной) ступени;

$ t_1 $ или $ t_ $ - выдержка времени на срабатывание первой (сигнальной) ступени (9,0-10,0 с);

$ I_ $ - величина тока пуска второй и последующих ступеней;

$ t_ $ - время на срабатывании n-ной ступени. Уставка по времени выбирается в каждом конкретном случае в зависимости от типа перегружаемого оборудования и возможных аварийных ситуаций в рассматриваемой сети. Для ВЛ обычно от 10 с с шагом в 5 с. Может быть выбран больший шаг, если это требуется по технологическим условиям реализации УВ, например при ДРТ. Время срабатывания АОПО отстраивается от времени действия релейной защиты и АПВ.

Опытом эксплуатации воздушных линий установлено, что 70-80 % повреждений от общего числа повреждений линий самоустраняются при аварийном отключении линии. Наличие неустойчивых повреждений позволяет выполнить попытку повторного включения аварийно отключившегося элемента с целью сохранения устойчивости энергосистемы и надежности питания потребителей.

Оперативный персонал может выполнить повторное включение аварийно отключившегося элемента в период от нескольких минут до часа и более в зависимости от уровня квалификации персонала и удаления аварийно отключившегося элемента. Поэтому в энергосистеме применяются устройства автоматического повторного включения (АПВ).

Если после аварийного отключения элемента сети действует автоматическое повторное включение и ранее аварийно отключившийся элемент остается в работе (повреждение самоустраняется), то такое действие называют успешным АПВ. Если после аварийного отключения элемента и действия автоматического повторного включения этот элемент вновь отключается устройствами защиты (устойчивое повреждение на элементе), то такое действие называют неуспешным АПВ.

Классификация устройств АПВ

Устройства автоматического повторного включения классифицируются по следующим признакам:

1. По кратности действия:

многократного действия (двух- и трехкратные АПВ).

Устройства АПВ однократного действия обладают 70-80%-й вероятностью успешного действия при аварийных отключениях линии. Вероятность успешного действия двукратного АПВ составляет 20-30 % вероятности успешного действия однократных. Вероятность успешного действия трехкратного АПВ составляет 3-5 % вероятности успешного действия однократных. Поэтому наиболее широко распространены АПВ однократного действия. АПВ двух- и трехкратного действия применяются в основном на системоооразующих линиях.

2. По числу включаемых фаз:

Трехкратные применяются в сетях как с изолированной, так и с эффективно заземленной нейтралями. Однократные применяются в сетях с эффективно заземленной нейтралью на системообразующих линиях и линиях, связывающих энергосистемы между собой. Для реализации однократных устройств автоматического повторного включения на линиях должны быть установлены пофазно управляемые выключатели.

Автоматизация электроэнергетических систем: АПВ, АВР, АЧП, АРЧ и другие виды автоматики

Основные параметры, регулируемые с помощью автоматических систем управления режимами энергосистем — частота электрического тока, напряжения узловых точек электрических сетей, активные и реактивные мощности и токи возбуждения генераторов электростанций и синхронных компенсаторов, потоки активных и реактивных мощностей в электрических сетях энергосистем и межсистемных связях, давление и температура пара, нагрузки котельных агрегатов, количество подаваемого воздуха, разрежение в топках котлов и т. д. Кроме того, автоматически могут срабатывать выключатели в электрических сетях и т. п. аппараты.

Автоматическое управление режимами электрических систем состоит из:

автоматики качества энергии ;

автоматики экономического распределения.

Автоматика надежности

Автоматика надежности (АН) — совокупность автоматических устройств, действующих при возникновении аварийного повреждения оборудования и способствующих быстроте ликвидации аварии, ограничению ее последствий, предотвращению развития аварий в энергосистеме и тем самым максимальному снижению перерывов в электроснабжении.

Наиболее распространенные устройства АН — релейная защита электрического оборудования, автоматическая аварийная разгрузка энергосистемы, автоматическое повторное включение, автоматическое включение резерва, автоматическая самосинхронизация, автоматический частотный пуск остановленных агрегатов гидростанций, автоматические регуляторы возбуждения генераторов.

Автоматическая аварийная разгрузка энергосистем (ААР) обеспечивает сохранение баланса мощности в энергосистемах при тяжелой аварии, сопровождающейся потерей большой генераторной мощности и снижением частоты переменного тока.

При срабатывании ААР автоматически отключается ряд потребителей энергосистемы, что позволяет сохранить баланс мощностей и предотвращает сильное снижение частоты и напряжений, угрожающее нарушением статической устойчивости всей энергосистемы, т. е. полным развалом ее работы.

ААР состоит из ряда очередей, каждая из которых действует при снижении частоты до определенной заданной величины и отключает определительную группу потребителей.

Различные очереди ААР отличаются уставкой частоты срабатывания, а в ряде энергосистем и временем их действия (уставкой реле времени).

Разбивка ААР на очереди предотвращает излишнее отключение потребителей, т. к. при отключении достаточного их числа частота повышается, не допуская срабатывания следующих очередей ААР.

Применяется автоматическое обратное включение потребителей, ранее отключенных ААР.

Автоматическое повторное включение (АПВ) автоматически повторно включает линию передачи после ее автоматического отключения. Часто имеет место успешное АПВ (кратковременное обесточивание приводит к самоликвидации аварии), и поврежденная линия остается в работе.

АПВ имеет особо важное значение для одиночных линий, т. к. успешное АПВ предотвращает обесточивание потребителей. Для многоцепных линий АПВ автоматически восстанавливает нормальную схему питания. Наконец, АПВ на линиях, соединяющих электростанцию с нагрузкой, повышает надежность использования данной электростанции.

АПВ делится на трехфазное (отключение всех трех фаз при повреждении хотя бы на одной из них) и однофазное (отключение только поврежденной фазы).

АПВ линий, идущих от электростанций, выполняется как с проверкой синхронизма, так и без нее. Длительность цикла АПВ определяется по условиям гашения дуги (минимальная длительность) и по условиям устойчивости (максимальная длительность).

Автоматическое включение резерва (АВР) включает резервное оборудование при аварийном отключении основного. Например, при питании группы потребительских линий от одного трансформатора при его отключении (из-за повреждения или по иной причине) АВР приключает линии к другому трансформатору, чем восстанавливается нормальное электроснабжение потребителей.

АВР широко применяется во всех случаях, когда по условиям электрической схемы он может быть осуществлен.

Автоматическая самосинхронизация обеспечивает включение (обычно в аварийных случаях) генераторов методом самосинхронизации.

Сущность метода в том, что невозбужденный генератор включается в сеть и затем на него подается возбуждение. Самосинхронизация обеспечивает быстрое включение генераторов и ускоряет ликвидацию аварии, позволяя в короткий срок использовать мощность генераторов, потерявших связь с энергосистемой.

Автоматический частотный пуск (АЧП) остановленных агрегатов гидроэлектростанций действует от снижения частоты в электросистеме, возникающего при потере большой генераторной мощности. АЧП приводит гидротурбины в действие, доводит их скорость до нормальной и производит самосинхронизацию с сетью.

АЧП должен работать при более высоком значении частоты, чем аварийная разгрузка энергосистемы, чтобы по возможности предотвратить действие последней. Автоматические регуляторы возбуждения синхронных машин обеспечивают повышение статической и динамической устойчивости энергосистемы.

Автоматика качества энергии

Автоматика качества энергии (АКЭ) поддерживает надлежащее значение таких параметров, как напряжение, частота, давление и температуpa пара и т. п.

АКЭ заменяет действия оперативного персонала и позволяет повысить качество энергии за счет более быстрой и чувствительной реакции на ухудшение качественных показателей.

Наиболее распространенные устройства АКЭ — автоматические регуляторы возбуждения синхронных генераторов, автоматические устройства изменения коэффициента трансформации трансформаторов, автоматические регулировочные трансформаторы, автоматы изменения мощности статических конденсаторов, автоматические регуляторы частоты (АРЧ), автоматические регуляторы частоты и межсистемных перетоков мощности (АРЧМ).

Первая группа устройств АКЭ (кроме АРЧ и АРЧМ) позволяет автоматически поддерживать напряжения в ряде узловых точек электрических сетей в заданных пределах.

АРЧ — устройства, регулирующие частоту в энергосистемах, могут быть установлены на одной или на ряде электростанций. Чем больше число электростанций с АРЧ, тем точнее регулируется частота в энергосистеме и тем меньше доля участия каждой электростанции в автоматическом регулировании частоты, что повышает экономичность регулирования.

Для объединенных энергосистем широко применяется комбинированное автоматическое регулирование частоты и межсистемного перетока мощности с помощью АРЧМ.

Автоматика экономического распределения

Автоматика экономического распределения (АЭР) обеспечивает оптимальное распределение активных и реактивных мощностей в энергосистеме.

Расчет оптимального распределения мощностей может производиться как непрерывно, так и по запросу диспетчера, при этом, могут учитываться не только расходные характеристики затрат на отдельных электростанциях, но и влияние потерь энергии в электрических сетях, а также различных ограничений распределения мощностей (предельные мощности агрегатов, предельные нагрузки передач и т. п.).

Автоматика экономического распределения и автоматические регуляторы частоты могут работать независимо друг от друга, но могут быть и взаимосвязаны.

В последнем случае АРЧ предотвращает отклонение частоты, используя для этой цели изменения мощностей отдельных агрегатов станции, независимо от условий экономического распределения только в пределах сравнительно небольшого изменения суммарной нагрузки.

При достаточно значительном изменении суммарной нагрузки приходит в действие АЭР и изменяет тем или иным способом уставки мощности на АРЧ отдельных электростанций. При независимости АЭР от АРЧ уставки АРЧ изменяются диспетчером после получения ответа на запрос АЭР.

Читайте также: