Диссертация (1172958), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Время срабатывания тиристорного ключа в синфазных сетях – не более 3(5) мс, в несинфазных сетях время реакции увеличивается , так каквключение резервного ввода «происходит в момент перехода напряжения основноговвода через ноль» [37, 49, 50].Использование ТАВР часто проблематично на существующих ПС, РУ ввидунеобходимости установки дополнительной ячейки. При «отсутствии двигательнойнагрузки на аварийной секции шин работа ТАВР не возможна из-за отсутствияусловий синхронизации» [34, 35, 37, 50, 109 ].Устройство АВР фирмы AББ имеет две модификации – «HSTD (High SpeedTransfer Device) и HSTS (High Speed Transfer System)»[37, 38, 147, 151].
При этомустройств «HSTD состоит из одного микропроцессорного терминала SUE 3000, апуск АВР осуществляется по дискретным сигналам от сторонних защит, установленных на вводах подстанции (REF542plus, дифференциальные защиты питающего секцию трансформатора)» [37, 38, 147, 151]. Устройство HSTS комплектуется микропроцессорными защитами «REF542plus, которые регистрируют аварийные события192на вводах подстанции и инициируют пуск устройства SUE 3000, который последнеевремя осуществляется по оптическим каналам связи FDI/VS» [37, 38, 147, 151].Принципиальная схема устройства SUE 3000 для двухсекционной РУ представленана рис.
5.3. Устройство SUE 3000 имеет «три аналоговых измерительных канала: линейное напряжение с измерительных трансформаторов напряжения, подключенныхк каждой секции; одно напряжение до вводных выключателей и один канал тока,снимаемый с трансформаторов тока каждого ввода» [35, 37, 38, 147,151].Рисунок 5.3 – Структурная схема АВР SUE 3000 для классической ПСУстройство «HSTD SUE 3000 имеет три ступени срабатывания:ü мгновенное (первая ступень) срабатывание, когда определенные валгоритме устройства параметры энергосистемы не выходят из допустимых значений и имеется сигнала пуска АВР;ü срабатывание при первом совпадении фаз линейных напряжений, снимаемых с трансформаторов напряжения на секциях;ü срабатывание по остаточному напряжению» [35, 37, 38, 50, 150].Кроме того, SUE 3000 имеет обычный АВР, запускаемый с выдержкой времени.
Алгоритм переключения выбирается «устройством SUE 3000 в режиме реального времени и включает три возможных ступени работы АВР рис. 5.4» [35, 37, 38, 50,110, 150].193Рисунок 5.4 – Три возможных ступени работы АВР SUE 3000Первая ступень срабатывания АВР наступает тогда, когда в момент поступления команды на срабатывание «напряжение на резервном источнике удовлетворяетнеравенству Uсек2>Umin1 (Umin1≈80% – типовая уставка), напряжение на основной секции меньше заданной уставки Uсек1>Umin2 (Umin2≈70% – заводская уставка); разностьфаз напряжений двух секций не выходит за пределы j < j max ( j max≈20º –типоваяуставка) и разность частот секций меньше уставки ∆f <∆fmax (∆fmax ≈1 Гц – типоваяуставка)» [35, 37, 38, 50, 150].
Таким образом, устройство SUE 3000 осуществляетпереключение по команде АВР, а «пуск устройства выполняют сторонние защиты,которые установлены на питающих фидерах ПС. Так как устройство контролируетлишь один сигнал напряжения с каждой секции, которое может значительно искажаться при близких КЗ, то синхронизация устройств АВВ не надежна» [35, 37, 38,110]. АВР SUE 3000 не способно полностью обеспечить бесперебойное снабжениеэлектропотребителей, т. к. «анализ энергосистемы и происходящих в ней событийраспределен в нескольких устройствах защиты, проверка возможности включениясекцинонного выключателя осуществляется неполноценно, что часто приводит к затягиванию срабатывания устройства» [35, 37, 38, 50, 150] и работе следующей ступени SUE 3000.АВР Motor Bus Transfer System (MBTS) М-4272 компании Beckwith ElectricCo., Inc.
по структуре работы аналогичен устройству АВР SUE 3000, так как пускустройства осуществляется от внешних защит. Однако в устройстве «MBTS М-1944272 возможен пуск и от настраиваемого внутреннего органа минимальногонапряжения (рис. 5.5)» [35, 37, 38, 50].Рисунок 5.5 – Схема включения АВР М-4272 для односекционного РУУстройство М-4272 контролирует «по три линейных или фазных напряженияс измерительных трансформаторов, подключенных на секции и в узлах до вводныхвыключателей; а также сигналы тока с каждого ввода. По выходным каналамконтроллера осуществляется управление двумя высоковольтными выключателямиосновного и резервного источника питания» [35, 37, 38, 64].Устройство М-4272 «контролирует неисправности цепей измерения напряжения на секции с помощью подключенного к секции источника питания.
Пускустройство М-4272 блокируется при перегорании предохранителя в цепи ТН секции,когда напряжение соответствующей фазы до питающего секцию ввода имеетнормальное значение» [35, 37, 49, 50]. Так как основным каналом пуска являетсявнешний сигнал от «сторонних защит, то устройство М-4272 имеет указанныевыше недостатки в определении аварии в цепи питания источника питания» [37,49]. Внутренним пусковым органом М-4272 является «орган минимальногонапряжения, которого недостаточно по данным эксплуатации» [35, 37, 38, 50].1955.2. Логическая схема интеллектуального устройства и повышениенадежности работы пускового органа быстродействующего АВРУстройство «БАВР не имеет приведенных выше недостатков зарубежныханалогов» [27, 37] (рис.
5.6).Рисунок 5.6 – Принципиальная схема устройства БАВРВ состав устройства БАВР входят: «аналого-цифровые преобразователи(АЦП), входы которых связаны с выходами трансформаторов тока в цепях основного и резервного источников питания; трансформаторы напряжения до вводных выключателей; трансформаторы напряжения основной и резервной секции; блоки индикации (БИ), дискретных сигналов и констант (ДСК)» [27, 37].Сигналы с «выходов аналого-цифровых преобразователей через блоки преобразования (БПР) дискретных измерений в действующие комплексные значения196напряжений U1-1(U2-1) и токов (I1-1(I2-1) прямой последовательности подключены квходам блоков определения направления мощности прямой последовательности (Р),блоков определения минимального тока (ления минимального напрянения () ввода каждой секции, блоков опреде-) основного и резервного источников пита-ния, блоков определения угла сдвига фаз (δ12) между основным и резервным источником питания» [27, 37].
Выходы блоков направления «мощности Р и минимальноготокаподключены к логическим блокам И (1), на вход которых также поступаетсигнал с логического блока ИЛИ(&), формируемый от блоков определения минимального напряженияи угла сдвига фаз δ12» [27, 37].В устройстве БАВР выходы «блоков И подключены к микропроцессорнымблоком управления (МБУ), на вход которого подключены блок дискретных сигналови констант и блок индикации» [27, 37]. При работе БАВР «МБУ контролируетсостояние сигналов реле защит (РЗ) основного и резервного источников питания,блок-контактов (БК) и ключей управления (КУ) вводных и секционного выключателей» [27, 35, 110].Во время работы БАВР непрерывно контролируются линейные напряжения на«первой (Uab1, Ubc1, Uсa1) и второй (Uab2, Ubc2, Uсa2) взаимно резервируемых секцийраспределительного устройства, сигналы которых поступают в АЦП» [27, 37].Сигналы с «трансформаторов тока на первом (Ia1, Ib1, Iс1) и втором (Ia2, Ib2, Iс2) вводахтакже непрерывно поступают на вход АЦП» [27, 37].
После преобразования «непрерывных значений токов и напряжений в ряды дискретных измерений с шагом дискретизации 1200 Гц (24 точки на период частоты сети) они поступают на логическиеблоки устройства БАВР для дальнейшей обработки» [27, 37]. Пусковое устройство«преобразует мгновенные значения фазных токов на вводах и напряжений на секциях РУ в комплексные действующие значения напряжений U1-1 (U2-1 ) и токов I1-1 (I2 -1 )прямой последовательности» [37, 110, 162].
Блокирующими «сигналами устройстваБАВР служат минимальный ток и направление мощности прямой последовательности –и Р» [37, 110, 162]. Наиболее тяжелым режимом работы устройства БАВРявляется определение потери питания на вводе, для чего в предлагаемом устройстве197используются блоки «минимального напряженияи угла между векторами на-пряжений прямой последовательности на первой U1-1 (второй U 2 -1 ) и второй U 2 -1(первой U1-1 ) секциях РУ, а также блоки угла рассогласования между напряжениямисекций δ12(δ21)» [37, 162].Работа пускового органа БАВР осуществляется так: «если мощности ввода подстанции P1 ( P2 ) направлены от источника в нагрузку, то устройство БАВР не работает, что бы не происходило в системе электроснабжения подстанции.
Для режимов смалыми токами (на уровне помех) на вводе, когда работа блока направления активной мощности прямой последовательности может быть не предсказуема,используется орган минимального тока. Если ток I1-1 (I2 -1 ) меньше тока уставки,то работа устройства БАВР разблокируется как и при изменении направления активной мощности прямой последовательности» [35, 37, 110, 162, 163].Когда «мощность P1 (или P2 ) блока Р меняет направление, протекая от нагрузки к источнику, а угол() блока δ12 между векторами напряжений прямой по-следовательности на первой U1-1 (второй U 2 -1 ) и второй U 2 -1 (первой U1-1 ) секциях>подстанции удовлетворяет условиюуст (>уст )и не поступают блоки-рующие сигналы от выключателей БК и релейной защиты РЗ, то МБУ выдает сигнална отключение первого (второго) вводного выключателя и включение секционноговыключателя» [35, 37, 110, 162]. Направление мощности блокирующего сигналаработы БАВР определяется согласно условию:пгдеп–п–П⦁пп⦁ п⦁П⦁ пмч>уст,(5.1)«напряжение прямой последовательности основной системы сборных шин;напряжение прямой последовательности резервной системе сборных шин;п–сопряженный вектор тока прямой последовательности основного источникапитания;П–коэффициент подпитки от резервного источника питания;максимальной чувствительности реле направления мощности;уст –мч –уголуставка срабаты-вания органа реле минимального тока» [162].
Если вектор тока прямой последова-198тельности на вводах к секциям РУ находится в зоне срабатывания (рис. 5.7), тонаправление мощности считается положительным, а иначе – отрицательным.Наибольшая чувствительность данного блока «достигается при углемч= 45-60°электрических градусов» [37], что требуется уточнять в ходе настройки БАВР. БАВРс таким органом работы не имеет зоны нечувствительности («мертвой зоны») приблизких трехфазных КЗ к РУ-6(10) кВ для чего в алгоритме работы БАВР (5.1)введена «составляющая напряжения подпитки от резервного источника питания спомощью коэффициентаП =0,1- 0,2» [27, 37, 110, 162].Рисунок 5.7 – Область срабатывания реле направления мощностиПоэтому, при близком трехфазном КЗ к РУ, когда напряжение от основногоисточника равно нулю, блок будет работать «под действием напряжения подпиткиот резервного источника питания» [27, 37, 162]. Введение угла «максимальной чувствительностимчобеспечивает работу устройства БАВР при несимметричных КЗ впитающей энергосистеме» [35, 37, 38, 162].
БАВР имеет следующие отличия:1. Все функции БАВР централизовано сосредоточены в «пусковом устройстве на базе контроллера Intel XScale, 400 МГц» [27, 37, 162].2. Время реакции устройства составляет 7-22 мс.3. Введен автоматический контроль «неисправностей цепей трансформаторовнапряжения и запись процессов при срабатывании БАВР» [35, 37, 38].4. Реализован автоматический возврат к схеме нормального режима послевыполнения условий и восстановления напряжения на поврежденном вводе.5. Предложено использовать «быстродействующие IGBT-транзисторы длявключения и отключения выключателей помимо сухих контактов» » [35, 37, 38].199Дальнейшим развитием устройства БАВР стало устройство «адаптивногоБАВР (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
