Kuidas töötavad automaatsed taassulgurid (AR) elektrivõrkudes

Tarbijate peamised võimsusnõuded on töökindlus ja katkematu toiteallikas. Elektrivõrkudest lähtuvad transpordienergiavood katavad sadu ja tuhandeid kilomeetreid. Sellistel vahemaadel võivad elektriliine mõjutada erinevad looduslikud ja füüsilised protsessid, mis kahjustavad seadmeid, tekitavad lekkevoolu või lühiseid.

Õnnetuste leviku tõkestamiseks on kõik elektriliinid varustatud kaitsetega, mis jälgivad pidevalt kõiki vajalikke elektrienergia parameetreid reaalajas ja rikke korral eemaldavad kiiresti voolu liinist, kasutades selleks paigaldatud toitelülitit. generaatori liini otsa pool.

Selleks rajatakse kõik elektriliinid lülitustranspordisõlmede vahele nn elektrialajaamad, millele on koondatud jõuseadmed, mõõteseadmed, samuti kaitse- ja automaatikaseadmed.

Elektriliini rike võib tekkida erinevatel põhjustel ja erineva kestusega. Tavaliselt jagunevad nad kahte tegutsevasse rühma:

1. lühiajaline;

2. pikka aega.

Rikke esimese ilmingu näiteks võiks olla toonekurg, kes lendab üle õhuliini juhtmete nii, et ta oma laiali sirutatud tiibadega vähendab faasipotentsiaalide vahelise isoleeriva õhukihi elektritakistust ja loob seeläbi tee faasipotentsiaalide vahel. tema keha läbima lühisvool.

Teist juhtumit iseloomustavad vandaalid tulirelvaga jahipüssist isolaatoreid tulistavad, tugede hävitamine loodusõnnetuste või halva nähtavuse korral suurel kiirusel vastu poste põrkuvate sõidukite poolt.

Mõlemal juhul tuvastavad kaitsed vea ja avavad kaitselüliti. Lühisvoolud lõpetavad lühisekoha läbimise, tekib toitevoolu katkestus.

Kuid elektritarbijad vajavad elektrivarustust, sest nad ei saa enam ilma selleta elada. Seetõttu on vaja lülitiga ja nii kiiresti kui võimalik liin live-i keerata.

Seda tehakse automaatselt mitmes etapis või käsitsi, vastavalt rangelt määratletud algoritmile.

Automaatne taassulgemine (AR) töötab

Kõikidel toitealajaamadel on toitelülitid, mida saab juhtida automaatikasüsteemide või dispetšeri toimingutega. Selleks nad on varustatud solenoidid:

• sisse lülitada;

• Lülita välja.

Pinge rakendamine vastavale solenoidile põhjustab primaarvõrgu kommutatsiooni.Kaaluge kaitselülitite automaatse juhtimise võimalust spetsiaalsete automaatsete taassulguritega.

Kui toitejuhe on kaitsetest lahti ühendatud, käivitub koheselt automaatne taassulgemine. Kuid see ei anna liinile pinget kohe pärast lahtiühendamist, vaid viivitusega, mis on vajalik lühiajaliste põhjuste, näiteks maapinnale elektrilöögi saanud kure, enesehävitamiseks.

Igale elektriliinitüübile on statistiliste uuringute põhjal soovitatav oma aeg, mis tagab lühiajaliste rikete perioodi. Tavaliselt on see umbes kaks sekundit või veidi rohkem (kuni neli).

Pärast eelseadistatud aja möödumist varustab automaatika sisselülitussolenoidi pingega: liin pannakse tööle. Sellises olukorras saab aktiveerida:

1. edukas, kui rike on iseenesest kõrvaldatud (toonekurg on läbinud traatsooni);

2. ebaõnnestus, kui näiteks lohe sattus juhtmetele ja selle kinnituse kaabel ei jõudnud lõpuni põleda.

Eduka kaasamise korral on kõik selge. Lühiajaline elektrikatkestus ei kahjusta kasutajaid ja enamikul juhtudel nad lihtsalt ei märka seda.

Ebaõnnestunud automaatse väljalülituse korral on olukord tarbijatega keeruline: rike jääb alles ja liinikaitse on sellelt taas pinge eemaldanud — tarbijad on taas lahti ühendatud. Seega esimene katse uuesti sulgeda ebaõnnestus.

Teabe usaldusväärsuse suurendamiseks tehakse mõne aja pärast, näiteks 15 ÷ 20 sekundi pärast, teine ​​automaatne katse lülitada liin koormuse all.

Kõrgepingeliinide kahekordse automaatse sulgemise kasutamise praktika on näidanud oma efektiivsust 15 käivitamise korral sajast. Arvestades, et kuni 50% hädaseiskamistest kõrvaldatakse esimese kaitselülitiga ja kuni 15% teisega, suureneb liini koormuse all lülitamise üldine usaldusväärsus topelttsükli abil oluliselt, jõudes tasemeni 60 ÷ 65%. .

Kui pärast teist taasühendamiskatset rike ei lahene ja kaitse lülitab kaitselüliti uuesti välja, siis on rike püsiv ning vajab hoolduspersonali visuaalset hindamist ja parandamist. Sellist liini on koormuse all võimatu sisse lülitada enne, kui rike on välimeeskonna poolt kõrvaldatud. Ja selle koha leidmine ja remonditööde tegemine võtab aega.

Pinge rakendatakse remonditavale alale käsitsi režiimis pärast arvukate kontrollide läbiviimist, et välistada rikke kordumine.

Õhuliini jaoks arvestatud automaatsete taaslülitite tööpõhimõtted sobivad täielikult busside, sektsioonide, trafode, elektrimootorite ja muude madal- või kõrgepingejõuseadmete juhtimisseadmetele.

Automaatse taassulgemise nõuded

Sisselülitamise kiirus

Süsteemi töökindluse tagamiseks on vaja valida optimaalsed tingimused automaatika seadistamiseks järgmiste tegurite alusel:

• katkestuse pakkumine keskkonna ioniseerumise vältimiseks, välja arvatud kaare uuesti süttimine kiirel sisselülitamisel;

• kaitselüliti tehnilise projekti võimalused koormuse kiireks lülitamiseks avariirežiimile;

• seadmete töös püsiva pausi katkemise piiramine ja tehnoloogilise protsessi muud omadused.

Käivitamise tingimused

Automatiseerimine peab töötama pärast mis tahes väljalülitamist kaitsete või lüliti spontaanse, vigase töö tõttu. Käsitsi sisselülitamisel või kaugjuhtimispuldi abil automaatne taasühendamine ei tohiks toimida, sest personalitõrgete korral, näiteks kui kaasaskantav või statsionaarne maandus jäetakse maha ja seda ei eemaldata, rakenduvad kaitsed rikke ja pinge ei saa seda uuesti rakendada.

Seetõttu ei ole automaatne taassulgumine pärast pikka sõitu ehituslikult töövalmis ja taastab oma omadused mõne sekundi jooksul alates kaitselüliti sisselülitamisest.

Mitme sisselülitamise kestus

Automaatsete sulgemisseadmete energiavaru peab tagama tsüklite automaatse täitmise kaitselüliti poolt:

1. Off (Väljas) — On (Sees) – Väljas ühekordseks kasutamiseks;

2. Väljas — Sees — Väljas — Sees — Väljas kahe algoritmi jaoks.

Tsükli lõpus tuleb automaatika välja lülitada.

Määrake tunni seadistuspunkt

Kaitselüliti väljalülitumise ja automaatsete seadmete pingestamise vahelise viivituse pikkust peab reguleerima käitav personal, võttes arvesse kohalikke spetsiifilisi tingimusi.

Jõudluse taastamine

Pärast automaatse süsteemi edukat töötamist kaob selle energiavaru.See peab taastuma lühikese etteantud ajaga, et hoiatada seadmeid käivitamisel uuest toimingust.

Automaatika antud käsu töökindlus

Väljundsignaali suurus ja selle kestus automaatikast peavad olema piisavad kaitselüliti usaldusväärseks juhtimiseks.

Võimalus toiminguid blokeerida

Elektrivõrkudes luuakse tingimused, mil teatud kaitsed peavad pärast nende aktiveerumist välistama automaatse sulgumise. Näiteks kui sagedus võrgus väheneb suure hulga kasutajate ühendamise tõttu, tuleb osa neist lahti ühendada. Selliste toimingute järjestus on ette nähtud sageduse mahalaadimise projekteerimisel, kus nende toite eemaldamiseks on juba määratud vähem kriitilised ühendused. Sel juhul tuleb nende automaatse taassulgumise toimimine blokeerida vastavalt kaitselt tuleva blokeerimiskäsuga.

Automaatsete sulgemisseadmete tüübid

Mitu tegevust

Olenevalt automaatse taassulgemise eesmärgist on need ette nähtud töötama ühe või kahe tsüklina. Praktilised uuringud näitavad, et kui paigaldate kolmekordse automaatse taassulgemise, siis nende efektiivsus ei ületa 3% ja seda on väga vähe. Seetõttu ei kasutata selliseid automatiseerimissüsteeme üldse.

Kaitselüliti käivitamise mõjutamise meetodid

Vanad vedru- ja koormusajamid kasutasid mehaanilist sulgemiskonstruktsiooni, kandes eelkoormatud vedru või tõstetud koormuse jõu otse eraldusseadmesse ilma viivituseta.

Sellised mehhanismid ei vaja täiendavat toiteallikat, kuid neil on väike paus ilma vooluta ja keeruline seade, mis ei ole väga töökindel. Nüüd neid ei kasutata ja need on täielikult asendatud elektrisüsteemidega.

Kontrollitud kaitselüliti faaside arv

Kaitse- ja automaatsed vooluringid võivad samaaegselt toimida kõigil kolmel ahela faasil või valida selle, milles juhtum toimus.

Kolmefaasiline automaatne sulgemine (TAPV) on disainilt ja tööpõhimõttelt mõnevõrra lihtsam ning ühefaasilised (OAPV) on ehitatud keerukama skeemi järgi, neil on suur hulk mõõte- ja loogilisi elemente. Näiteks standardpaneelide releeversioonis asetatakse TAPV kasti, mis on väiksem kui pool paneeli laiusest.

OAPV algoritmide järgi töötavate loogiliste elementide paigutamine nõuab ruumi eraldi paneeli poolt hõivatud alale.

Staatiliste releede ja mikroprotsessorseadmete kasutuselevõtuga hakkas automaatika maht oluliselt vähenema.

Automaatsete taassulgemisahelate juhtimismeetodid

Kui kaitselüliti on automaatse taassulguri käsul pingestatud, jagatakse vooluahel pärast kaitse väljalülitamist kaheks osaks. Sel hetkel võib tekkida pinge harmooniliste mittevastavus ajas (nurga nihe, faas), mis tekitab keerulisi siirdeid ja paneb kaitse tööle.

Vastavalt seadmete tähtsuse astmele saab automatiseerida tööd:

1. sünkroonimise kontrolli puudumine;

2. sünkrokontrolliga.

Esimesi konstruktsioone saab kasutada:

• garanteeritud toiteallikaga elektrisüsteemides, kui sünkroonsuse ja pinge kvaliteedi kontrollimine pole vajalik.Selle juhtumi jaoks luuakse lihtsad TAPV-skeemid;

• seadmed, mis võimaldavad asünkroonset sisselülitamist — asünkroonne automaatne taasühendamine (NAPV);

• kiirete kaitsetega varustatud kaitselülitite ja ajamite jaoks, mis on võimelised töötama ajal, mis välistab toitesüsteemi jagamise asünkroonseteks sektsioonideks - kiire automaatne taassulgemine (BAPV).

Sünkroonimist kontrollitakse, kui:

• pinge olemasolu kontrollimine, näiteks liinil — KNNL;

• pinge juhtimise puudumine — KONL;

• sünkroonimise ootamine — KOS;

• sünkroniseerimine — KUS.

Automaatse taassulgemise ühilduvus releekaitse- ja automaatikaseadmete tööga

Algoritme saab rakendada automaatseks uuesti sulgemiseks:

• kaitsekiirendus;

• lülitite tööjärjestuse seadistamine erinevatel omavahel ühendatud linkidel;

• interaktsioon sagedusliku mahalaadimise automaatsete seadmetega;

• mitteselektiivse voolukatkestuse kasutamine koos automaatse taassulgumisega, mis võimaldab vähendada lühisvoolusid;

• kombinatsioonid automaatse ülekande lülitusoperatsiooniga ja mõnel muul juhul.

Töövoolu tüüp

Parima töökindlusega on tööahelate toitesüsteemi kogutud akupatareide energia baasil töötavad automaatikaseadmed. Kuid need nõuavad keerulisi tehnilisi seadmeid ja spetsialistide pidevat hooldust.

Sellest tulenevalt on välja töötatud ka teisi süsteeme, mis põhinevad abitrafodest (TSN) võetud vahelduvvooluahelatest, voolul (CT) või pingel (VT).Neid kasutatakse kõige sagedamini väikestes kaugalajaamades, mida teenindavad mobiilsed elektrikud.

Lihtsaima ühe lasuga automaatse sulgemisliini tööpõhimõte

Ühetsükliliste automaatsete taassulgurite loogikat saab selgitada AR-relee (RPV-58) vana, kuid endiselt töötava elektromagnetilise printsiibi skeemil.

Ahel on varustatud alalistööpingega + ХУ ja - ХУ. AR-releed juhivad järgmised ahelad:

• sünkroonsuse juhtimine;

• kaitselüliti kontakti asend väljalülitatud olekus (RPO);

• ettevalmistamise luba;

• automaatse uuesti sulgemise keeld.

AR-komplekt sisaldab releed:

• aeg RT;

• vahepealne RP kahe mähisega:

• praegune I;

• pinge U.

Kondensaator C laaditakse pärast juhtkarbile pinge andmist ettevalmistusloa loogikaahelate elementide kaudu. Ja kui moodustuvad automaatsed mittesulguvad ahelad, blokeeritakse laadimine, valides takistid R1 ja R2.

ShU pinge rakendatakse ajarelee RV mähisele pärast seda, kui kaitselüliti rakendub ajastuse juhtahelate kaudu ja see täidab oma kontaktiga määratud viivituse.

Pärast tavaliselt avatud kontakti RV sulgemist tühjeneb kondensaator vaherelee RP pingemähisesse, mis käivitatakse ja suletud kontaktiga RP väljastab oma voolumähise kaudu solenoidile + ShU toitelüliti sulgemiseks.

Seega väljastab APV-relee vooluimpulsi eellaetud kondensaatorist C, et sulgeda kaitselüliti pärast seda, kui RU signaali vilkur ja N ülekate on RP-kontakti sulgemisega välja lülitanud.

H-plaadi eesmärk on keelata teeninduspersonali automaatne taassulgemine toimingute vahetamisel.

Relee staatiliste elementide automaatseks sulgemiseks

Pooljuhttehnoloogia kasutamine on muutnud automaatsete sulgemisseadmete jaoks mõeldud elektromagnetreleede suurust ja disaini. Need on muutunud kompaktsemaks, mugavamaks seadistustes ja seadistustes.

Ja elektromagnetreleede loogikasse põimitud releeahela tööpõhimõte jäi samaks.

Automaatsete sulgemisseadmete toe omadused

Töö ajal on kasutusele võetud kaitse- ja automaatikaseadmed ainult hoolduspersonali järelevalve all, kes kontrollib seadmete nõuetekohast tööd. Teiste spetsialistide juurdepääs neile on piiratud. korralduslikud tingimused.

Kõik automaatse sulgemise toimingud salvestavad automaatika, salvestid ja dispetšeri kirjed toimingute logisse. Releetöötajad analüüsivad iga releekaitse- ja automaatikaseadmete käivitamise õigsust ning fikseerivad selle tehnilisse dokumentatsiooni.

Perioodiliseks hoolduseks võetakse automaatsed taassulgurid koos teiste süsteemidega kasutusest välja ja antakse ennetusmeetmeteks üle MSRZAI talituse personalile, kes pärast kontrollimist koostab akti ja teeb järelduse nende kohta. töökõlblikkust ja osaleda kasutuselevõtus releekaitseseadmed töötama
Vaata ka: Kuidas töötavad automaatsed ülekandelülitusseadmed (ATS) elektrivõrkudes