Электроснабжение городов - Автоматизация сетей

Автоматизация сетей 10 - 20 кВ

Автоматические устройства в городских электрических сетях должны удовлетворять требованиям надежности действия, обеспечиваемым применением наиболее простых схем, наименьшего количества аппаратов, цепей, контактов и движущихся частей, а также применением наиболее надежных по принципу действия приборов. Выбор автоматических устройств должен учитывать условия технико-экономической эффективности их использования.
Автоматические устройства с учетом привода выключателя, на который они воздействуют, выполняют таким образом, чтобы исключалась возможность более чем однократного включения на короткое замыкание как при нормальной работе схемы автоматики, так и при отказе любого контакта в схеме устройства. При этом считают, что отказ вспомогательного контакта привода выключателя сопровождается отказом всех контактов, закрепленных с ним на одном валу.
Автоматизация электроснабжения электроприемников I категории решается только применением устройств автоматического включения резерва (АВР), причем устройства АВР предусматриваются непосредственно на вводе к электроприемнику.
Автоматизация электроснабжения электроприемников II категории решается в зависимости от технико-экономической эффективности этих мероприятий. Принципы автоматизации при этом могут быть различными: устройства АВР, применение замкнутых сетей 0,4 кВ и др.
Питающие сети 10(6) — 20 кВ выполняют с автоматическим резервированием в РП. При этом допускается однократное автоматическое включение на поврежденные сборные шины РП или ТП.
Расстановку устройств АВР в городских электрических сетях согласуют с размещением устройств автоматической частотной разгрузки (АЧР) так, чтобы действием АВР не ликвидировалось снижение общей нагрузки сети, которое может иметь место при действии АЧР.
Устройства АВР запускаются в. работу при исчезновении напряжения на резервируемом элементе, вызванном любой причиной, включая короткое замыкание на нем. Возврат к нормальной схеме может быть автоматическим и неавтоматическим. Устройства АВР обеспечивают однократность действия, при этом резервный источник включают только после отключения выключателя рабочего элемента со стороны шин потребителя. Для ускорения отключения резервного элемента при включении его на неустранившееся короткое замыкание предусматривают ускорение защиты резервного элемента после срабатывания устройства АВР.
Пусковой орган минимального напряжения, контролирующий наличие напряжения на рабочем элементе, выполняют таким образом, чтобы исключалась его ложная работа при перегорании одного предохранителя в цепи трансформатора напряжения.
Контроль напряжения на резервном элементе в устройствах АВР одностороннего действия выполняется на одном реле напряжения. Устройства АВР двухстороннего действия не работают, если схемой автоматики одновременно фиксируется исчезновение напряжения хотя бы на одной фазе обоих контролируемых элементов.
В устройствах АВР обеспечивается контроль состояния выключателей, на которые они воздействуют, и их приводов.

Действие устройства АВР имеет смысл при наличии напряжения на резервном источнике питания, в связи с чем в пусковой орган АВР включают максимальное реле напряжения, контролирующее наличие напряжения на резервном источнике питания.
Устройство АВР должно иметь минимально возможное время срабатывания при аварийном отключении выключателя рабочего питания. В этом случае резервный источник питания должен включаться немедленно, а продолжительность перерыва питания будет определяться в основном собственным временем включения резервного выключателя (0,4-0,8 с).
Автоматические выключатели, коммутирующие линии, отходящие от ЦП и РП, оборудуются устройствами автоматического повторного включения (АПВ). Кратность действия и длительность бестоковых пауз АПВ определяют в каждом конкретном случае, исходя из состояния линий, подстанций и пр. Автоматические выключатели воздушных и смешанных (кабельно-воздушных) линий оборудуют устройствами двукратного АПВ, а кабельных — однократного АПВ.
Время бестоковой паузы первого цикла АПВ, если" его выбор не связан со специальными требованиями, должно быть не менее 1 — 2 с. Время бестоковой паузы второго цикла АПВ должно быть не менее 10—15 с с учетом времени возведения привода.
В табл. 1 и на рис. 1 приведены варианты автоматизации городских электрических сетей напряжением 10(6) —20 кВ.
Таблица 1. Варианты автоматизации городских электрических сетей 10(6)—20 кВ

В эксплуатируемых городских электрических сетях наибольшее распространение получили следующие решения: структура сети — двухзвенная; питание РП осуществляется по двум раздельным линиям с секционным выключателем (ВМ) (по проектным данным — 67,2 %, по данным опроса — 70%) или по одной основной линии и одной резервной (соответственно 4,4 и 19,4%); распределительные сети 10(6) —20 кВ выполняются по радиальной, нерезервируемой схеме (по данным опроса — 45,8 %) или по петлевой, разомкнутой с перемычками (46,0%).

Рис. 1. Варианты сетей 10(6)-20 кВ: ДТП — делительная ТП; Bl. В2 — линейные выключатели
В автоматизированных распределительных сетях предусматриваются телемеханические устройства для диспетчерского контроля основного коммутационного оборудования ЦП и РП, от которых осуществляется питание таких сетей. Объем телемеханизации распределительных сетей определяют совместно с объемом их автоматизации. Телемеханизация ЦП и РП включает:
телесигнализацию положения основного коммутационного оборудования; телеизмерение нагрузок и напряжения; аварийно-предупредительную сигнализацию в минимальном объеме, но не менее двух общих сигналов — авария, неисправность; телеуправление (одна общая команда) для гражданской обороны. При применении автоматизированных систем диспетчерского управления в городских электрических сетях при соответствующих обоснованиях допускается телеуправление выключателями отходящих линий. В качестве каналов связи для телемеханики используют городские телефонные сети. При необходимости допускается применение специально прокладываемых линий связи.

АВТОМАТИЗАЦИЯ СЕТЕЙ 0,4 кВ

Рис. 2. Варианты сетей 0,4 кВ

Основным элементом автоматизации распределительных сетей напряжением до 1 кВ, как правило, являются устройства АВР, обеспечивающие требуемую надежность электроснабжения электроириемников I категории.
Повышение Надежности электроснабжения электроприемников в районах с малоэтажной застройкой (не выше 5 этажей) с однотрансформаторными подстанциями может быть достигнуто за счет применения замкнутых сетей напряжением до 1 кВ. Для успешного внедрения замкнутых сетей необходимо питать сеть от одной секции шин 10(6) — 20 кВ ЦП; иметь две-три линии напряжением 10(6) — 20 кВ и разветвленную кабельную сеть напряжением до 1 кВ.
В устройствах АВР предусматривают электрическую или механическую блокировку от одновременного включения обоих вводов.
При работе на резервном питании должна быть исключена возможность многократной коммутации токов короткого замыкания аппаратом резервного ввода при отсутствии основного питания.
В табл. 2 и на рис. 2 приведены рекомендуемые варианты автоматизации сетей 0,4 кВ.
Таблица 2. Варианты автоматизации городских электрических сетей 0,4 кВ