ДЗШ 110-220 кВ - АПВ шин

6. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПОВТОРНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ ШИН
Практика подтверждает довольно высокую эффективность успешного включения под напряжение системы шин после действия ДЗШ. Быстрое восстановление исходной схемы питания систем шин узловых подстанций восстанавливает не только питание потребителей по тупиковым линиям и трансформаторам, подключенным к данной системе шин, но и прерванные транзитные связи.
Известны автономные схемы АПВ шин, обеспечивающие опробование поврежденной системы шин напряжением и дальнейший сбор полной доаварийной схемы при выбранной очередности включения присоединений. Однако такие схемы сложны, требуют большого числа кабельных связей между панелями защит и автоматики присоединений и поэтому в настоящее время используются очень редко. В основу современных схем АПВ шин положен принцип использования АПВ присоединений.
К схеме АПВ шин предъявляются следующие требования.
После действия ДЗШ на отключение системы шин данная система должна быть поставлена под напряжение от одного из присоединений (опробование системы шин). Для этой цели АПВ такого присоединения должно быть выполнено без контроля синхронизма и без контроля наличия напряжения на шинах, а при необходимости выполнения АПВ с контролем указанных параметров дополняется еще контролем отсутствия напряжения на шинах.
АПВ шин должно состояться и в случае ремонта присоединения, предназначенного для опробования системы шин. Для этой цели на каждой системе шин выбирается по два присоединения, имеющих простые схемы АПВ либо дополненные в цепях пуска контролем отсутствия напряжения на шинах. В этом случае первым будет включаться то присоединение, у которого выдержка времени на АПВ меньше. Если АПВ шин будут происходить в режиме нарушенной фиксации, то выбор присоединения для опробования будет производиться уже не из двух, а из четырех присоединений. Если же при нарушенной фиксации необходимо ограничить число присоединений, опробующих системы шин, то на выводимых из схемы опробования линиях необходимо снять накладки АПВ с контролем отсутствия напряжения на шинах, либо (если это допустимо по режиму) ввести запрет АПВ этих присоединений при действии ДЗШ, либо просто увеличить выдержку времени этих АПВ.
3. В ряде случаев опробование системы шин является достаточным и дальнейшая сборка схемы может не выполняться. При успешном АПВ включаются под напряжение, восстанавливается питание работающих в тупиковом режиме линий и трансформаторов (если они не отключались при работе ДЗШ). Такое решение применяется при постоянном дежурстве оперативного персонала и позволяет упростить схемы АПВ присоединений.
При действии ДЗШ АПВ некоторых присоединений не допускается или считается нецелесообразным. К таким присоедниенням относятся линии, питающие синхронную нагрузку, не отделяемую при действии ДЗШ, блоки генератор — трансформатор и т. д. Для возможности выполнения этого требования на всех присоединениях предусмотрены цепн запрета АПВ прн действии ДЗШ. Недопустимость АПВ после действия ДЗШ определяется диспетчерской службой энергосистемы.
При опробовании в цикле АПВ шин поврежденной системы шин и повторном срабатывании ДЗШ АПВ всех остальных присоединении должно быть запрещено.
АПВ шин допускается при условии, что все питающие источники отключались всеми фазами, в том числе и неповрежденными. Отказ в отключении неповрежденной фазы присоединения приведет при включении других присоединений к схеме с неполнофазным режимом с возможными неселективными отключениями в питающей сети от резервных защит. Для запрета АПВ присоединений А1 (см. рис. 13) в рассматриваемом режиме используется цепь нз замыкающих контактов KL21.3 и K.L22.4 и размыкающих контактов реле KL3.2 и .KLV1. При срабатывании выходных реле ДЗШ н нормальном отключении всех присоединений срабатывает и KLV1. Если напряжение с шин снято, то при возврате реле ДЗШ реле KLV1 и el возвращается. Для перекрытия возможного неодновременного размыкания контактов выходных реле ДЗШ н замыкания контактов реле напряжения KV1 и KV2 реле KLV1 с помощью контура C1—R1 должно иметь выдержку времени на отпадание 0,2—0,25 с. Таким образом, цепь запрета АПВ прн неполнофазном отключении будет создана, если работала ДЗШ и факт работы ДЗШ зафиксирован (замкнут контакт KL21.3), выходные реле ДЗШ вернулись в исходное состояние (замкнут размыкающий контакт KL3.2), не отключена одна нз неповрежденных фаз одного из источников питания, в результате чего разомкнуты контакты реле KVI или KV2 и как следствие обесточено реле KLV1, причем после действия ДЗШ прошло 0,2—0,25 с (замкнут размыкающий контакт реле К1У1). Цепь существует до отпадания реле KL22.
Рассмотренная схема контроля отключения выключателей обладает серьезным недостатком на подстанциях 220 кВ и выше с воздушными выключателями н воздухонаполненными отделителями. Для равномерного распределения напряжения между камерами отделителей камеры шунтированы емкостными делителями. Поэтому после действия ДЗШ и отключения всех выключателей, когда их главные контакты замкнуты, а контакты отделителей разомкнуты, сохраняется связь отключенных шин с системой через вышеуказанные емкости. При наличии на отключенной системе шин трансформаторов напряжения типа НКФ, обладающих определенной индуктивностью, возможно возникновение резонансных процессов с появлением на шинах значительных фазных напряжений и напряжения на выводах разомкнутого треугольника. При этом возможна ложная работа схемы контроля цепей напряжения (возврат реле KLV1 при нормальной работе ДЗШ н нормальном отключении всех выключателей).

Рис. 27. Осциллограмма однофазного КЗ на шинах 220 кВ ГРЭС при установленных на подстанции воздушных выключателях:
В этом случае произойдет излишнее срабатывание реле KL27—KL29 и запрет АПВ шин. В процессе резонансных перенапряжений возможны повреждения трансформаторов напряжения. Вероятность перенапряжений зависит от соотношения индуктивности трансформаторов напряжения, емкости шин и емкости емкостных делителей выключателей. Поэтому при прочих равных условиях она зависит от количества присоединенных к шинам выключателей. На рис. 27 приведена осциллограмма КЗ на шинах ГРЭС 220 кВ с воздушными выключателями. После отключения КЗ возникают резонансные явления с частотой порядка 17 Гц, с появлением значительных напряжений во вторичных цепях всех фаз и в цепях разомкнутого треугольника. Для снижения вероятности возникновения перенапряжений после действия ДЗШ рекомендуется не отключать от ДЗШ по одному из трансформаторов (линий), работающих в режиме тупикового питания на каждой системе шин. Возможно отключение трансформаторов (автотрансформаторов) по сторонам среднего и нрзкого напряжений. Естественно, что рассматриваемые явления могут возникнуть и при плановом отключении системы шин после отключения всех выключателей. В этих случаях рекомендуется перед отключением последнего выключателя отключать от шин трансформатор напряжения. Рассмотренные явления могут также вывести из работы цепь чувствительного органа ДЗШ, вводимого при опробовании системы шин от одной из линий.
При включении от АПВ шин первого присоединения на устойчивое повреждение необходимо повторное действие ДЗШ (основного или чувствительного комплекта) с последующим запретом АПВ всех присоединений. Запрет АПВ для присоединений первой СШ выполняется по цепи замыкающий контакт KL21.3 (фиксирующий срабатывание ДЗШ на заданное время) — замыкающий контакт KL19.2 (фиксирующий срабатывание чувствительного органа) —размыкающий контакт KL22.5 (вводящий цепь через 0,8—1 с после первого срабатывания, т. е. после завершения всех операций по отключению) — обмотки реле KL27—KL29. Контактами реле KL27—KL29 производится запрет АПВ. В целях упрощения запрет АПВ выполняется для всех присоединений, включая и те, которыми выполняется опробование. Режим этих цепей не меняется при изменении выбора присоединений, которыми опробуются шины, и не зависят от других схем и режимов энергосистемы, поэтому оперативные накладки в этих цепях не устанавливают. Эти же реле используются для запрета АПВ шин при действии УРОВ. Для правильной работы схемы запрета АПВ в режиме нарушенной фиксации группы выходных реле первой и второй СШ объединяются при включенном рубильнике S2 и замкнувшемся при этом контакте KL33.4.
Если опробование системы шин в цикле АПВ шин было успешным, остальные присоединения включаются в заданной очередности с учетом принятых схем и выбранных выдержек времени АПВ. Однако при оценке эффективности схемы АПВ шин необходимо учитывать следующие обстоятельства:
а)как правило, выдержки времени линейных АПВ по условию правильной работы защиты при повреждениях на линиях принимаются не менее 4—5 с;
б)выдержки времени однократных АПВ более 7—8 с принимать опасно из-за возможности многократного включения от АПВ при повреждении на линии. Это объясняется тем, что гарантированное время заряда конденсатора в схеме АПВ составляет 15 с, однако оно может оказаться и меньше, особенно в случаях, когда на шинах оперативного тока поддерживается повышенное напряжение;
в)нецелесообразно допускать одновременное включение двух или более масляных выключателей. Это объясняется недопустимостью в ряде случаев такого режима для аккумуляторной батареи и резким падением напряжения в кабелях цепей катушек включения, что может приверти к отказу включения включателей, Поэтому целесообразно разносить выдержки времени АПВ на 1 с для масляных выключателей 110 кВ и на 1,5 с для масляных выключателей 220 кВ. При оценке работы АПВ шин необходимо также учитывать возможность АПВ шин при нарушенной фиксации;
г) линии, включаемые только после включения шин под напряжение, должны иметь схему АПВ с контролем синхронизма либо АПВ с контролем наличия напряжения на шинах. Для присоединений, работающих в режимах тупикового питания, допустим только вариант схемы АПВ с контролем напряжения на шинах. Если интервал времени от 4—5 До 7—8 с недостаточен для обеспечения полной сборки схемы подстанции, то целесообразно путем увеличения сопротивления резистора увеличить время заряда АПВ и с учетом этого принимать увеличенные времена на АПВ. При этом необходимо оценить допустимость увеличения перерыва питания потребителей при КЗ на линиях и успешных АПВ. Возможно н другое решение вопроса. На линиях устанавливаются двукратные АПВ. Первый цикл АПВ предназначается для работы при повреждении на линии, при этом необходимость схемы контроля в цепях пуска АПВ определяется только режимом работы линии. При срабатывании выходных реле ДЗШ работа этой схемы АПВ автоматически запрещается. Вторая схема АПВ допускает времена до 20 с и используется для возможности АПВ шин. Запрет этой схемы выполняется при срабатывании линейных защит и при работе реле KL27—KL32 схемы ДЗШ; АПВ выполняется с контролем напряжения на шинах.
При установке на подстанции воздушных выключателей или выключателей с пружинными или пневматическими приводами требование о недопустимости одновременного включения выключателей не предъявляется.