Одним из важнейших мероприятий по обеспечению бесперебойного питания потребителей СН тепловых электростанций является применение устройства автоматического включения резервных источников питания СН — устройства АВР. Это является обязательным на всех тепловых электростанциях, поскольку питание нагрузки СН, как правило, осуществляется от одного рабочего источника, который должен быть автоматически заменен резервным источником.
Автоматическое включение резервных трансформаторов и реактированных линий СН должно быть обеспечено в случаях, вызывающих исчезновение напряжения на шинах СН при: отключении рабочего питающего элемента защитой от внутренних повреждений или ошибочном или самопроизвольном отключении любого из его выключателей, отключении блоков с ответвлением на СН от своих защит, отключении шин генераторного напряжения, от которых питаются рабочие источники СН, и т.д.
Для уменьшения тяжести повреждения электрооборудования и увеличения долговечности кабелей при КЗ на шинах секции 6 кВ или вблизи шин при отказе защиты соответствующего присоединения и работе защиты ввода питания секции 6 кВ СН в соответствии с ПУЭ с учетом решения Главтехуправления предусматривается автоматическое блокирование (запрет) АВР при действии защит ввода рабочего питания секции СН и УРОВ присоединений СН (см. § 4 и 5). При этом выходное промежуточное реле защиты замыкает цепь блокировочного реле, которое, самоудерживаясь, разрывает цепь включения от АВР резервного источника питания.
В схеме устройства АВР предусматривается однократность действия. Включение резервного источника питания на неотключившееся КЗ в рабочем источнике недопустимо, так как это привело бы к увеличению размеров повреждений в нем. Поэтому схема АВР должна быть выполнена так, чтобы автоматическое включение резервного источника было возможно только после отключения выключателей рабочего источника питания от шин РУСН.
Устройство АВР должно обеспечить возможность быстрого включения резервного источника питания, так как чем скорее восстанавливается напряжение на шинах СН, тем меньше торможение электродвигателей и тем легче режим их самозапуска. Для этой цели схема устройства АВР должна обеспечивать действие без выдержки времени на включение резервного источника питания в тех случаях, когда исчезновение напряжения на шинах СН произошло в результате отключения выключателя рабочего источника. Таким образом, при повреждениях в рабочем источнике и отключении его от защиты, а также при самопроизвольном или ошибочном отключении какого-либо из выключателей рабочего питающего элемента автоматическое включение резервного источника должно происходить без выдержки времени.
Рис. 24. Схема АВР трансформаторов СН блочных тепловых электростанций, питающих шины РУСН 6 кВ:
с ~ поясняющая схема; б - цепи реле, контролирующих питание магистралей от TR1; в - цени реле, контролирующих питание магистралей от 77?2, г - цепи отключения включателя Q1A; д цепи пуска выходного реле АВР, включающего выключатель Ql: е пени пуска выходного реле АВР. включающего выключатель Q2: ж - цени включения выключателя Q1L1: з цени реле напряжения АВР и защиты минимального напряжения электродвигателей; и - цени пуска реле времени КТ1 и КТ2
В случае исчезновения напряжения на шинах СН (при включенных выключателях рабочего питающего элемента) пуск АВР производится от органа минимального напряжения. При этом рекомендуется контролировать наличие напряжения на резервном источнике питания. Схема устройства АВР в этом случае действует с выдержкой времени на отключение выключателей рабочего питающего элемента, после этого происходит автоматическое включение резервного источника питания. Это необходимо для отстройки от длительного понижения напряжения на шипах СН в сети, питающейся от рабочего элемента, и в сети, от которой этот рабочий элемент получает питание.
Особенно необходимо обеспечить безотказное действие устройства АВР на блочных тепловых электростанциях при отключении блоков. Отключение СН мощных блоков представляет опасность для сохранности оборудования, и поэтому следует предусмотреть включение резервного источника с временем, не превышающим допустимое, чтобы обеспечить бесперебойную работу дымососа, дутьевого вентилятора и других механизмов.
Для ускорения действия АВР при отключении блоков с ответвлениями на СН от защит предусматривается действие защиты блоков на отключение выключателей СН блока, что показано в приведенных ранее схемах (см. § 4). С той же целью отключаются выключатели 6 кВ рабочих трансформаторов на блочных электростанциях при закрытии стопорного клапана турбины.
Предусматривается также автоматическое отключение рабочего трансформатора блока и включение резервного от АВР при асинхронном режиме работы генератора блока для обеспечения нормального напряжения на шинах РУСН 6 кВ. Во всех указанных случаях отключения выключателей рабочего трансформатора устройство АВР действует без выдержки времени на включение резервного трансформатора.
Для ускорения действия устройства АВР при присоединении рабочих источников питания к шинам генераторного напряжения предусматривается их отключение от защиты шин 6-10 кВ. это обеспечивает включение от АВР резервного источника без выдержки времени.
Ниже рассматриваются наиболее распространенные схемы устройства АВР, применяемые на тепловых электростанциях.
Схема АВР для трансформаторов СН блочных тепловых электростанций, питающих шины РУСН 6 кВ, приведена на рис. 24. Схема дана для рабочего трансформатора с расщепленными обмотками, присоединенного ответвлением к блоку 1GT, и двух резервных трансформаторов TR1 и TR2, присоединенных к магистралям резервного питания 6 кВ L и М. Выключатели 6 кВ резервных трансформаторов постоянно включены, магистрали резервного питания разделены нормально отключенными выключателями Q3L и Q3M. Выключатели Q4L и 04М нормально включены.
Схема АВР должна обеспечить возможность замены рабочего трансформатора любым резервным трансформатором. Для этого в схеме АВР предусматриваются специальные промежуточные реле KLL1, KLM1, KLL2, KLM2, контролирующие, от какого резервного трансформатора питаются вводы резервного питания. Контакты этих реле участвуют в схеме АВР и позволяют обеспечить питание шин 6 кВ блока 1GT от соответствующего резервного трансформатора.
На рис. 24 показана схема АВР для секции ВА1, действующая следующим образом. При использовании для резервирования TR] замкнуты контакт KV1 и контакты реле положения "Включено" KQC1qjL и KQCIqim на включенных выключателях 6 кВ TR1. Поэтому под напряжением находятся реле KSV1, KLLI и KLMI, и контакты их в схеме АВР замкнуты. При использовании для резервирования TR2 (включены магистральные секционные выключатели Q3L, Q3M. Q4L, Q4M) под напряжением находятся реле KSV2, KLL2 и KLM2, и тогда их контакты замкнуты.
В схеме АВР используется реле контроля цепи отключения (реле положения "Включено") KQC1 выключателя рабочего трансформатора типа РП-252 (РП-18-64). Это реле при исправности цепи отключения и наличии оперативного тока в цепях включенного выключателя Q1A находится под напряжением, и замыкающие контакты его замкнуты.
При отключении выключателя Q1A по любой причине замыкаются его вспомогательные контакты QIA2, Q1A3. Q1A4. Реле KQC1 обесточивается, "Однако контакты его еще остаются замкнутыми, так как они размыкаются с выдержкой времени, достаточной для включения выключателей резервного трансформатора и вводов резервного питания 6 кВ.
При этом в случае резервирования от TR1 создается цепь на срабатывание промежуточного реле КАС1 типа РП-23 (PI1-16-14), включающего выключатель Q1, а при резервировании от TR2 - цепь на срабатывание реле КАС2, включающего выключатель Q2. Одновременно образуется цепь на включение выключателя ввода резервного питания Q1L1. В цепи включения этого выключателя установлено указательное реле КН1 типа РУ-1-20 (РЭУ-11) для фиксации действия устройства АВР как при успешном, так и при неуспешном его срабатывании.
При исчезновении напряжения на шинах секции 6 кВ при включенном выключателе Q1A вступает в действие пусковой орган минимального напряжения, предназначенный для отключения выключателя QIA рабочего трансформатора с целью обеспечения автоматического включения резервного питания.
Пусковой орган минимального напряжения АВР должен действовать при исчезновении напряжения на шинах 6 кВ и не должен реагировать на удаленные КЗ во внешней сети. Кроме того, он должен действовать с выдержкой времени, равной или превышающей на одну ступень выдержку времени максимальной токовой (или дистанционной) защиты
трансформаторов, чтобы предотвратить отключение трансформаторов при повреждениях в питаемой или питающей сети.
Пусковой орган минимального напряжения АВР содержит реле напряжения KSV4 типа РН-53/60Д (РН-153/60Д) и реле времени КТ2 типа РВ-133 (РВ-01, 10 с). Для предотвращения ложного действия АВР при перегорании предохранителей на стороне 6 кВ ТН предусмотрена блокировка, для которой используется фильтр-реле напряжения обратной последовательности KVZ1 типа РНФ-1М, применяемый в схеме защиты минимального напряжения электродвигателей, питающихся от данной секции шин 6 кВ. Как видно из рис. 24,и. размыкающий контакт KVZ1 соединен последовательно с контактом реле KSV3 в цепи пуска реле времени КТ2. В нормальном режиме контакт KVZ1 замкнут, а контакт KSV4 разомкнут. При перегорании предохранителей в двух фазах на стороне 6 кВ ТН нарушается симметрия напряжений, подводимых к KVZ1, появляется напряжение обратной последовательности на выходе фильтра, и KVZ1 срабатывает. При этом размыкается контакт KVZ1. в результате этого исключается пуск реле времени КТ2, и, следовательно, схема АВР ложно не действует. Кроме того, предусмотрена блокировка для исключения ложного действия АВР при обрыве обмотки реле напряжения KSV4. Эта блокировка выполнена введением в цепь пуска реле времени КТ2 контакта реле KSV3 (РН-54/160 или РН-154/160) - реле первой ступени защиты минимального напряжения, предназначенного для отключения неответственных электродвигателей в режиме самозапуска. Уставка этого реле равна примерно 70 В, поэтому оно срабатывает одновременно с реле KSV4 при исчезновении напряжения на шинах 6 кВ, обеспечивая пуск АВР.
Для исключения ложного действия устройства АВР и защиты минимального напряжения электродвигателей при срабатывании автоматического выключателя SF1, установленного во вторичных цепях ТН. "+" к контактам реле напряжения подается через вспомогательный контакт SF1, размыкающийся при его отключении. Цепь отключения выключателя Q1A проходит либо через контакты KSV1 и KLL1, либо через контакты KSV2 и KLL2, соединенные последовательно с контактами реле времени АВР, в зависимости от того, какой резервный Трансформатор используется для резервирования рабочего трансформатора. После отключения выключателя Q1A схема устройства АВР работает так же, как описано выше.
Схемой предусмотрен запрет АВР при действии защит рабочего трансформатора от внешних КЗ, дуговой защиты и УЮВ присоединений 6 кВ. При замыкании контактов указанных защит срабатывает блокировочное реле КВ1 и самоудерживается на своем контакте КВ11, другой же контакт этого реле, КВ12, разрывает цепь включения выключателя ввода резервного питания на секцию (см. рис. 24, ж) на все время существования импульса на включение выключателя ввода от АВР. После того как разомкнутся контакты KQC13, подорвется цепь самоудерживания реле КВ1, и схема вернется в исходное состояние.
Схема АВР для секций ВВ1 выполняется аналогично, но с действием на включение выключателей Ql(Q2j и Q1M1. В схеме должны быть использованы контакты реле KLM1 и KLM2 вместо контактов реле KLL1 и KLL2, а пусковой орган минимального напряжения должен быть присоединен к TV2.
Схема АВР для реактированных линий выполняется так же, однако автоматическое включение выключателя со стороны питания резервной линии производить не требуется, так как в реакторе, в отличие от трансформатора, отсутствуют потери холостого хода и потому целесообразно держать включенным выключатель со стороны питания.
Наличие напряжения на резервной линии проверяется с помощью реле KSV1, контролирующего напряжение на магистрали резервного питания 6 кВ, к которой присоединена резервная линия.
Схема АВР для трансформаторов 6/0,4 кВ, выполненная по рис. 25, обеспечивает автоматическое включение выключателя QR1 резервного трансформатора СН и автоматического выключателя Q1L ввода резервного питания к шинам 0.4 кВ как без выдержки, так и с выдержкой времени.
Для действия схемы АВР необходимо, чтобы переключатели блокировки SAB1 nSAB2 находились в положении "АВР включено".
При отключении выключателя Q2 по любой причине замыкаются его вспомогательные контакты Q2\ и Q22, обесточивается реле контроля исправности цепи отключения выключателя KQC2 типа РП-252 (РП-18-64), но контакты KQC21 и KQC22 остаются временно замкнутыми. В результате замыкается цепь включения без выдержки времени выключателя QR1 и автоматического выключателя Q1L ввода резервного питания 0,4 кВ.
Для ускорения включения резервного питания предусмотрена блокировка между выключателем Q1 и автоматическим выключателем Q2 рабочего трансформатора, обеспечивающая отключение Q2 при любом отключении выключатели Q1. Цепь блокировки заведена через контакты переключателя SAB1, и поэтому она действует только при включенном положении переключателя.
Для действия схемы АВР при исчезновении напряжения на шинах 6 кВ РУСН, питающих рабочий трансформатор 6/0,4 кВ, предусмотрен пусковой орган минимального напряжения, выполненный с реле напряжения KV10 типа РН-54/160 (РН-154/160) и реле времени КТ10 типа РВ-127 (РВ-01, 10с).
При отсутствии напряжения на рабочем трансформаторе контакты реле напряжения замыкаются и срабатывает реле времени КТ10 с выдержкой времени, равной или превышающей выдержку времени максимальной токовой защиты трансформатора. Контакты реле КТ10 включены последовательно с контактами реле KSV1 контроля наличия напряжения на резервном трансформаторе. При этом автоматическое включение последнего производится только при наличии напряжения на шинах секции РУСН, от которой питается резервный трансформатор. Для контроля этого напряжения используется реле напряжения KV1 типа РН-53/200 (РН-153/200), которое с помощью переключателя SAB2 может подключаться к шинкам ТН соответствующей секции 6 кВ, к которой присоединен резервный трансформатор.
Как и в схеме рис. 24. в данной схеме предусмотрен запрет АВР при действии защит рабочего трансформатора от внешних КЗ (в данном случае максимальной токовой защиты и токовой защиты нулевой последовательности). При замыкании контактов выходного реле (см. рис. 22) срабатывает блокировочное реле, самоудерживаясь, своим размыкающим контактом разрывает цепь включения выключателя ввода резервного питания на секцию (рис. 25, г). Возврат схемы происходит аналогично рис. 24.
Рис. 25. Схема АВР трансформаторов СН 6/0.4 кВ.
а - поясняющая схема: б - цепи отключения автоматического выключателя Q2: в цепи включения выключатели QR1: г - цепи включения выключите ля Q1L; д - цепи реле контроля напряжения на резервном трансформаторе, е цепи включения реле времени пускового органа минимального напряжения АВР
На рис. 25 показаны цепи АВР, относящиеся к одному рабочему трансформатору. Такие же цепи выполняются и для других трансформаторов, резервируемых одним и тем же резервным трансформатором 6/0,4 к В.
Схема АВР, применяемая для трансформаторов 6/0,4 кВ на блочных тепловых электростанциях, при отключении одного рабочего трансформатора действует аналогично схеме на рис. 25. При одновременном исчезновении напряжения на обеих секциях шин 6 кВ блока включение резервного питания производится только на полусекции шин 0,4 кВ, к которым присоединены особо ответственные механизмы, обеспечивающие безаварийный останов блока, так как резервный трансформатор, мощность которого равна мощности одного из рабочих трансформаторов, не может обеспечить питание всей нагрузки 0,4 кВ блока. Для этого режима в схеме АВР предусмотрен дополнительный пусковой орган, отключающий секционные автоматические выключатели, соединяющие полусекции шин 0,4 кВ.
