Лабораторная работа № 11
Автоматическое включение резервного питания
1. Цель работы. Ознакомление с принципом выполнения автоматического включения резервного питания (АВР) в системах электроснабжения, выяснение влияния длительности времени бестоковой паузы при АВР на пусковой ток асинхронной нагрузки.
2. Краткая теория.
2.1.Общие сведения.
Назначение. АВР предназначено для восстановления питания потребителей путем автоматического присоединения резервных источников питания вместо рабочих источников, получивших повреждение, ошибочно отлюченных и т.п.
Область применения. АВР применяется для автоматического включения резервного трансформатора, линии, секционного выключателя, резервного механизма (насоса, компрессора и т.д.).
Для повышения надежности питания потребителей осуществляется их двухстороннее электроснабжение. В этом случае при повреждении одного из питающих элементов и его отключении работа потребителей будет продолжаться по исправным звеньям электрической системы. Вместе с тем, при двустороннем электроснабжении, выполненном путем кольцевания электрических сетей, релейная защита становится более сложной. Кроме того, усложняются условия работы аппаратуры вследствие увеличения токов КЗ.
Секционированная схема питания существенно упрощает релейную защиту, повышает четкость ее работы, увеличивает остаточные напряжения подстанций при КЗ в распределительной сети и уменьшает величины токов КЗ, позволяет во многих случаях создавать необходимые режимы по условию уровня напряжения и перетоков мощности. Основной недостаток секционированной схемы заключается в перерыве питания при повреждении питающих элементов. Этот недостаток в значительной степени устраняется автоматическим включением резервирующих элементов, по которым происходит питание потребителей в нормальных условиях.
Резервирующие элементы нормально могут быть отключены или находиться под напряжением, не имея нагрузки. Осуществление включения резерва при помощи ручных переключателей, производимых персоналом, приводит к длительному перерыву питания и сопряжено с нарушением технологического процесса производства.
Отключение источника основного питания вызывает погасание осветительной нагрузки и торможение асинхронных электродвигателей, присоединенных к обесточившейся секции шин, поэтому, чем быстрее будет подано напряжение резервного источника, тем на меньшую величину снизится частота вращения электродвигателей, тем меньше будет ток при включении устройством АВР резервного источника и тем легче и быстрее произойдет самозапуск. Характер изменения во времени напряжения, частоты вращения двигателя и тока в процессе самозапуска показан на рис.1.
Для успешного самозапуска нужно, чтобы при подаче напряжения от резервного источника момент, развиваемый асинхронным двигателем, превышал момент сопротивления нагрузки.
Чрезмерно быстрая подача резервного напряжения (со временем менее 0,2 с.) может привести к тому, что напряжение на зажимах асинхронных двигателей, поддерживаемое остаточным намагничиванием, еще не затухнет и произойдет несинхронное включение, опасное по условию механической сохранности двигателя. Поэтому минимальное значение бестоковой паузы АВР должно быть не менее 0.3-0.4 с. Это время обеспечивается собственным временем включения выключателя резервного питания и реле, входящими в АВР.
В качестве пускового органа АВР, выявляющего прекращение электропитания от основного источника и производящего отключение выключателя этого ввода, применяется реле напряжения, замыкающего свой контакт при снижении напряжения до 30...40% номинального значения. Реле действует на отключение со временем 0.5 - 2 с. Это время отстроено от времени защит от КЗ. АВР производит включение резервного источника питания только при наличии на нем нормального напряжения, что проверяется при помощи реле напряжения, подключенного к трансформатору напряжения резервного источника (см.подробнее п.2.3).
Рис.1. Характер изменения напряжения, частоты вращения и тока статора асинхронного электродвигателя в процессе самозапуска при действии АВР.
Следует иметь в виду, что пусковой орган АВР выполненный при помощи реле понижения напряжения оказывается неэффективным, если к шинам резервируемой секции подключены конденсаторные батареи или синхронные электродвигатели, которые при прекращении питания секции от основного источника поддерживают напряжение и затягивают действие АВР. Применение АВР для воздушных линий электропередачи не исключает установку на них АПВ и рассматривается как резервирующее мероприятие - отключаемая линия включается обратно от устройства АПВ, а если работа АПВ оказывается неуспешной, то эта линия автоматически отключается со стороны источника и потребители устройством АВР переключаются на питание от другой резервирующей линии.
Как показывает опыт эксплуатации, АВР является важным средством повышения надежности работы энергосистем. Успешность действия АВР составляет 90…95%.
Таким образом технический и экономический эффект применения АВР заключается в следующем: восстановление без серьезных нарушений нормального технологического процесса потребителей; упрощение релейной защиты, снижение токов КЗ.
2.2 Основные требования к устройствам АВР.
1. АВР должно предусматриваться в случаях, когда исчезновение рабочего питания вызывает ограничение мощности потребителей.
2. Как правило, АВР должны действовать при потере питания от рабочего источника по любой причине, включая КЗ на резервируемом элементе, за исключением потери питания вследствие действия устройства АЧР. В таких случаях резервирование от источника питания, разгружаемого путем АЧР, запрещается. Возврат к нормальной схеме питания может быть как автоматическим, так и неавтоматическим.
3. Действие АВР должно быть однократным.
4. Включение автоматического резервного питания должно происходить
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
