Kaip veikia automatiniai atjungikliai (AR) elektros tinkluose

Pagrindiniai vartotojų reikalavimai galiai yra patikimumas ir nepertraukiamas maitinimas. Transporto energijos srautai iš elektros tinklų apima šimtus ir tūkstančius kilometrų. Tokiais atstumais elektros linijas gali paveikti įvairūs gamtiniai ir fiziniai procesai, kurie gadina įrangą, sukuria nuotėkio sroves ar trumpuosius jungimus.

Siekiant užkirsti kelią nelaimingų atsitikimų plitimui, visose elektros linijose yra įrengtos apsaugos, kurios nuolat realiu laiku stebi visus būtinus elektros energijos parametrus, o gedimo atveju greitai atjungia maitinimą nuo elektros linijos, paspaudus įmontuotą maitinimo jungiklį. generatoriaus linijos galo pusė.

Tam tikslui visos elektros linijos yra nutiestos tarp perjungimo transporto mazgų, vadinamųjų elektros pastotės, ant kurių sutelkti galios įrenginiai, matavimo prietaisai, taip pat apsaugos ir automatikos įranga.

Maitinimo linijos gedimas gali atsirasti dėl įvairių priežasčių ir skirtingos trukmės. Paprastai jie skirstomi į dvi veikiančias grupes:

1. trumpalaikis;

2. ilgą laiką.

Pirmojo gedimo pasireiškimo pavyzdys galėtų būti gandras, praskrendantis virš elektros oro linijos laidų taip, kad išskleistais sparnais sumažintų tarp fazių potencialų esančio izoliacinio oro sluoksnio elektrinę varžą ir taip sukurtų kelią. trumpojo jungimo srovei pereiti per jo kūną.

Antrasis atvejis pasižymi tuo, kad vandalai šaunamuoju ginklu šaudo izoliatorius iš medžioklinio šautuvo, stichinių nelaimių metu sunaikinamos atramos ar dideliu greičiu į stulpus prastam matomumui atsitrenkus transporto priemonėms.

Bet kuriuo atveju apsaugos aptiks gedimą ir atidarys pertraukiklį. Trumpojo jungimo srovės nustos eiti per trumpojo jungimo vietą, susidaro srovės pertrauka.

Bet elektros vartotojams elektros tiekimas reikalingas, nes be jos gyventi nebegali. Todėl reikia pasukti liniją gyvai su jungikliu ir kuo greičiau.

Tai atliekama automatiškai keliais etapais arba rankiniu būdu valdančio personalo pagal griežtai apibrėžtą algoritmą.

Kaip veikia automatinis atjungimas (AR).

Visose elektros pastotėse yra maitinimo jungikliai, kuriuos galima valdyti automatizavimo sistemomis arba dispečeriniais veiksmais. Tam jie yra įrengti solenoidai:

• įjungti;

• išjungti.

Prijungus įtampą atitinkamam solenoidui, pirminis tinklas komutuojamas.Apsvarstykite galimybę automatiškai valdyti grandinės pertraukiklius naudojant specialius automatinius pakartotinius jungiklius.

Atjungus elektros laidą nuo apsaugų, iš karto įsijungia automatinis pakartotinis uždarymas. Bet ji įtampa į liniją tiekia ne iš karto po atjungimo, o su laiko uždelsimu, reikalingu trumpalaikėms priežastims, pavyzdžiui, elektra nutrenktam gandrui ant žemės.

Kiekvienam elektros linijų tipui, remiantis statistiniais tyrimais, rekomenduojamas savas laikas, užtikrinantis trumpalaikių gedimų laikotarpį. Paprastai tai yra maždaug dvi sekundės arba šiek tiek daugiau (iki keturių).

Pasibaigus nustatytam laikui, automatika tiekia įtampą įjungimo solenoidui: linija pradedama eksploatuoti. Esant tokiai situacijai, aktyvinimas gali būti atliktas:

1. sėkmingas, kai gedimas išnyko savaime (gandras perėjo per laidų zoną);

2. nepavyko, jei, pavyzdžiui, ant laidų užkliuvo aitvaras ir jo tvirtinimo kabelis nespėjo perdegti iki galo.

Sėkmingai įtraukus viskas aišku. Trumpas elektros energijos tiekimo nutraukimas nepakenks vartotojams ir daugeliu atvejų jie to tiesiog nepastebės.

Sugedus automatiniam išsijungimui, situacija su vartotojais komplikuojasi: gedimas išlieka, o linijos apsauga vėl iš jo atėmė įtampą — vartotojai vėl atjungiami. Taigi pirmasis bandymas užsidaryti buvo nesėkmingas.

Siekiant padidinti informacijos patikimumą, po kurio laiko, pavyzdžiui, 15 ÷ 20 sekundžių, antrą kartą automatiškai bandoma įjungti liniją esant apkrovai.

Dvigubo automatinio aukštos įtampos elektros linijų uždarymo praktika parodė savo veiksmingumą 15 aktyvavimo atvejų iš šimto. Atsižvelgiant į tai, kad iki 50% avarinių išjungimų pašalinami pirmuoju grandinės pertraukikliu, o iki 15% antruoju, bendras apkrovos linijos perjungimo patikimumas naudojant dvigubą ciklą žymiai padidėja ir pasiekia 60 ÷ 65% lygį. .

Jei po antrojo bandymo prijungti gedimas nepašalinamas, o apsauga vėl suveikia grandinės pertraukiklį, tada gedimas yra nuolatinis ir jį reikia vizualiai įvertinti aptarnaujančio personalo ir taisyti. Neįmanoma įjungti tokios linijos esant apkrovai, kol gedimo nepašalina lauko ekipažas. Ir reikia šiek tiek laiko surasti tą vietą ir atlikti remonto darbus.

Įtampa suremontuotame plote įvedama rankiniu režimu po daugybės patikrinimų, kad būtų išvengta gedimo pasikartojimo.

Oro linijai numatyti automatiniai atjungiklių veikimo principai visiškai tinka autobusų, sekcijų, transformatorių, elektros variklių ir kitų žemos ar aukštos įtampos galios įrenginių valdymo įtaisams.

Automatinio uždarymo reikalavimai

Įsijungimo greitis

Norint sukurti sistemos patikimumą, reikia pasirinkti optimalias automatikos nustatymo sąlygas, atsižvelgiant į šiuos veiksnius:

• nutrūkimo, kad būtų išvengta terpės jonizacijos, teikimas, neįskaitant pakartotinio lanko užsidegimo skuboto įjungimo atveju;

• grandinės pertraukiklio techninio projekto galimybės greitai perjungti apkrovą į avarinį režimą;

• ribojantis nenutrūkstamos įrangos veikimo pauzės nutraukimą ir kitas technologinio proceso charakteristikas.

Paleidimo sąlygos

Automatika turi veikti po bet kokio išjungimo dėl apsaugos arba spontaniško, klaidingo jungiklio veikimo. Įjungiant rankiniu būdu arba naudojant nuotolinio valdymo pultą automatinis perjungimas neturėtų veikti, nes įvykus personalo klaidoms, pavyzdžiui, palikus ir nenuėmus nešiojamąjį ar stacionarų įžeminimą, apsaugos suveiks gedimas, o įtampa negalės. būti jam dar kartą pritaikytas.

Todėl struktūriškai automatinis užsidarymas po ilgos kelionės nėra paruoštas darbui ir atkuria savo charakteristikas per kelias sekundes nuo pertraukiklio įjungimo momento.

Kelių įjungimų trukmė

Automatinio uždarymo įtaisų energijos rezervas turi užtikrinti automatinį grandinės pertraukiklio ciklų vykdymą:

1. Išjungta — Įjungta — Išjungta vienkartiniam veikimui;

2. Išjungta — Įjungta — Išjungta — Įjungta — Išjungta dviem algoritmams.

Ciklo pabaigoje automatika turi būti išjungta.

Nustatykite valandos tašką

Uždelsimo trukmę tarp grandinės pertraukiklio išjungimo ir automatinės įrangos įjungimo turi reguliuoti dirbantis personalas, atsižvelgdamas į konkrečias vietos sąlygas.

Našumo atkūrimas

Sėkmingai veikiant automatinei sistemai, prarandamas jos energijos rezervas.Jis turi atsigauti per trumpą iš anksto nustatytą laiką, kad įspėtų įrenginius apie naują operaciją paleidžiant.

Automatikos duodamos komandos patikimumas

Automatikos išėjimo signalo dydis ir jo trukmė turi būti pakankami, kad būtų galima patikimai valdyti grandinės pertraukiklį.

Galimybė blokuoti operacijas

Elektros tinkluose susidaro sąlygos, kai tam tikros apsaugos turi neleisti automatiškai užsidaryti po joms suaktyvinimo. Pavyzdžiui, kai tinkle sumažėja dažnis dėl didelio vartotojų skaičiaus prisijungimo, kai kurie iš jų turi būti atjungti. Tokių operacijų seka yra numatyta projektuojant dažninį iškrovimą, kur jau yra priskirtos mažiau kritinės jungtys, kad būtų pašalinta iš jų maitinimas. Tokiu atveju jų automatinio pakartotinio uždarymo veikimas turi būti blokuojamas blokavimo komanda, gaunama iš atitinkamos apsaugos.

Automatinio uždarymo įtaisų tipai

Keli veiksmai

Priklausomai nuo automatinio užsidarymo tikslo, jie skirti veikti vienu arba dviem ciklais. Praktiniai tyrimai rodo, kad jei įrengiate trigubą automatinį uždarymą, tai jų efektyvumas neviršija 3%, o tai yra labai mažai. Todėl tokios automatikos sistemos apskritai nenaudojamos.

Įtakos grandinės pertraukiklio įjungimui būdai

Senos spyruoklinės ir apkrovos pavaros naudojo mechaninio uždarymo konstrukciją, perkeldamos iš anksto įkrautos spyruoklės arba pakeltos apkrovos jėgą tiesiai į atjungimo įrenginį be laiko uždelsimo.

Tokie mechanizmai nereikalauja papildomo maitinimo šaltinio, tačiau turi nedidelę pertrauką be srovės ir sudėtingą įrenginį, kuris nėra labai patikimas. Dabar jie nenaudojami ir visiškai pakeisti elektros sistemomis.

Valdomų grandinės pertraukiklio fazių skaičius

Apsauginės ir automatinės grandinės gali vienu metu veikti visose trijose grandinės fazėse arba pasirinkti tą, kurioje įvyko incidentas.

Trifazis automatinis uždarymas (TAPV) yra šiek tiek paprastesnis konstrukcijos ir veikimo principo, o vienfazis (OAPV) yra pastatytas pagal sudėtingesnę schemą, turi daug matavimo ir loginių elementų. Pavyzdžiui, standartinių plokščių relinėje versijoje TAPV dedamas į dėžę, kuri yra mažesnė nei pusė skydo pločio.

Loginių elementų, veikiančių pagal OAPV algoritmus, išdėstymas reikalauja vietos atskiro skydelio užimamoje srityje.

Pradėjus naudoti statines reles ir mikroprocesorinius įrenginius, automatikos mastai ėmė gerokai mažėti.

Automatinio pakartotinio uždarymo grandinių valdymo metodai

Kai grandinės pertraukiklis įjungiamas pagal komandą iš automatinio pakartotinio uždarymo, išjungus apsaugą, grandinė padalijama į dvi dalis. Šiuo metu gali atsirasti įtampos harmonikų neatitikimas laike (kampo poslinkis, fazė), dėl ko susidaro sudėtingi pereinamieji įvykiai ir apsauga pradeda veikti.

Atsižvelgiant į įrangos svarbą, automatizavimas gali būti atliekamas darbui:

1. nėra sinchronizavimo patikrų;

2. su sinchronizavimu.

Pirmosios konstrukcijos gali būti naudojamos:

• elektros energijos tiekimo sistemose su garantuotu maitinimu, kai sinchronizavimo ir įtampos kokybės tikrinimo nereikia.Tam yra sukurtos paprastos TAPV schemos;

• įrangos, leidžiančios asinchroninį įjungimą – asinchroninį automatinį pakartotinį prijungimą (NAPV);

• automatiniams jungikliams su didelės spartos apsauga ir pavaromis, galinčiomis veikti tokiu laiku, kuris neleidžia skirstyti maitinimo sistemos į asinchronines dalis – greitas automatinis pakartotinis uždarymas (BAPV).

Sinchronizavimo patikrinimai atliekami, kai:

• tikrinti, ar nėra įtampos, pavyzdžiui, linijoje - KNNL;

• įtampos valdymo trūkumas - KONL;

• laukiama sinchronizavimo — KOS;

• sinchronizavimas – KUS.

Automatinio pakartotinio uždarymo suderinamumas su relinės apsaugos ir automatikos įrenginių veikimu

Automatiniam pakartotiniam uždarymui gali būti įdiegti algoritmai:

• gynybos pagreitis;

• skirtingų tarpusavyje sujungtų jungčių jungiklių veikimo sekos nustatymas;

• sąveika su automatine dažnio iškrovimo įranga;

• neselektyvaus srovės pertraukimo naudojimas kartu su automatiniu pakartotiniu uždarymu, kuris leidžia sumažinti trumpojo jungimo sroves;

• deriniai su automatinio perdavimo perjungimo operacija ir kai kuriais kitais atvejais.

Darbinės srovės tipas

Patikimiausiu yra automatikos įrenginiai, veikiantys darbinių grandinių maitinimo sistemoje surinktų akumuliatorių energijos pagrindu. Tačiau jiems reikalinga sudėtinga techninė įranga ir nuolatinė specialistų priežiūra.

Todėl buvo sukurtos kitos sistemos, pagrįstos galia iš kintamosios srovės grandinių, paimtų iš pagalbinių transformatorių (TSN), srovės (CT) arba įtampos (VT).Dažniausiai jie naudojami mažose, atokiose pastotėse, kurias aptarnauja mobilūs elektrikai.

Paprasčiausios vieno šūvio automatinio uždarymo linijos veikimo principas

Vieno ciklo automatinių pakartotinių jungiklių logika gali būti paaiškinta seno, bet vis dar veikiančio AR relės (RPV-58) elektromagnetinio principo schemoje.

Grandinė maitinama tiesiogine darbo įtampa + ХУ ir - ХУ. AR relė valdoma šiomis grandinėmis:

• sinchronizmo valdymas;

• pertraukiklio kontakto padėtis išjungtoje būsenoje (RPO);

• leidimas ruoštis;

• automatinio išjungimo draudimas.

AR rinkinį sudaro relės:

• laikas RT;

• tarpinis RP su dviem ritėmis:

• srovė I;

• įtampa U.

Kondensatorius C, įjungus įtampą į valdymo dėžutę, įkraunamas per rengimo leidimo loginių grandinių elementus. O susidarius automatinėms neužsijungiančioms grandinėms, įkrovimas blokuojamas pasirinkus rezistorius R1 ir R2.

ShU įtampa yra įvedama į laiko relės RV ritę po to, kai grandinės pertraukiklis suveikia per laiko valdymo grandines ir su savo kontaktu atlieka nurodytą laiko delsą.

Uždarius įprastai atvirą kontaktą RV, kondensatorius išsikrauna į tarpinės relės RP įtampos ritę, kuri suveikia ir esant uždaram kontaktui RP per savo srovės ritę išduoda + ShU į solenoidą maitinimo jungiklio uždarymui.

Taigi, APV relė išveda srovės impulsą iš iš anksto įkrauto kondensatoriaus C, kad uždarytų grandinės pertraukiklį, kai jį suveikia RU signalo blykstė ir N perdanga uždarant RP kontaktą.

H plokštės paskirtis yra išjungti automatinį techninės priežiūros personalo pakartotinį uždarymą, kai perjungiamos operacijos.

Relė automatiniam statinių elementų uždarymui

Naudojant puslaidininkines technologijas pasikeitė automatinio uždarymo įtaisams skirtų elektromagnetinių relių dydis ir konstrukcija. Jie tapo kompaktiškesni, patogesni nustatymuose ir nustatymuose.

O relės grandinės veikimo principas, įterptas į elektromagnetinių relių logiką, liko toks pat.

Automatinio uždarymo įtaisų palaikymo ypatybės

Eksploatacijos metu pradėti eksploatuoti apsaugos ir automatikos įrenginiai yra tik prižiūrimi aptarnaujančio personalo, kuris kontroliuoja tinkamą įrangos veikimą. Kitų specialistų prieiga prie jų yra ribota. organizacinės sąlygos.

Visas automatinio uždarymo operacijas automatika, registratoriai ir dispečerinės įrašo operacijų žurnale. Relės darbuotojai analizuoja kiekvieno relinės apsaugos ir automatikos įtaisų suveikimo teisingumą ir tai įrašo į techninę dokumentaciją.

Periodinei priežiūrai atlikti automatiniai išjungimo įtaisai kartu su kitomis sistemomis išimami iš eksploatacijos ir perduodami MSRŽAI tarnybos personalui atlikti prevencines priemones, kurie, atlikę patikrinimus, surašo aktą, padaro išvadą apie jų veikimą. tinkamumą eksploatuoti ir dalyvauti paleidžiant eksploatuoti relinės apsaugos įtaisai dirbti
Taip pat žiūrėkite: Kaip veikia automatinio perdavimo perjungimo įrenginiai (ATS) elektros tinkluose