Устройства АПВ. Назначение, основные разновидности, требования к устройствам АПВ. Выдержка времени АПВ.

Ответ: Опыт эксплуатации сетей высокого напряжения показал, что если поврежденную линию электропередачи быстро от­ключить, т. е. снять с нее напряжение, то в большинстве случаев повреждение ликвидируется. При этом электриче­ская дуга, возникавшая в месте короткого замыкания (КЗ), не успевает вызвать существенных разрушений оборудова­ния, препятствующих обратному включению линии под на­пряжение.

Самоустраняющиеся повреждения принято называть неустойчивыми.Такие повреждения возникают в ре­зультате грозовых перекрытий изоляции, схлестывания проводов при ветре и сбрасывании гололеда, падения де­ревьев, задевания проводов движущимися механизмами.

Данные о повреждаемости воздушных линий электро­передачи (ВЛ) за многолетний период эксплуатации пока­зывают, что доля неустойчивых повреждений весьма высо­ка и составляет 50—90 %.

При ликвидации аварии оперативный персонал произво­дит обычно опробование линии путем включения ее под на­пряжение, так как отыскание места повреждения на линии электропередачи путем ее обхода требует длительного вре­мени, а многие повреждения носят неустойчивый характер. Эту операцию называют повторным включением.

Если КЗ самоустранилось, то линия, на которой про­изошло неустойчивое повреждение, при повторном включе­нии остается в работе. Поэтому повторные включения при неустойчивых повреждениях принято называть успешны­ми.

На ВЛ успешность повторного включения сильно зави­сит от номинального напряжения линий. На линиях 110 кВ и выше успешность повторного включения значительно вы­ше, чем на ВЛ 6—35 кВ. Высокий процент успешных по­вторных включений в сетях высокого и сверхвысокого на­пряжения объясняется быстродействием релейной защиты

(как правило, не более 0,1—0,15 с), большим сечением про­водов и расстояний между ними, высокой механической прочностью опор.

Реже на ВЛ возникают такие повреждения, как обрывы проводов, тросов или гирлянд изоляторов, падение или по­ломка опор и т. д. В кабельных сетях повреждения обус­ловливаются как особенностями конструкции кабелей, так и причинами их повреждений — механическим разрушени­ем кабелей при земляных и строительных работах. Такие повреждения не могут самоустраниться, поэтому их называ­ют у с T O Й Ч И В Ы M и.

При устойчивом повреждении повторно включенная ли­ния будет вновь отключена защитой. Поэтому повторные включения линий при устойчивых повреждениях называют неуспешными.

На подстанциях с постоянным оперативным персоналом или на телеуправляемых объектах повторное включение ли­ний занимает несколько минут, а на подстанциях нетеле­механизированных и без постоянного оперативного персо­нала 0,5—1 ч и более. Поэтому для ускорения повторного включения линий и уменьшения времени перерыва электро­снабжения потребителей широко используются специаль­ные устройства автоматического повторного включения (АПВ). Время действия АПВ обычно не превышает нескольких секунд, поэтому устройства АПВ при успешном включении быстро подают напряжение по­требителям. Экономическое значение внедрения АПВ весь­ма существенно, поскольку стоимость устройств АПВ несо­измеримо мала по сравнению с тем экономическим эффек­том, который они дают.

Эффективность действия АПВ определяется не только числом удачных повторных включений, но и количеством потребителей, у которых при этом не нарушается нормаль­ная работа. Экономическую эффективность применения АПВ можно оценить стоимостью продукции, вырабатывае­мой предприятиями за то время, в течение которого при от­сутствии АПВ линии, снабжающие эти предприятия элек­троэнергией, были бы отключены.

Наиболее эффективно применение АПВ на линиях с од­носторонним питанием, так как в этих случаях каждое ус­пешное действие АПВ восстанавливает питание потреби­телей и предотвращает аварию.

В кольцевых сетях отключение одной из линий не при­водит к перерыву питания потребителей. Однако и в этом случае применение АПВ целесообразно, так как ускоряет ликвидацию ненормального режима и восстановление нор­мальной схемы сети, при которой обеспечивается наиболее надежная и экономичная работа.

Согласно Правилам устройств электроустановок (ПУЭ) [1], применение АПВ обязательно на всех воздуш­ных и смешанных (кабелыно-воздушных) линиях напряже­нием выше J кВ.

Короткие замыкания часто бывают неустойчивыми не только на ВЛ, но и на сборных шинах подстанций. При этом АПВ шин с номинальным напряжением 35 кВ и выше обычно бывает успешным, что связано с малым временем работы релейной защиты шин, большими расстояниями между проводами и повышенной механической прочностью конструкций шин. Автоматическое повторное включение шин имеет высокую эффективность, поскольку каждый слу­чай успешного действия предотвращает аварийное отклю­чение целой подстанции или ее части.

В трансформаторах большинство повреждений (корот­ких замыканий) носит устойчивый характер. И тем не ме­нее устройствами АПВ оснащаются все одиночно работаю­щие трансформаторы мощностью 1000 кВ А и более и трансформаторы меньшей мощности, питающие ответст­венную нагрузку.

Устройства АПВ на трансформаторах выполняются так, чтобы их действие происходило только при отключении трансформатора резервной защитой, поскольку процент неустойчивых повреждений трансформаторов ничтожно мал. Резервные защиты трансформаторов действуют на их отключение в большинстве своем при отказах устройств защиты или выключателей, питающихся от этих трансфор­маторов линий. При этом успешность действия АПВ транс­форматоров так же высока, как и АПВ воздушных линий, и составляет 70—90 %. При действии же защит от внутрен­них повреждений АПВ трансформатора, как правило, не производится.

Автоматическое повторное включение весьма эффектив­но при ложных и неселективных действиях релейной защи­ты, при ошибочных действиях персонала, при нарушениях изоляции оперативных цепей, вызывающих «самопроиз­вольное» (без воздействия персонала, защити и автомати­ки) отключение выключателей. Применение АПВ позволя­ет в ряде случаев применить упрощенные схемы релейной защиты и ускорить отключение КЗ.

В распределительных сетях широкое внедрение АПВ. наряду с другими устройствами электроавтоматики, яви­лось одним из основных средств, позволивших отказаться на большинстве подстанций от постоянного дежурного пер­сонала и перевести их на обслуживание оперативно-выезд­ными бригадами (ОВБ).

Применение АПВ в распределительных сетях позволило также широко использовать подстанции 35—110 кВ, выпол­ненные без выключателей на стороне высшего напряжения. В этих случаях выключатели и АПВ устанавливаются толь­ко на питающих линиях со стороны головного участка сети.