Разновидности и назначение автоматики

К устройствам автоматики относят автоматическое повторное включение (АПВ) и автоматическое включение резервного питания, сокращенно - автоматический ввод резерва (АВР).

АПВ – практика эксплуатации энергосистем показала, что значительное число КЗ имеет неустойчивый проходящий характер. При снятии напряжения с поврежденной цепи электрическая прочность изоляции в месте повреждения быстро восстанавливается и цепь вновь включается устройством АПВ в работу без осмотра и ремонта.

АВР – автоматический ввод резерва подключает резервный источник питания (трансформатор, линию) при исчезновении питания от рабочего источника.

Существуют также следующие виды технологической автоматики:

· автоматическое регулирование возбуждения генераторов и синхронных двигателей (АРВ);

· автоматическое регулирование положения переключателя РПН силового трансформатора (АРНТ);

· автоматическую настройку дугогасящих катушек компенсации емкостного тока замыкания на землю в сети 6…35 кВ (АРК); автоматическую регулировку мощности батареи статических конденсаторов;

· автоматику охлаждения силовых трансформаторов;

· определение места повреждения на линии электропередачи (ОМП).

К противоаварийной режимной автоматикеотносят:

· автоматическую частотную разгрузку (АЧР);

· автоматическое включение потребителей, отключенных действием АЧР, после восстановления частоты (ЧАПВ);

· автоматическое регулирование частоты и активной мощности (АРЧМ) и т.д.

Автоматическое регулирование возбуждения генераторов и синхронных двигателей (АРВ).Автоматика управляет величиной тока возбуждения и воздействует на возбудитель, который создает ток в обмотке ротора генератора или синхронного двигателя. Измерительные органы АРВ контролируют напряжение и ток генератора и поддерживают напряжение на выводах генератора согласно принятому закону регулирования.

Автоматическое регулирование напряжения силового трансформатора (АРНТ).АРНТ устанавливается на трансформаторах оснащенных РПН (регулятором под нагрузкой). Автоматика регулирует уровень напряжения на шинах НН или СН трансформатора путем переключения количества витков на стороне высшего напряжения (ВН) трансформатора. Обмотка трансформатора имеет несколько ответвлений, которые можно переключать под нагрузкой. Поскольку число витков изменяется на стороне высшего напряжения, регулирование получается обратным: наибольшему количеству витков на стороне ВН соответствует наименьшее напряжение стороны ВН. Нумерация ответвлений идет в обратном порядке: наибольшему числу витков соответствует наименьший номер ответвления (1), а наименьшему - наибольший номер ответвления (9, 19 и т.д.). Поэтому, для того чтобы поднять напряжение на стороне НН, нужно увеличить номер ответвления. Переключение ответвлений производится без разрыва цепи с помощью контакторов, расположенных в специальном отсеке РПН. Этот отсек герметически изолирован от масла в баке трансформатора и имеет свою специальную газовую защиту на случай повреждения в нем.

Автоматика настройки дугогасящих катушек для компенсации емкостного тока замыкания на землю в сети 6…35 кВ (АРК).Дугогасящаякатушка (реактор) компенсации емкостного тока замыкания на землю (ДГК) включается в нейтраль специального трансформатора, подключенного к шинам, где производится регулирование. Индуктивность катушки изменяется с помощью переключателя ответвления – ступенчато или плавно. Для автоматического регулирования применяются специальные регуляторы, получившие название РАНК, АРК или САНК. Регулирование производится до момента настройки системы в резонанс, когда суммарное емкостное сопротивление сети равно индуктивному сопротивлению дугогасящей катушки. При этом емкостный ток замыкания на землю равен индуктивному току ДГК, а результирующий ток близок к нулю.

Автоматика регулирования батареи статических конденсаторов.Автоматика используется для дополнительной регулировки напряжения на шинах - при пониженном напряжении включается батарея конденсаторов, которая это напряжение повышает (за счет уменьшения потерь напряжения в питающей линии от протекания реактивной мощности). Кроме регулирования напряжения эта автоматика может служить для регулирования коэффициента мощности в электроустановках потребителей.

Автоматика охлаждения силовых трансформаторов.Автоматика применяется для управления охлаждением масляных трансформаторов. Существуют три системы принудительного охлаждения, которые указываются в обозначении типа трансформатора:

Д - дутьевое охлаждение (ТДН, ТРДН): на охладителях трансформаторов устанавливаются дутьевые вентиляторы, обдувающие их воздухом. Масло в охладители поступает путем естественной циркуляции. Такая автоматика охлаждения работает по следующему принципу: вентиляторы включаются, если ток в трансформаторе достигает номинального независимо от температуры, или температура верхних слоев масла достигает +55^оC независимо от тока. Вентиляторы отключаются, если ток в трансформаторе снижается ниже 0,85…0.9 номинального тока и при этом отсутствует независимый пуск по температуре, а также в случае снижения температуры масла ниже +50°C. Таким образом, в схеме автоматики предусматривается два независимых пуска – по току и по температуре масла.

ДЦ - дутьевое охлаждение с принудительной циркуляцией масла (ТДЦН). Устанавливается на трансформаторах и автотрансформаторах большой мощности. Масло через охладители прокачивается специальными маслонасосами.

Ц - циркуляционное охлаждение – применяется на автотрансформаторах и трансформаторах очень большой мощности. В этой системе масло прокачивается через промежуточные охладители, которые в свою очередь охлаждаются циркулирующей через них водой.

Практически все трансформаторы большой и средней мощности в распределительных сетях имеют систему охлаждения Д. Трансформаторы малой мощности имеют естественное масляное охлаждение, при котором радиаторы охлаждаются путем естественной циркуляции воздуха.

Определение места повреждения на линии электропередачи (ОМП).Поиск места повреждения на линии представляет сложную задачу из-за значительной длины линии и бездорожья в тех местах, где она обычно проходит. Поэтому все линии напряжением 110 кВ и выше длиной свыше 20 км должны оснащаться средствами определения места повреждения. Наиболее просто выявить место КЗ по его электрическим параметрам: току, напряжению, сопротивлению, которые изменяются при переносе точки КЗ вдоль линии. Параметры КЗ запоминаются специальными фиксирующими приборами, а затем по полученным данным производится расчет расстояния до места повреждения. Микропроцессорные защиты, как правило, запоминают параметры аварийного режима, при которых работала защита и их можно использовать для расчета. Более сложные устройства защиты (дистанционные защиты) обладают встроенной функцией определения места повреждения. Расстояние до места повреждения такими устройствами определяется непосредственно в километрах.

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) и АПВ после АЧР (ЧАПВ).Устройства АЧР и ЧАПВ предназначены для поддержания частоты в допустимых пределах при отсутствии в энергосистеме генерирующего резерва. При снижении частоты ниже заданного уровня начинают ступеньками отключаться потребители до тех пор, пока частота не достигнет допустимого уровня. При появлении избыточной генерации частота повышается, что фиксируется измерительными органами ЧАПВ и начинается включение потребителей также поочередно до тех пор, пока частота не опустится ниже уставки ЧАПВ, что означает исчерпание появившегося резерва мощности.