АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПОВТОРНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ

Автоматическое повторное включение (АПВ) — одно из средств релейной защиты, направленное на увеличение надёжности электроснабжения. Заключается в автоматическом включении отключенного с помощью аварийной автоматики или по ошибке участка электросети.

Все повреждения в электрической сети можно условно разделить на два типа: устойчивые и неустойчивые. К устойчивым повреждениям относятся такие, для устранения которых требуется вмешательство оперативного персонала или аварийной бригады. Такие повреждения не самоустраняются со временем, эксплуатация поврежденного участка сети невозможна. К таким повреждениям относятся обрывы проводов, повреждения участков линий, опор ЛЭП, повреждения электрических аппаратов.

Неустойчивые повреждения характеризуются тем, что они самоустраняются в течение короткого промежутка времени после возникновения. Такие повреждения могут возникать, например, при случайном схлёстывании проводов. Возникающая при этом электрическая дуга не успевает нанести серьёзных повреждений, так как через небольшой промежуток времени после возникновения короткого замыкания цепь обесточивается аварийной автоматикой. Практика показывает, что доля неустойчивых повреждений составляет 50-90 % от числа всех повреждений.

Включение отключенного участка сети под напряжение называется повторным включением. В зависимости от того, остался ли этот участок сети в работе или же снова отключился, повторные включения разделяют на успешные и неуспешные. Соответственно, успешное повторное включение указывает на неустойчивый характер повреждения, а неуспешный на то, что повреждение было устойчивым.

Для того чтобы ускорить и автоматизировать процесс повторного включения применяют устройства автоматического повторного включения (АПВ).

Устройства АПВ получили широкое применение в электрических сетях. Их использование в сочетании с другими средствами релейной автоматики позволило полностью автоматизировать многие подстанции, избавляя от необходимости держать там оперативный персонал. Кроме того, в ряде случаев АПВ позволяет избежать тяжелых последствий от ошибочных действий обслуживающего персонала или ложных срабатываний релейной защиты на защищаемом участке.

В ПУЭ указано, что устройствами АПВ должны в обязательном порядке снабжаться все воздушные и кабельно-воздушные линии с рабочим напряжением 1кВ и выше. Кроме того, устройствами АПВ снабжаются трансформаторы, сборные шины подстанций и электродвигатели.

В зависимости от количества фаз, на которые действуют устройства АПВ, их разделяют на:

· однофазное АПВ — включает одну отключенную фазу (при отключении из-за однофазного короткого замыкания)

· трёхфазное АПВ — включает все три фазы участка цепи.

· комбинированные — включает одну или три фазы в зависимости от характера повреждения участка сети.

Трёхфазные АПВ могут в зависимости от условий работы сети разделяться на

· простые (ТАПВ)

· несинхронные (НАПВ)

· быстродействующие (БАПВ)

· с проверкой наличия напряжения (АПВНН)

· с проверкой отсутствия напряжения (АПВОН)

· с ожиданием синхронизма (АПВОС)

· с улавливанием синхронизма (АПВУС)

· в сочетании с самосинхронизацией генераторов и синхронных компенсаторов (АПВС)

В зависимости от того, какое количество раз подряд требуется совершить повторное включение, АПВ разделяются на АПВ однократного действия, двукратного и т. д. Наибольшее распространение получили АПВ однократного действия, однако в ряде случаев применяются АПВ с другой кратностью действия.

По способу воздействия на выключатель АПВ могут быть:

· механические — они встраиваются в пружинный привод выключателя.

· электрические — воздействуют на электромагнит включения выключателя.

Поскольку механические АПВ работают без выдержки времени, их использование было принято нецелесообразным, и в современных схемах защитной автоматики используются только электрические АПВ.

По типу защищаемого оборудования АПВ разделяются соответственно на АПВ линий, АПВ шин, АПВ электродвигателей и АПВ трансформаторов.

Реализация схем АПВ может быть различной, это зависит от конкретного случая, в котором схему применяют. Однако основной принцип заключается в сравнении положения ключа управления выключателем и состояния этого выключателя. То есть, если на схему АПВ поступает сигнал, что выключатель отключился, а со стороны управляющего выключателем ключа приходит сигнал, что ключ в положении «включено», то это означает, что произошло незапланированное (например, аварийное) отключение выключателя. Этот принцип применяется для того, чтобы исключить срабатывание устройств АПВ в случаях, когда произошло запланированное отключение выключателя.

К схемам и устройствам АПВ применяется ряд обязательных требований, связанных с обеспечением надёжности электроснабжения. К этим требованиям относятся:

· АПВ должно обязательно срабатывать при аварийном отключении на защищаемом участке сети.

· АПВ не должно срабатывать, если выключатель отключился сразу после включения его через ключ управления. Подобное отключение говорит о том, что в схеме присутствует устойчивое повреждение, и срабатывание устройства АПВ может усугубить ситуацию. Для выполнения этого требования делают так, чтобы устройства АПВ приходили в готовность только через несколько секунд после включения выключателя. Кроме того, АПВ не должно срабатывать во время оперативных переключений, осуществляемых персоналом.

· В схемах АПВ должна присутствовать возможность выведения их для ряда защит (например, после действия газовой защиты трансформатора, срабатывание устройств АПВ нежелательно)

· Устройства АПВ должны срабатывать с заданной кратностью. То есть однократное АПВ должно срабатывать 1 раз, двукратное — 2 раза и т. д.

· После успешного включения выключателя, схема АПВ должна обязательно самостоятельно вернуться в состояние готовности.

· АПВ должно срабатывать с выставленной выдержкой времени, обеспечивая наискорейшее восстановление питание в отключенном участке сети. Как правило, эта выдержка равняется 0,3-0,5 с. Однако, следует отметить, что в ряде случаев целесообразно замедлять работу АПВ до нескольких секунд.

83. Понятие электромагнитной совместимости приёмников СЭС. Способы и средства обеспечения ЭМС

Объектами регулирования при обеспечении электромагнитной совместимости (ЭМС) являются электротехнические, электронные и радиоэлектронные изделия, а также любые изделия (механические, оптические и т.д.), содержащие электрические и (или) электронные компоненты (для обозначения указанных изделий применяется общее понятие “технические средства” (ТС).

В соответствии с мировой практикой при техническом регулировании в области ЭМС при изготовлении, вводе в эксплуатацию и в процессе применения технических средств должно быть регламентировано соблюдение двух групп требований:

- по ограничению эмиссии техническими средствами электромагнитных помех в окружающую среду, способных нарушить функционирование других технических средств;

- по обеспечению устойчивой работы технических средств при воздействии внешних помех искусственного и природного происхождения.

Электромагнитная эмиссия от технических средств (генерирование техническими средствами электромагнитной энергии) приводит к возрастающему загрязнению окружающей среды излучаемыми и кондуктивными электромагнитными помехами, способными нарушить нормальное функционирование других технических средств, и в определенных случаях неблагоприятно повлиять на биологические объекты.

Электромагнитная восприимчивость технических средств (недостаточная устойчивость к внешним электромагнитным помехам искусственного и/или естественного происхождения) приводит к нарушениям функционирования технических средств.

Нарушения функционирования технических средств при воздействии электромагнитных помех в условиях эксплуатации могут иметь широкий диапазон последствий: от причинения неудобств пользователям бытовой радиоэлектронной аппаратуры и нарушений использования радиочастотного спектра различными радиослужбами до отказов в работе систем управления технологическими процессами, критических для безопасности, возникновения опасности для жизни и здоровья людей и причинения вреда имуществу физических и юридических лиц и окружающей среде.

Техническое регулирование в области ЭМС имеет целью исключить нарушения использования радиочастотного спектра и предотвратить опасность для жизни и здоровья граждан, причинение вреда имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, и окружающей природной среде в результате нарушений функционирования технических средств при воздействии электромагнитных помех в условиях эксплуатации.

Техническое регулирование в области электромагнитной совместимости является необходимым условием существования и устойчивого развития современного общества. При его осуществлении должно учитываться то обстоятельство, что проблемы электромагнитной совместимости во всех развитых странах обостряются. Обострение проблем ЭМС связано, с одной стороны, с возрастающим загрязнением среды обитания электромагнитными помехами, а с другой стороны, с широким внедрением микроэлектроники, вычислительной техники и средств радиосвязи, что приводит к повышению электромагнитной восприимчивости технических средств (компонентов, аппаратов, систем и установок) и к большей зависимости качества их функционирования от электромагнитных помех в окружающей электромагнитной обстановке.

Техническое регулирование в области электромагнитной совместимости должно осуществляться совместно с регулированием в области качества электрической энергии (уровня электромагнитных помех ) в электрических сетях общего назначения.

Нормы качества электрической энергии (КЭ) являются уровнями электромагнитной совместимости для кондуктивных электромагнитных помех в системах электроснабжения общего назначения. При соблюдении указанных норм обеспечивается электромагнитная совместимость электрических сетей систем электроснабжения общего назначения и электрических сетей потребителей электрической энергии (приемников электрической энергии).

Нормы, установленные ГОСТ 13109, являются обязательными во всех режимах работы систем электроснабжения общего назначения, кроме режимов, обусловленных:

- исключительными погодными условиями и стихийными бедствиями (ураган, наводнение, землетрясение и т. п.);

- непредвиденными ситуациями, вызванными действиями стороны, не являющейся энергоснабжающей организацией и потребителем электроэнергии (пожар, взрыв, военные действия и т. п.);

- условиями, регламентированными государственными органами управления, а также связанными с ликвидацией последствий, вызванных исключительными погодными условиями и непредвиденными обстоятельствами.

ИСПЫТАНИЯ ПО ЭМС

Определение кондуктивных электромагнитных помех в системах электроснабжения общего назначения:

· Провалы и выбросы напряжения.

· Гармоники питающего напряжения.

Определение электромагнитной обстановки:

· Электростатический потенциал.

· Наносекундные импульсные помехи.

· Микросекундные импульсные помехи.

· Магнитное поле.

· Электромагнитное поле.

Среди основных способов подавления высших гармоник для обеспечения требуемой ЭМО в системах бесперебойного питания следует отметить:

-применение входного пассивного фильтра 5-ой гармоники в трехфазных ИБП с 6-ти полупериодным выпрямителем ;

-использование корректоров коэффициента мощности в структурах однофазных ИБП ;

-использование входных двунаправленных мостовых ШИМ - преобразователей на IGBT- транзисторах в структурах трехфазных ИБП ;

-применение активных кондиционеров гармоник в трехфазных системах