Линейная Автоматика

Автоматическое повторное включение (АПВ)
ТАПВ – Трехфазное АПВ
ОАПВ – Однофазное АПВ
БАПВ – Быстродействующее АПВ
АПВНН – с проверкой наличия напряжения
АПВОС – с ожиданием синхронизма
АПВУС – с улавливанием синхронизма
и т.д. …

Схема

Алгоритм ОАПВ
ОАПВ на ВЛ-500 кВ Усть‑Илимская ГЭС – Братский ПП (№572):
Момент времени t=0.1 сек. Момент возникновения КЗ. Одновременно по сигналу избирателя фаз подается команда на отключение линейных выключателей поврежденной фазы ВЛ-572 с двух сторон (со стороны Усть-Илимской ГЭС и со стороны Братского ПП).
Момент времени t+0.12 сек. Отключение выключателей поврежденной фазы ВЛ с двух сторон (со стороны Усть-Илимской ГЭС и со стороны Братского ПП), где 0,12 сек. – гарантированное время отключения выключателей с обеих сторон.
Момент времени t+0.12+0.8=t+0.92 сек. По истечении бестоковой паузы ОАПВ включается линейный выключатель поврежденной фазы со стороны ПП Братского ПП.
Момент времени t+0.12+0.9=t+1.2 сек. С задержкой порядка 100 мс. включается линейный выключатель поврежденной фазы со стороны Усть-Илимской ГЭС.

Алгоритм ТАПВ
ТАПВ на ВЛ-500 кВ Усть‑Илимская ГЭС – Братский ПП (№572):
Момент времени t=0.1 сек.. По факту возникновения КЗ, подается команда на отключение линейных выключателей ВЛ-572 с двух сторон (со стороны Усть-Илимской ГЭС и со стороны Братского ПП).
Момент времени t+0.12 сек. Отключение выключателей ВЛ с двух сторон (со стороны Усть-Илимской ГЭС и со стороны Братского ПП), где 0,12 сек. – гарантированное время отключения выключателей с обеих сторон.
Момент времени t+0.12+0.5= t+0.62 сек. По истечении бестоковой паузы ТАПВ включается линейный выключатель со стороны Братского ПП.
Момент времени t+0.12+0.6=t+0.72 сек. С задержкой порядка 100 мс. включается линейный выключатель со стороны Усть-Илимской ГЭС.

С какой стороны выполнять опробование ВЛ?

Чем определяется выдержка времени АПВ?
Больше времени готовности привода
Больше времени деионизации (погасания дуги) и времени срабатывания РЗ
Необходима отстройка от действия РЗ (вплоть до третьей ступени токовой направленной защиты).
Необходимо учитывать требования обеспечения устойчивости параллельной работы генераторов.
Выбор времени бестоковой паузы – это всегда конфликт интересов релейщиков и противоаварийщиков.

Крупные системные аварии и АПВ
Причины возникновения каскадного отключения линий?
Почему не действовало АПВ на линиях?

Время погасания дуги для ТАПВ
Опытным путем было установлено, что минимальное время деионизации электрической дуги в цикле бестоковой паузы ТАПВ для ВЛ 500кВ составляет 0.35 – 0.5 сек. Поэтому повторное включение линии под напряжение должно производиться не ранее указанного времени.

Цикл ТАПВ на ВЛ У-ИГЭС - БПП
Реализация вышеприведенного алгоритма ТАПВ на ВЛ-572. Двухфазное КЗ на землю на ВЛ-572 вблизи Братского ПП. Включение выключателей трех фаз по истечению бестоковой паузы ТАПВ со стороны Братского ПП.

Погасание дуги в цикле ОАПВ
ЦЕЛЫЙ НОВЫЙ МИР!!!
В цикле бестоковой паузы поврежденная фаза взаимодействует с двумя неповрежденными, получая от них энергию через емкостные и индуктивные связи.

Резонанс токов и напряжений
Резонанс напряжений возникает в последовательной RLC цепи
Резонанс токов возникает в параллельно соединенными катушкой, резистором и конденсатором
Максимальный ток + перенапряжения!!!
Теоретически бесконечное индуктивное сопротивление!!!

Компенсация реактивной мощности линии
Компенсация реактивной мощности, генерируемой емкостью линии. Сколько?
Хотелось бы скомпенсировать полностью, чтобы не гонять лишнюю реактивную мощность по системе. Но!!! это приводит к резонансной настройке.

Погасание дуги в цикле ОАПВ
В настоящее время возможность осуществления ОАПВ рассматривают исходя из установившегося тока подпитки и возвращающегося напряжения (установившееся значение напряжения на дуговом промежутке после погасания дуги)
При этом ориентируются на данные уникальных экспериментов, проводимых на реальных электропередачах (в СССР)

Токи подпитки ВЛ-572 У-ИГЭС - БПП

Токи подпитки ВЛ-572 У-ИГЭС - БПП
Для величины тока 40-50А длительность бестоковой паузы принимается равной порядка 0.8-0.9 сек.
Если ток подпитки слишком велик, то приходится увеличивать длительность бестоковой паузы.
Что делать, если ее нельзя увеличивать по условию обеспечения устойчивости параллельной работы?

Снижение тока подпитки
Используем компенсационный реактор.

После погасания дуги
При компенсации реактивной мощности близкой к резонансу, после погасания дуги поврежденная фаза будет находиться в состоянии близком к резонансу напряжений.
Накачка мощностью будет происходить с соседних фаз через емкостные и индуктивные связи.

После погасания дуги

Резонансные перенапряжения после погасания дуги. Что делать?
Отключать реактор в цикле ОАПВ. Если этого не делать, перенапряжения приведут к повторному зажиганию дуги.
То есть при наличии резонансной настройки ВЛ в цикле бестоковой паузы, мы просто не сможем реализовать цикл ОАПВ.

Повторное включение резонансно настроенной ВЛ в цикле ТАПВ/ОАПВ. Опробование ВЛ.
Скомпенсированная линия, включаемая с одного конца, попадает в ситуацию резонанса напряжений.
Резонанс напряжений сопряжен с наличием теоретически бесконечного индуктивного сопротивления для резонансной частоты (50Гц), однако для других частот сопротивление линии не будет равно бесконечности.

Повторное включение резонансно настроенной ВЛ в цикле ТАПВ/ОАПВ. Опробование ВЛ.