Hlavními požadavky na napájení spotřebitelů jsou spolehlivost a nepřerušované napájení. Transportní energetické toky elektrických sítí zabírají stovky a tisíce kilometrů. Na takové vzdálenosti mohou být elektrická vedení ovlivněna různými přírodními a fyzikálními procesy, které poškozují zařízení a vytvářejí svodové nebo zkratové proudy.

Přeprava elektřiny na dálku

Pro zamezení šíření havárií jsou všechna elektrická vedení vybavena ochranami, které neustále v reálném čase sledují všechny potřebné parametry elektrické energie a v případě poruchy rychle vypnou napájení z elektrického vedení zapnutím el. spínač nainstalovaný na generátorovém konci linky.

Za tímto účelem jsou všechna elektrická vedení položena mezi spínacími dopravními uzly, nazývanými elektrické rozvodny, kde jsou soustředěna silová zařízení, měřicí zařízení, jakož i ochranná a automatizační zařízení.

K poškození elektrického vedení může dojít z různých důvodů s různou dobou trvání. Obvykle jsou rozděleny do dvou skupin, které fungují:

Příkladem prvního projevu poruchy může být čáp prolétající dráty nadzemního elektrického vedení tak, že svými roztaženými křídly snižuje elektrický odpor vzduchové izolační vrstvy mezi fázovými potenciály a vytváří tak cestu pro průchod zkratového proudu jeho tělem.

Druhý případ charakterizují vandalové střílející do izolátorů loveckou střelnou zbraní, ničení sloupů přírodními katastrofami nebo nárazy vozidel narážejících do sloupů ve vysoké rychlosti za špatné viditelnosti.

V každém z těchto případů ochrana zjistí poruchu a vypne jistič. Zkratové proudy přestanou protékat zkratem a v napájecím zdroji se vytvoří bezproudová pauza.

Vyřazení jističe z ochrany

Odběratelé elektřiny ale dodávku elektřiny potřebují, protože se bez ní již neobejdou. Proto je potřeba zapnout vedení pod napětím vypínačem, a to co nejrychleji.

To se provádí automaticky v několika fázích nebo ručně obslužným personálem podle přesně stanoveného algoritmu.

Jak funguje automatické znovuzavírání (AR)?

Všechny energetické rozvodny mají vypínače, které lze ovládat automatizačními systémy nebo činnostmi dispečera. Pro tento účel jsou vybaveny solenoidy:

Přivedení napětí na příslušný elektromagnet vede k přepnutí primární sítě. Zvažme možnost automatického ovládání jističů pomocí speciálních automatických zařízení pro opětovné zapnutí.

Po vypnutí elektrického vedení začne okamžitě fungovat automatický restart. Ten ale nedodává napětí do vedení ihned po vypnutí, ale s časovým zpožděním potřebným pro samolikvidaci krátkodobých příčin, např. pád čápa k zemi po zásahu elektrickým proudem.

READ
Jak odstranit barvu z břidlice?

Pro každý typ elektrického vedení jsou na základě statistického průzkumu doporučeny jeho vlastní časy, zajišťující dobu pro odstranění krátkodobých havárií. Obvykle jsou to asi dvě sekundy nebo trochu více (až čtyři).

Po uplynutí nastaveného času automatika napájí spínací elektromagnet: linka je uvedena do provozu. V této situaci lze aktivaci provést:

1. úspěšně, když se porucha sama zničila (čáp prošel oblastí drátu);

2. neúspěšně, pokud se např. drak dostane na dráty a šňůra jeho upevnění nestihne úplně dohořet.

Úspěšné TAPV

Po úspěšné aktivaci je vše jasné. Krátké přerušení napájení nezpůsobí spotřebitelům mnoho škody a ve většině případů si toho jednoduše nevšimnou.

Neúspěšný TAPV

Pokud je automatické opětovné zapnutí neúspěšné, situace se spotřebiči se zkomplikuje: porucha přetrvává a ochrany vedení z ní opět odstraní napětí – spotřebiče jsou opět bez napětí. První pokus o automatické opětovné uzavření byl tedy neúspěšný.

Fragment obvodu automatického opětovného uzavření

Pro zvýšení spolehlivosti informací je po nějaké době, např. 15÷20 sekundách, proveden druhý pokus automatiky o zapnutí linky pod zátěží.

Fragment obvodu automatického opětovného uzavření

Praxe použití dvojitého automatického opětného zapnutí na vedení vysokého napětí prokázala svou účinnost v 15 případech ze sta. Vezmeme-li v úvahu, že až 50 % nouzových odstávek je eliminováno u prvního AR a až 15 % u druhého, výrazně se zvyšuje celková spolehlivost sepnutí linky pod zátěží pomocí dvojitého cyklu a dosahuje 60÷65 %.

Pokud se ani po druhém pokusu o automatické opětné zapnutí nehodu neodstraní a ochrana opět vypne jistič, je porucha trvalá a vyžaduje vizuální posouzení obsluhou a opravu. Taková šňůra nemůže být zatížena, dokud není poškození opraveno hostujícím týmem. A najít toto místo a provést opravy nějakou dobu trvá.

Napětí je do opravované oblasti dodáváno ručně po provedení četných kontrol, aby se zajistilo, že se závada nebude opakovat.

Úspěšné ruční zapnutí jističe

Principy činnosti automatických uzávěrů uvažovaných pro venkovní vedení jsou plně vhodné pro ovládání autobusů, sekcí, transformátorů, elektromotorů a jiných silnoproudých nebo vysokonapěťových energetických zařízení.

Požadavky na automatické opětovné uzavření

Pro vytvoření spolehlivého provozu systému je nutné zvolit optimální podmínky pro nastavení automatizace na základě následujících faktorů:

poskytnutí přestávky, aby se zabránilo ionizaci média, zabránění opětovnému zapálení oblouku při rychlém zapnutí;

READ
Co je součástí výměny vodoměrů?

schopnost technického provedení jističe rychle provést nouzové spínání pod zátěží;

omezení mrtvého přerušení provozu zařízení a dalších vlastností technologického procesu.

Automatika musí fungovat po jakémkoliv vypnutí ochran nebo samovolném, chybném ovládání spínače. Když se spínání provádí ručně nebo pomocí dálkového ovládání, automatické opětovné zapnutí by nemělo fungovat, protože v případě personálních chyb, například, přenosné nebo stacionární uzemnění je ponecháno nebo není odstraněno, ochrana vypne poruchu a napětí nemůže být na něj znovu aplikován.

Neúspěšné ruční zapnutí jističe

Proto podle návrhu není samočinné opětné zapnutí po dlouhém vypnutí připraveno k provozu a obnoví své vlastnosti během několika sekund od okamžiku zapnutí jističe.

Energetická rezerva zařízení pro automatické opětovné zapnutí by měla zajistit automatické provádění cyklů jističem:

1. Vypnuto – Zapnuto – Vypnuto pro jednorázový provoz;

2. Vypnuto – Zapnuto – Vypnuto – Zapnuto – Vypnuto pro dvojité algoritmy.

Na konci cyklu musí být automatika zbavena schopnosti provozu.

Nastavení nastavení časového zpoždění

Délku časové prodlevy mezi odpojením jističe od ochrany a dodáním automatického napětí musí obsluha nastavit s ohledem na specifické místní podmínky.

Po úspěšném provozu automatiky dochází ke ztrátě její energetické rezervy. Musí být obnoven s krátkým stanoveným časovým zpožděním, aby byla zařízení připravena na nové provedení spínacích operací.

Spolehlivost příkazů vydávaných automatizací

Velikost výstupního signálu a jeho trvání z automatiky musí být dostatečné pro spolehlivé ovládání jističe.

Schopnosti blokování spouště

V elektrických sítích jsou vytvořeny podmínky, kdy určité ochrany musí vyloučit činnost automatického opětovného zapnutí poté, co jsou spuštěny k vypnutí. Například, když se frekvence v síti sníží kvůli připojení velkého počtu spotřebitelů, musí být některé z nich odpojeny. Posloupnost těchto operací je zajištěna projektem frekvenčního odlehčení, kde již byla přiřazena méně kritická připojení k odpojení od napájení. Činnost jejich automatického opětovného uzavření musí být v tomto případě zablokována zákazovým příkazem z příslušné ochrany.

Typy zařízení pro automatické opětovné uzavření

V závislosti na účelu jsou automatické opětné zapnutí navrženy tak, aby fungovaly v jednom nebo dvou cyklech. Praktické studie ukázaly, že pokud nainstalujete trojnásobné automatické opětovné uzavření, jejich účinnost nepřesáhne 3%, a to je velmi málo. Proto se takové automatizační systémy vůbec nepoužívají.

READ
Jak se jmenuje kapalina, která odstraňuje barvu?

Způsoby ovlivňování pohonu jističe

Staré pružinové a zátěžové pohony používaly mechanické samozapínací konstrukce, které přenášely sílu předem nabité pružiny nebo zvednutého břemene přímo na vypínací zařízení bez časové prodlevy.

Takové mechanismy nevyžadovaly další zdroj energie, ale měly krátkou mrtvou dobu a složité zařízení, které nebylo vysoce spolehlivé. Nyní se nepoužívají a byly zcela nahrazeny elektrickými systémy.

Počet ovládaných fází jističe

Ochranné a automatizační obvody mohou působit současně na všechny tři fáze obvodu nebo vybrat tu, na které došlo k nehodě.

Třífázové automatické opětné zapnutí (TAAR) jsou o něco jednodušší konstrukcí a principem činnosti, zatímco jednofázové automatické opětné zapnutí (SAAR) jsou sestaveny podle složitějšího obvodu a mají velké množství měřicích a logických prvků. Například u reléové verze na standardních panelech je TAPV umístěn v pouzdře menším, než je šířka poloviny panelu.

Pro umístění logických prvků pracujících podle algoritmů OAPV je zapotřebí místa na ploše, kterou zabírá samostatný panel.

Se zavedením statických relé a mikroprocesorových zařízení se rozměry automatizace začaly výrazně zmenšovat.

Metody monitorování spouštěcích obvodů automatického opětovného zapnutí

Když je jistič na povel z automatického opětovného zapnutí po aktivaci ochrany napájen proudem, obvod je rozdělen na dvě části. V tomto okamžiku může časem dojít k nesouladu harmonických napětí (úhlový, fázový posun), což vytváří složité přechodové procesy a spouští ochrany.

V závislosti na důležitosti zařízení lze provést automatizaci pro provoz:

1. bez kontrol stavu synchronizace;

2. s kontrolami synchronismu.

Lze použít první návrhy:

v energetických systémech s garantovaným napájením, kdy nejsou vyžadovány kontroly synchronismu a kvality napětí. Pro tento případ jsou vytvořena jednoduchá schémata TAPV;

na zařízení, které umožňuje nesynchronní aktivaci – nesynchronní automatické znovuzapínání (NAPR);

pro jističe vybavené vysokorychlostními ochranami a pohony schopné provozu v době, která vylučuje rozdělení energetické soustavy na nesynchronní úseky – vysokorychlostní automatické znovuzapínání (HAR).

Kontroly synchronizace se provádějí, když:

sledování přítomnosti napětí např. na vedení – KNNL;

kontrola nedostatku napětí – CONL;

čekání na synchronicitu – CBS;

zachycení synchronicity – KUS.

Kompatibilita automatického opětovného zapnutí s provozem reléových ochranných zařízení

READ
Jak správně umístit hodiny na zeď?

Pro provoz automatického opětovného uzavření lze použít následující algoritmy:

nastavení posloupnosti činnosti spínačů na různých propojených spojích;

interakce s automatickým vykládáním frekvence;

použití neselektivního vypínání proudu v kombinaci s automatickým opětovným uzavřením, což umožňuje snížit zkratové proudy;

kombinace s provozem automatického přepínání převodů a některé další případy.

Typ provozního proudu

Nejlepší spolehlivosti dosahují automatizační zařízení, která pracují s využitím energie dobíjecích baterií shromážděných v napájecím systému pro operační obvody. Vyžadují ale sofistikované technické vybavení a neustálou údržbu specialisty.

Proto byly vyvinuty další systémy založené na napájení ze střídavých obvodů odebraných z pomocných transformátorů (TSN), proudu (CT) nebo napětí (VT). Nejčastěji se používají v malých vzdálených rozvodnách obsluhovaných mobilními týmy elektrikářů.

Princip činnosti nejjednodušší jednorázové linky s automatickým opětovným uzavíráním

Logika použitá pro jeden cyklus automatických opětovně zapínacích zařízení může být vysvětlena na schématu starého, ale stále fungujícího na elektromagnetickém principu opětovně zapínacího relé (RPV-58).

Princip činnosti třífázového automatického znovuzavírání

Obvod je napájen stejnosměrným provozním napětím +SHU a –SHU. Relé automatického opětného zapnutí je řízeno následujícími obvody:

poloha spínacího kontaktu ve vypnutém stavu (RPO);

Sada automatického opětovného zapnutí obsahuje následující relé:

střední RP se dvěma vinutími:

Po přivedení napětí na ústřednu se kondenzátor C nabíjí přes prvky logických obvodů pro umožnění přípravy. A při vytváření obvodů zákazu AR je náboj blokován volbou rezistorů R1 a R2.

Vinutí časového relé RV je po vypnutí spínače napájeno napětím SHU přes obvody řízení synchronizace a svým kontaktem vypracovává zadané časové zpoždění.

Po sepnutí spínacího kontaktu PB se kondenzátor vybije na napěťové vinutí mezirelé RP, které sepne a svým sepnutým kontaktem RP napájí přes vlastní proudové přídržné vinutí +SHU spínací elektromagnet silového napětí. přepínač.

Relé s automatickým opětovným zapnutím tedy vytváří proudový impuls z předem nabitého kondenzátoru C pro zapnutí jističe poté, co byl vypnut prostřednictvím signálního blinkru RU a podložky H uzavřením kontaktu RP.

Účelem obložení N je deaktivace automatického opětovného uzavření obslužným personálem při provádění přepnutí.

Relé automatického opětovného zapnutí na statických prvcích

Použití polovodičových technologií způsobilo změny v rozměrech a konstrukci elektromagnetických relé vytvořených pro automatická opětovně zapínaná zařízení. Staly se kompaktnějšími, snadněji se konfigurují a nastavují.

READ
Jak opravit prasklinu v hliníkovém radiátoru?

Relé pro opětovné zapínání jističe

Ale princip činnosti reléového obvodu, zakotvený v logice elektromagnetických relé, zůstává stejný.

Vlastnosti servisních zařízení pro automatické opětovné uzavření

Za provozu jsou ochranná a automatizační zařízení uváděná do provozu pouze pod kontrolou obsluhy, která dohlíží na správný chod zařízení. Přístup k nim dalším specialistům je omezen organizačními opatřeními.

Všechny operace automatického opětovného uzavření jsou zaznamenávány automatizací, záznamovými zařízeními a dispečerskými záznamy v provozním deníku. Personál relé analyzuje správnost každé činnosti reléových ochran a zaznamenává to do technické dokumentace.

Pro provádění periodické údržby jsou zařízení automatického opětovného uzavření spolu s dalšími systémy vyřazena z provozu a předána k preventivním opatřením personálu služby MSRZAI, který po dokončení kontrol sepíše protokol, učiní závěr o provozuschopnosti a podílí se na uvádění reléových ochran do provozu.
Viz také: Jak fungují automatická přepínací zařízení (ATS) v elektrických sítích

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře

Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte odkaz na něj na sociálních sítích. Velmi to pomůže rozvoji našeho webu!