Устройство быстродействующего автоматического ввода резерва

Устройство
быстродействующего автоматического ввода резерва
(БАВР)
Назначение и цели
Быстродействующий АВР предназначен для обеспечения непрерывного электроснабжения потребителей
путем их переключения на резервный источник при перерывах электропитания, обеспечивая при этом:
џ сохранение динамической устойчивости двигательной нагрузки, подключенной к шинам подстанции;
џ уменьшение количества отключений электродвигателей по причине отпадания пускателей и контакторов при
понижении напряжения;
џ увеличение ресурса двигателей за счет ограничения токов включения;
џ сохранение электропитания других потребителей, в том числе систем и устройств автоматического
управления самих подстанций, обеспечивая тем самым повышение надежности электроснабжения объекта в
целом.
Область применения
БАВР предназначен для использования в первую очередь на предприятиях с непрерывным циклом
производства (химические и нефтехимические предприятия, транспорт углеводородного сырья, собственные
нужды электростанций, металлургия, добывающие и перерабатывающие предприятия), нарушение
электроснабжения которых (в том числе и кратковременное) может приводить к значительным нарушениям
технологического процесса и соответствующим финансовым потерям.
Использование БАВР предполагается на промышленных и распределительных подстанциях напряжения
0,4-6(10)-35 кВ, в том числе с электродвигательной синхронной и асинхронной нагрузкой, получающей питание не
менее чем от двух независимых синхронизированных источников.
Состав
Основным узлом БАВР является контроллер автоматики типа SO-52v11-eMSZR. В состав контроллера
входят следующие элементы:
џ измерительно-коммутационный модуль типа МРА-351-6. Модуль является основным модулем контроллера,
реализует функции объектового контроллера и логику реализации технологических функций БАВР;
обеспечивает ввод и обработку сигналов от трансформаторов напряжения (~100 В), обмен данными с другими
модулями контроллера по внутрисистемной магистрали и с внешними устройствами с использованием
цифровой последовательной передачи данных;
џ модули ввода дискретных сигналов типа MWS-206-w220, обеспечивающие ввод сигналов с напряжением =220
В;
џ модули выходных реле типа MSS-236, MSS-316, обеспечивающие формирование выходных сигналов в том
числе и с повышенной коммутационной способностью (8 А, 250 В);
џ модуль электропитания MZA-205, обеспечивающий внутреннее электропитание контроллера от внешних
источников 110-260 VAC и (или) 88-253 VDC;
џ терминал оператора со светодиодной сигнализацией и сенсорным дисплеем.
Конструктивно контроллер располагается в объектном шкафу, в состав которого дополнительно входят
органы управления и сигнализации, клеммные блоки, кабельные каналы и другие элементы. Степень защиты
шкафа – IP54.
Функциональные характеристики
Основные функции:
џ автоматическое переключение потребителей на резервный источник при нарушениях электропитания;
џ автоматическое повторное переключение электропитания;
џ автоматическое плановое переключение электропитания на резервный источник.
Реализация указанных функций предусматривает возможность управления 2, 3, 4 выключателями в
зависимости от примененной на объекте схемы резервирования.
Функционирование БАВР основано на непрерывном контроле напряжения питания в нескольких точках
схемы распределительного устройства (до 6-ти точек) и состояния выключателей и другой сигнализации. На
основании этой информации выполняется переключение источников так, чтобы оптимальным образом достичь
требуемого состояния схемы.
Основные функции реализуются путем автоматического выбора одного из следующих видов
переключения:
џ синхронное переключение, при котором разница между амплитудой, частотой и фазой напряжения основного
и резервного не превышают допустимых значений. При этом возможно:
бесперебойное синхронное переключение, во время которого допускается одновременное питание
потребителей от двух источников;
синхронное переключение с перерывом, во время которого на шинах поддерживается минимальная
разница между
значениями напряжений основного и резервного источника;
џ быстрое переключение, которое выполняется асинхронно при достижении разницы между остаточным
напряжением и резервным допустимой величины;
џ медленное переключение, которое выполняется асинхронно, когда остаточное напряжение гарантированно
снизится ниже допустимой величины.
Для рабочей нагрузки наиболее подходящим является синхронное переключение без интервала. Однако
при этом требуется выполнить довольно серьёзные условия относительно синхронности двух источников. Для
рабочих источников наиболее подходящим является медленное переключение, так как соответствующее
переключение является равносильным включению нагрузки для резервного напряжения. Оно используется в
наиболее распространенном случае для работы АВР - при пропадании напряжения.
После срабатывания АВР основное напряжение может восстановиться. После этого возможен возврат в
исходное состояние. Возврат осуществляется при помощи функции автоматического повторного переключения. В
процессе эксплуатации (особенно актуально для собственных нужд электростанций) возникает необходимость в
изменении текущего подключения потребителей к источникам, что реализуется при помощи функции
автоматического планового переключения питания.
Дополнительные функции и возможности:
интеграция функций АВР, объектового контроллера с функциями многоканального аварийного регистратора;
возможность наращивания объема входных/сигналов;
возможность прямого воздействия на обмотки выключателя;
гибкое параметрирование для учета индивидуальных особенностей объекта управления;
интуитивная простота обслуживания, как с местного пульта, так и с помощью программного конфигуратора
под управление системы SYNDIS;
џ реализация переключений при минимальных нарушениях в работе объекта;
џ возможность интеграции с АСУ ТП подстанции и с другими устройствами и системами и устройствами с
использованием различных протоколов (DNP3.0, IEC 60870-5-10x, МЭК 61850, modbus и др.).
џ
џ
џ
џ
џ
Структурная схема применения БАВР для типовой подстанции с резервированием электропитания
приведена на рисунке. В нормальном режиме питание потребителей осуществляется от двух секций для
обеспечения резервирования. Выключатели ВВ1 и ВВ2 включены, секционный выключатель отключен. При
нарушении питания по одному из вводов, например ввод 1, происходит переключение потребителей секции 1 на
питание через секцию 2. При этом отключается выключатель ВВ1 и включается секционный выключатель СВ.
Контролируются напряжения в четырех точках Us1, Us2, Uz1, Uz2.