Файл: ПУЭ Изд. 7.pdf

277

При токе замыкания на землю до 5 А защита должна быть выполнена с одной выдержкой времени

и с действием на сигнал. Для синхронных компенсаторов мощностью 50 Мвар и более должна быть
предусмотрена возможность действия защиты на сигнал или на отключение.

3.2.132.

На подстанциях без постоянного дежурства персонала защита от перегрузки синхронного компенсато-
ра должна выполняться с независимой выдержкой времени и действовать с меньшей выдержкой вре-
мени на сигнал и снижение тока возбуждения, а с большей — на отключение синхронного компенсато-
ра (если предотвращение длительных перегрузок не обеспечивается устройствами автоматического
регулирования возбуждения).

3.2.133.

Защиту от замыканий на землю в цепи возбуждения синхронного компенсатора следует выполнять так
же, как для гидрогенераторов (см. 3.2.85).

Глава 3.3

АВТОМАТИКА И ТЕЛЕМЕХАНИКА

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

3.3.1.

Настоящая глава Правил распространяется на автоматические и телемеханические устройства электро-
станций, энергосистем, сетей и электроснабжения промышленных и других электроустановок, пред-
назначенные для осуществления:

1) АПВ линий или фаз линий, шин и прочих электроустановок после их автоматического отклю-

чения;

2) АВР резервного питания или оборудования;
3) включения синхронных генераторов и синхронных компенсаторов на параллельную работу;
4) регулирования возбуждения, напряжения и реактивной мощности;
5) регулирования частоты и активной мощности;
6) предотвращения нарушений устойчивости;
7) прекращения асинхронного режима;
8) ограничения снижения частоты;
9) ограничения повышения частоты;
10) ограничения снижения напряжения;
11) ограничения повышения напряжения;
12) предотвращения перегрузки оборудования;
13) диспетчерского контроля и управления.
Функции устройств по п. 4—11 определяются полностью или частично условиями работы энерго-

системы в целом. Эти устройства должны проектироваться и эксплуатироваться соответствующими
энергетическими предприятиями, энергообъединениями или по согласованию с ними.

В энергосистемах и на энергообъектах могут устанавливаться устройства автоматического управ-

ления, не охватываемые настоящей главой Правил и регламентируемые другими документами. Дей-
ствия этих устройств должны быть согласованы между собой, а также с действием устройств и систем,
рассматриваемых в данной главе.

В электрических сетях предприятий-потребителей электроэнергии следует применять такие уст-

ройства автоматики, которые по возможности не допускают нарушений наиболее ответственных тех-
нологических процессов при кратковременных перерывах электроснабжения, обусловленных действием
защит и автоматики в сети внешнего и внутреннего электроснабжения (см. также 5.3.52, 5.3.53 и 5.3.58).

АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПОВТОРНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ (АПВ)

3.3.2.

Устройства АПВ должны предусматриваться для быстрого восстановления питания потребителей или
межсистемных и внутрисистемных связей путем автоматического включения выключателей, отклю-
ченных устройствами релейной защиты.

Должно предусматриваться автоматическое повторное включение:
1) воздушных и смешанных (кабельно-воздушных) линий всех типов напряжением выше 1 кВ. От-

каз от применения АПВ должен быть в каждом отдельном случае обоснован. На кабельных линиях 35
кВ и ниже АПВ рекомендуется применять в случаях, когда оно может быть эффективным в связи со

278

значительной вероятностью повреждений с образованием открытой дуги (например, наличие несколь-
ких промежуточных сборок, питание по одной линии нескольких подстанций), а также с целью исправ-
ления неселективного действия защиты. Вопрос о применении АПВ на кабельных линиях 110 кВ и вы-
ше должен решаться при проектировании в каждом отдельном случае с учетом конкретных условий;

2) шин электростанций и подстанций (см. 3.3.24 и 3.3.25);
3) трансформаторов (см. 3.3.26);
4) ответственных электродвигателей, отключаемых для обеспечения самозапуска других электро-

двигателей (см. 3.3.38).

Для осуществления АПВ по п. 1—3 должны также предусматриваться устройства АПВ на обход-

ных, шиносоединительных и секционных выключателях.

Допускается в целях экономии аппаратуры выполнение устройства группового АПВ на линиях,

в первую очередь кабельных, и других присоединениях 6—10 кВ. При этом следует учитывать недо-
статки  устройства группового  АПВ, например возможность отказа в случае, если после отключения
выключателя одного из присоединений отключение выключателя другого присоединения происходит
до возврата устройства АПВ в исходное положение.

3.3.3.

Устройства АПВ должны быть выполнены так, чтобы они не действовали при:

1) отключении выключателя персоналом дистанционно или при помощи телеуправления;
2) автоматическом отключении от релейной защиты непосредственно после включения персона-

лом дистанционно или при помощи телеуправления;

3) отключении выключателя защитой от внутренних повреждений трансформаторов и вращающихся

машин, устройствами противоаварийной автоматики, а также в других случаях отключений выключа-
теля, когда действие АПВ недопустимо. АПВ после действия А ЧР (ЧАПВ) должно выполняться в со-
ответствии с 3.3.81.

Устройства АПВ должны быть выполнены так, чтобы была исключена возможностью многократ-

ного включения на КЗ при любой неисправности в схеме устройства.

Устройства АПВ должны выполняться с автоматическим возвратом.

3.3.4.

При применении АПВ должно, как правило, предусматриваться ускорение действия релейной защиты
на случай неуспешного АПВ. Ускорение действия релейной защиты после неуспешного АПВ выпол-
няется с помощью устройства ускорения после включения выключателя, которое, как правило, должно
использоваться и при включении выключателя по другим причинам (от ключа управления, телеуправ-
ления или устройства АВР). При ускорении защиты после включения выключателя должны быть при-
няты меры против возможного отключения выключателя защитой под действием толчка тока при вклю-
чении из-за неодновременного включения фаз выключателя.

Не следует ускорять защиты после включения выключателя, когда линия уже включена под напря-

жение другим своим выключателем (т.е. при наличии симметричного напряжения на линии).

Допускается не ускорять после АПВ действие защит линий 35 кВ и ниже, выполненных на пере-

менном оперативном токе, если для этого требуется значительное усложнение защит и время их дей-
ствия при металлическом КЗ вблизи места установки не превосходит 1,5 с.

3.3.5.

Устройства трехфазного АПВ (ТАПВ) должны осуществляться преимущественно с пуском при несо-
ответствии между ранее поданной оперативной командой и отключенным положением выключателя;
допускается также пуск устройства АПВ от защиты.

3.3.6.

Могут применяться, как правило, устройства ТАПВ однократного или двукратного действия (послед-
нее — если это допустимо по условиям работы выключателя). Устройство ТАПВ двукратного действия
рекомендуется принимать для воздушных линий, в особенности для одиночных с односторонним пита-
нием. В сетях 35 кВ и ниже устройства ТАПВ двукратного действия рекомендуется применять в пер-
вую очередь для  линий, не имеющих резервирования по сети.

В сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, как правило, должна применяться бло-

кировка второго цикла АПВ в случае замыкания на землю после АПВ первого цикла (например, по
наличию напряжений нулевой последовательности). Выдержка времени ТАПВ во втором цикле долж-
на быть не менее 15—20 с.

3.3.7.

Для ускорения восстановления нормального режима работы электропередачи выдержка времени уст-
ройства ТАПВ (в особенности для первого цикла АПВ двукратного действия на линиях с односторон-
ним питанием) должна приниматься минимально возможной с учетом времени погасания дуги и деио-
низации среды в месте повреждения, а также с учетом времени готовности выключателя и его привода
к повторному включению.

Выдержка времени устройства ТАПВ на линии с двусторонним питанием должна выбираться так-

же с учетом возможного неодновременного отключения повреждения с обоих концов линии; при этом

279

время действия защит, предназначенных для дальнего резервирования, учитываться не должно. Допус-
кается не учитывать разновременности отключения выключателей по концам линии, когда они отклю-
чаются в результате срабатывания высокочастотной защиты.

С целью повышения эффективности ТАПВ однократного действия допускается увеличивать его

выдержку времени (по возможности с учетом работы потребителя).

3.3.8.

На одиночных линиях 110 кВ и выше с односторонним питанием, для которых допустим в случае
неуспешного ТАПВ переход на длительную работу двумя фазами, следует предусматривать ТАПВ
двукратного действия на питающем конце линии. Перевод линии на работу двумя фазами может про-
изводиться персоналом на месте или при помощи телеуправления.

Для перевода линии после неуспешного АПВ на работу двумя фазами следует предусматривать

пофазное управление разъединителями или выключателями на питающем и приемном концах линии.

При переводе линии на длительную работу двумя фазами следует при необходимости принимать

меры к уменьшению помех в работе линий связи из-за неполнофазного режима работы линии. С этой
целью допускается ограничение мощности, передаваемой по линии в неполнофазном режиме (если это
возможно по условиям работы потребителя).

В отдельных случаях при наличии специального обоснования допускается также перерыв в работе

линии связи на время неполнофазного режима.

3.3.9.

На линиях, отключение которых не приводит к нарушению электрической связи между генерирующи-
ми источниками, например на параллельных линиях с односторонним питанием, следует  устанавли-
вать устройства ТАПВ без проверки синхронизма.

3.3.10.

На одиночных линиях с двусторонним питанием (при отсутствии шунтирующих связей) должен пред-
усматриваться один из следующих видов трехфазного АПВ (или их комбинаций):

а) быстродействующее ТАПВ (БАПВ);
б) несинхронное ТАПВ (НАПВ);
в) ТАПВ с улавливанием синхронизма (ТАПВ УС).
Кроме того, может предусматриваться однофазное АПВ (ОАПВ) в сочетании с различными вида-

ми ТАПВ, если выключатели оборудованы пофазным управлением и не нарушается устойчивость па-
раллельной работы частей энергосистемы в цикле ОАПВ.

Выбор видов АПВ производится, исходя из совокупности конкретных условий работы системы

и оборудования с учетом указаний 3.3.11—3.3.15.

3.3.11.

Быстродействующее АПВ, или БАПВ (одновременное включение с минимальной выдержкой времени
с обоих концов), рекомендуется предусматривать на линиях по 3.3.10 для автоматического повторного
включения, как правило, при небольшом расхождении угла между векторами ЭДС соединяемых си-
стем. БАПВ может применяться при наличии выключателей, допускающих БАПВ, если после включе-
ния обеспечивается сохранение синхронной параллельной работы систем и максимальный электро-
магнитный момент синхронных генераторов и компенсаторов меньше (с учетом необходимого запаса)
электромагнитного момента, возникающего при трехфазном КЗ на выводах машины.

Оценка максимального электромагнитного момента должна производиться для предельно воз-

можного расхождения угла за время БАПВ. Соответственно запуск БАПВ должен производиться
лишь при срабатывании быстродействующей защиты, зона действия которой охватывает всю ли-
нию. БАПВ должно блокироваться при срабатывании резервных защит и блокироваться или задер-
живаться при работе УРОВ.

Если для сохранения устойчивости энергосистемы при неуспешном БАПВ требуется большой объем

воздействий от противоаварийной автоматики, применение БАПВ не рекомендуется.

3.3.12.

Несинхронное АПВ (НАПВ) может применяться на линиях по 3.3.10 (в основном 110—220 кВ), если:

а) максимальный электромагнитный момент синхронных генераторов и компенсаторов, возника-

ющий при несинхронном включении, меньше (с учетом необходимого запаса) электромагнитного момен-
та, возникающего при трехфазном КЗ на выводах машины, при этом в качестве практических критериев
оценки допустимости НАПВ принимаются расчетные начальные значения периодических составля-
ющих токов статора при угле включения 180°;

б) максимальный ток через трансформатор (автотрансформатор) при угле включения 180° меньше

тока КЗ на его выводах при питании от шин бесконечной мощности;

в) после АПВ обеспечивается достаточно быстрая ресинхронизация; если в результате несинхрон-

ного автоматического повторного включения возможно возникновение длительного асинхронного хода,
должны применяться специальные мероприятия для его предотвращения или прекращения.

При соблюдении этих условий НАПВ допускается применять также в режиме ремонта на парал-

лельных линиях.

280

При выполнении НАПВ необходимо принять меры по предотвращению излишнего срабатывания

защиты. С этой целью рекомендуется, в частности, осуществлять включение выключателей при НАПВ
в определенной последовательности, например выполнением АПВ с одной из сторон линии с контро-
лем наличия напряжения на ней после успешного ТАПВ с противоположной стороны.

3.3.13.

АПВ с улавливанием синхронизма может применяться на линиях по 3.3.10 для включения линии при
значительных (примерно до 4%) скольжениях и допустимом угле.

Возможно также следующее выполнение АПВ. На конце линии, который должен включаться пер-

вым, производится ускоренное ТАПВ (с фиксацией срабатывания быстродействующей защиты, зона
действия которой охватывает всю линию) без контроля напряжения на линии (УТАПВ БК) или  ТАПВ
с контролем отсутствия напряжения на линии (ТАПВ ОН), а на другом ее конце — ТАПВ с улавлива-
нием синхронизма. Последнее производится при условии, что включение первого конца было успеш-
ным (это может быть определено, например, при помощи контроля наличия напряжения на линии).

Для улавливания синхронизма могут применяться устройства, построенные по принципу синхро-

низатора с постоянным углом опережения.

Устройства АПВ следует выполнять так, чтобы имелась возможность изменять очередность вклю-

чения выключателей по концам линии.

При выполнении устройства АПВ УС необходимо стремиться к обеспечению его действия при

возможно большей разности частот. Максимальный допустимый угол включения при применении АПВ
УС должен приниматься с учетом условий, указанных в 3.3.12. При применении устройства АПВ УС
рекомендуется его использование для включения линии персоналом (полуавтоматическая синхрони-
зация).

3.3.14.

На линиях, оборудованных трансформаторами напряжения, для контроля отсутствия напряжения (КОН)
и контроля наличия напряжения (КНН) на линии при различных видах ТАПВ рекомендуется использо-
вать органы, реагирующие на линейное (фазное) напряжение и на напряжения обратной и нулевой
последовательностей. В некоторых случаях, например на линиях без шунтирующих реакторов, можно
не использовать напряжение нулевой последовательности.

3.3.15.

Однофазное автоматическое повторное включение (ОАПВ) может применяться только в сетях с боль-
шим током замыкания на землю. ОАПВ без автоматического перевода линии на длительный неполно-
фазный режим при устойчивом повреждении фазы следует применять:

а) на одиночных сильно нагруженных межсистемных или внутрисистемных линиях электропере-

дачи;

б) на сильно нагруженных межсистемных линиях 220 кВ и выше с двумя и более обходными связя-

ми при условии, что отключение одной из них может привести к нарушению динамической устойчиво-
сти энергосистемы;

в) на межсистемных и внутрисистемных линиях разных классов напряжения, если трехфазное от-

ключение линии высшего напряжения может привести к недопустимой перегрузке линий низшего на-
пряжения с возможностью нарушения устойчивости энергосистемы;

г) на линиях, связывающих с системой крупные блочные электростанции без значительной мест-

ной нагрузки;

д) на линиях электропередачи, где осуществление ТАПВ сопряжено со значительным сбросом на-

грузки вследствие понижения напряжения.

Устройство ОАПВ должно выполняться так, чтобы при выводе его из работы или исчезновении

питания автоматически осуществлялся перевод действия защит линии на отключение трех фаз помимо
устройства.

Выбор поврежденных фаз при КЗ на землю должен осуществляться при помощи избирательных ор-

ганов, которые могут быть также использованы в качестве дополнительной быстродействующей защиты
линии в цикле ОАПВ, при ТАПВ, БАПВ и одностороннем включении линии оперативным персоналом.

Выдержка временем ОАПВ должна отстраиваться от времени погасания дуги и деионизации среды

в месте однофазного КЗ в неполнофазном режиме с учетом возможности неодновременного срабаты-
вания защиты по концам линии, а также каскадного действия избирательных органов.

3.3.16.

На линиях по 3.3.15 ОАПВ должно применяться в сочетании с различными видами ТАПВ. При этом
должна быть предусмотрена возможность запрета ТАПВ во всех случаях ОАПВ или только при неус-
пешном ОАПВ. В зависимости от конкретных условий допускается осуществление ТАПВ после неус-
пешного  ОАПВ. В этих случаях предусматривается действие ТАПВ сначала на одном конце линии
с контролем отсутствия напряжения на линии и с увеличенной выдержкой времени.

3.3.17.

На одиночных линиях с двусторонним питанием, связывающих систему с электростанцией небольшой
мощности, могут применяться ТАПВ с автоматической самосинхронизацией (АПВС) гидрогенерато-

281

ров для гидроэлектростанций и ТАПВ в сочетании с делительными устройствами — для гидро-  и теп-
лоэлектростанций.

3.3.18.

На линиях с двусторонним питанием при наличии нескольких обходных связей следует применять:

1) при наличии двух связей, а также при наличии трех связей, если вероятно одновременное дли-

тельное отключение двух из этих связей (например, двухцепной линии):

несинхронное АПВ (в основном для линий 110—220 кВ и при соблюдении условий, указанных

в 3.3.12, но для случая отключения всех связей);

АПВ с проверкой синхронизма  (при невозможности выполнения несинхронного АПВ по причи-

нам, указанным в 3.3.12, но для случая отключения всех связей).

Для ответственных линий при наличии двух связей, а также при наличии трех связей, две из кото-

рых — двухцепная линия, при невозможности применения НАПВ по причинам, указанным в 3.3.12,
разрешается применять устройства ОАПВ, БАПВ или АПВ УС (см. 3.3.11, 3.3.13, 3.3.15). При этом
устройства ОАПВ и БАПВ следует дополнять устройством АПВ с проверкой синхронизма;

2) при наличии четырех и более связей, а также при наличии трех связей, если в последнем случае

одновременное длительное отключение двух из этих связей маловероятно (например, если все линии
одноцепные), — АПВ без проверки синхронизма.

3.3.19.

Устройства  АПВ с проверкой синхронизма следует выполнять на одном конце линии с контролем
отсутствия напряжения на линии и  с контролем наличия синхронизма, на другом конце — только
с контролем наличия синхронизма. Схемы устройства АПВ с проверкой синхронизма линии должны
выполняться одинаковыми на обоих концах с учетом возможности изменения очередности включения
выключателей линии при АПВ.

Рекомендуется использовать устройство АПВ с проверкой синхронизма для проверки синхрониз-

ма соединяемых систем при включении линии персоналом.

3.3.20.

Допускается совместное применение нескольких видов трехфазного АПВ на линии, например БАПВ
и ТАПВ с проверкой синхронизма. Допускается также использовать различные виды устройств АПВ
на разных концах линии, например УТАПВ БК (см. 3.3.13) на одном конце линии и ТАПВ с контролем
наличия напряжения и синхронизма на другом.

3.3.21.

Допускается сочетание ТАПВ с неселективными быстродействующими защитами для исправления не-
селективного действия последних. В сетях, состоящих из ряда последовательно включенных линий,
при применении для них неселективных быстродействующих защит для исправления их действия ре-
комендуется применять поочередное АПВ; могут также применяться устройства  АПВ с ускорением
защиты до АПВ или с кратностью действия (не более трех), возрастающей по направлению к источни-
ку питания.

3.3.22.

При применении трехфазного однократного АПВ линий, питающих трансформаторы, со стороны
высшего напряжения которых устанавливаются короткозамыкатели и отделители, для отключения
отделителя в бестоковую паузу время действия устройства АПВ должно быть отстроено от суммар-
ного времени включения короткозамыкателя и отключения отделителя. При применении трехфазно-
го АПВ двукратного действия (см. 3.3.6) время действия АПВ в первом цикле по указанному усло-
вию не должно увеличиваться, если отключение отделителя предусматривается в бестоковую паузу
второго цикла АПВ.

Для линий, на которые вместо выключателей устанавливаются отделители, отключение отделите-

лей в случае неуспешного АПВ в первом цикле должно производиться в бестоковую паузу второго
цикла АПВ.

3.3.23.

Если в результате действия АПВ возможно несинхронное включение синхронных компенсаторов или
синхронных электродвигателей и если такое включение для них недопустимо, а также для исключения
подпитки от этих машин места повреждения следует предусматривать автоматическое отключение
этих синхронных машин при исчезновении питания или переводить их в асинхронный режим отключе-
нием АГП с последующим автоматическим включением или ресинхронизацией после восстановления
напряжения в результате успешного АПВ.

Для подстанций с синхронными компенсаторами или синхронными электродвигателями должны

применяться меры, предотвращающие излишние срабатывания АЧР при действии АПВ.

3.3.24.

АПВ шин электростанций и подстанций при наличии специальной защиты шин и выключателей, до-
пускающих АПВ, должно выполняться по одному из двух вариантов:

1) автоматическим опробованием (постановка шин под напряжение выключателем от АПВ одного

из питающих элементов);

2) автоматической сборкой схемы; при этом первым от устройства АПВ включается один из питаю-

щих элементов (например, линия, трансформатор), при успешном включении этого элемента произво-