ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СЕТЕЙ 6 35 КВ
В СЕЛЬСКОЙ
МЕСТНОСТИ
БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
ВЫПУСК 493
М. А. ШАБАД
АВТОМАТИКА
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
6-35 кВ
В СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ
Ленинград
«Энергия»
Ленинградское отделение 1979
ББК 31.279
IU12
УДК 621 316.1.027.4/5 621.3169
Редакционная коллегия-
Андриевский В И , Большом Я М , Зевакин А И.,
Каминский Е А , Ларионов В Я, Мусаэлян 3 С.,
Розанов С П , Семенов В. А , Смирнов А. Д.,
Трифонов А Н , Устинов П И
Рецензент В А Семенов
Шабад М. А.
Ш12 Автоматика электрических сетей 6—35 кВ в
сельской местности. — Л : Энергия. Ленингр отд-
ние, 1979. — 104 с., ил. — (Б-ка электромонтера;
Вып. 493).
20 к.
В книге изложены основные принципы выполнения устройств
противоаварийгой автоматики современных распределительных се
тей Приведены схемы устройств автоматического повторного вктю
чения (АПВ) и автоматического ввоза резерва (АВР) линий и
трансформаторов а также автоматики деления (АД) Рассмотрены
основные условия расчета параметров срабатывания этих устройств
Книга рассчитана на электромонтеров и мастеров, работающих
на предприятиях электросетей Минэнерго СССР и других ведомств,
а также может быть полезна начинающим инженерам и техникам,
специализирующимся в области репейной защит»! и автоматики
распределительных электрических сетей
ш 303;-1 —74—79. 2302040003
051(01)—79
ББК 31.279
6П2.13
© Издательство «Энергия», 1979
ПРЕДИСЛОВИЕ
Решениями XXV съезда КПСС предусматривается
дальнейшее развитие электрических сетей в сельской
местности в целях значительного увеличения потреб-
ления электрической энергии в сельском хозяйстве.
Современное электрифицированное сельскохозяйст-
венное производство, как известно, предъявляет весь-
ма высокие требования к надежности электроснаб-
жения. Повышение надежности электроснабжения
обеспечивается применением высококачественного
электрооборудования, развитием и совершенствова-
нием схем электрических сетей и их комплексной
автоматизацией.
В современных высоковольтных электросетях в
сельской местности предусматривается возможность
двустороннего питания потребителей электрической
энергии, для чего сооружаются дополнительные
двухтрансформаторные подстанции 35/6—10 и
110/6—10 кВ с большим числом линий 6—10 кВ, про-
изводится разукрупнение существующих линий 6—
10 кВ, уменьшается их длина и увеличивается спо-
собность к взаимному резервированию, выполняется
секционирование линий выключателями и обеспечи-
вается связь между ними путем кольцевания, т. е.
сооружения связывающих участков сети (перемычек).
Одновременно с этим должна осуществляться
комплексная автоматизация сетей [1]. В настоящее
время под комплексной автоматизацией понимается
оснащение электрической сети следующими основ-
ными устройствами:
защитой линий и трансформаторов (релейной за-
щитой или плавкими предохранителями) от всех ви-
дов повреждений и ненормальных режимов;
устройствами автоматического повторного вклю-
чения линий и трансформаторов (АПВ);
3
устройствами автоматического включения резерв-
ного питания на подстанциях и в сетях (местными и
сетевыми АВР);
устройствами автоматического секционирования
(выделения поврежденного участка линии);
устройствами для автоматического деления сети
(автоматикой деления),
средствами телесигнализации, а в отдельных слу-
чаях и телеуправления (ТС и ТУ),
устройствами для определения мест повреждений
на линиях электропередачи (ОМП).
В этой книге рассматриваются устройства АПВ,
АВР, автоматического секционирования (АС) и авто-
матического деления (АД).
В современных электрических сетях устройства
релейной зашиты быстро отключают поврежденные
участки сети, а устройства АПВ и АВР в большинстве
случаев нарушения нормального режима обеспечи-
вают восстановление электропитания в течение не-
скольких секунд, причем без участия оперативного
персонала Последнее особенно важно в сельских
электросетях, отличающихся от городских и промыш-
ленных сетей большой протяженностью и связанными
с этим трудностями обслуживания
Для современных распределительных сетей 6—
35 кВ, а также ПО кВ, расположенных в сельской
местности, характерно многообразие средств автома-
тизации. Здесь широко используются не только АПВ
однократного и двукратного действия, местные и се-
тевые АВР, но и секционирующие выключатели с за-
щитой и автоматикой, различные устройства для
автоматического деления и разгрхзки сетей и др
В таких сетях особенно важно правильно использо-
вать возможности каждого автоматического устрой-
ства и обеспечить их четкое взаимодействие Рас-
сматривая в этой книге различные устройства авто-
матики, мы увидим, что сетевые АВР невозможно
применять без автоматики предварительного целения
или без секционирующих выключателей с защитой,
что для устройств АПВ и АВР необходимо специально
устанавливать последовательность их действий, что
автоматика отделителей трансформаторов должна
действовать после автоматики отделения синхронных
4
двигателей соседней подстанции и т. п. Несоблюде-
ние этих требований может привести к неправильным
действиям автоматики и вместо пользы принести вред.
Эффект от автоматизации может быть достигнут
лишь при твердых знаниях принципов и схем выпол-
нения автоматических устройств, при творческом от-
ношении к проектированию, настройке и эксплуата-
ции устройств автоматики, при неуклонном соблюде-
нии инструкций по их обслуживанию. Приведенные
сведения об устройствах противоаварийной автома-
тики помогут работникам электросетевых предприя-
тий повысить уровень автоматизации электрических
сетей 6—35 кВ и, следовательно, повысить надеж-
ность электроснабжения сельского хозяйства.
Автор считает своим приятным долгом высказать
благодарность за ценные советы рецензенту В. А. Се-
менову.
Все замечания и предложения просьба направлять
по адресу: 191041, Ленинград, Д-41, Марсово поле,
д. 1, Ленинградское отделение издательства «Энергия».
Автор
1. УСТРОЙСТВА АВТОМАТИКИ
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 6—35 кВ
1-1. Классификация и назначение автоматических
устройств, применяемых в энергосистемах. Устройства
противоаварийной автоматики распределительных се-
тей относятся к основной группе технических средств,
обеспечивающих бесперебойное электроснабжение по-
требителей. По сравнению с устройствами противо-
аварийной автоматики, установленными на электро-
станциях и транзитных линиях 110—750 кВ (в так
называемой основной сети энергосистемы), устрой-
ства автоматики в распределительных сетях, как пра-
вило, выполняются значительно проще, требуют мень-
ших затрат труда на выбор уставок, наладку и обслу-
живание, однако играют не менее важную роль в деле
предотвращения и ликвидации аварий в каждой энер-
гетической системе
Устройства автоматики, применяемые в энергети-
ческих системах и в том числе в сельских сетях 6—
35 кВ, можно разделить на три категории- нормаль-
ного, аварийного и послеаварийного режимов.
1-2. Автоматические устройства нормального режи-
ма. Предназначены для поддержания заранее задан-
ных параметров нормального режима (частоты, напря-
жения) и для устранения их опасных отклонений.
К ним относятся, например, устройства автоматики
регулирования напряжения, автоматики разгрузки
трансформаторов и т. п. Эти устройства здесь не рас-
сматриваются.
1-3. Автоматические устройства аварийного режима.
Обеспечивают быструю ликвидацию аварии и предот-
вращают ее распространение на другие участки сети.
Эти устройства по классификации, принятой в ЦДУ
ЕЭС СССР, делятся на следующие группы (рис. 1):
6
группа 1, в которую входят- релейная защита
(РЗ), автоматика включения (АПВ, АВР) и автома-
тика разгрузки линии
(АР Л);
группа 2,в которую
входят устройства ав-
томатики деления
(АД) различного на-
значения;
группа 3,в которую
входят устройства ав-
томатической частот-
ной разгрузки (АЧР)
и разгрузки при сни-
жении напряжения.
Назначение устройств группы 1 рассмотрим на
примере ликвидации аварии на участке сети 35 кВ,
показанной на рис. 2. При коротком замыкании (к з.)
Рис. 2. Схема распределительной сети
35 кВ с размещением устройств авто-
матики аварийного режима
на линии Л1 релейная защита (РЗ) дает команду на
отключение этой линии со стороны питающей под-
станции А. Устройство АПВ дает команду на повтор-
ное включение Л1. При устойчивом к. з. снова
действует РЗпЛ1 отключается. После этого возмож-
но еще одно автоматическое включение Л/, если здесь
установлено АПВ двукратного действия. Но при
устойчивом повреждении линии Л1 действие второго
цикла АПВ также окажется неуспешным. Тогда I сек-
ция подстанции В останется без напряжения. По
прошествии заданного времени на этой подстанции
срабатывает другое автоматическое устройство—•
АВР, которое вначале отключает поврежденную Л1
со стороны этой же подстанции, а затем включает
секционный выключатель 35 кВ СВ, чем восстанав-
ливает напряжение на I секции. Однако предполо-
жим, что линия Л2 по условию данного примера не
может обеспечить всю дополнительную нагрузку (ЛЗ,
Л5, Тр). Тогда для ее разгрузки автоматическое
устройство АРЛ отключает часть потребителей. На
рис. 2 показаны направления действия АРЛ: в нор-
мальном режиме — на отключение ЛЗ, в ремонтном
режиме — Л5. Отключение от АРЛ линии ЛЗ не обя-
зательно приводит к погашению подключенных к ней
подстанций. В рассматриваемом примере после от-
ключения ЛЗ на подстанции В она автоматически
включится от АВР на подстанции Г. Надо отметить,
что здесь описана лишь одна небольшая задача, ре-
шаемая устройствами АРЛ. В современных энергоси-
стемах и энергообъединениях (ОЭС) устройства АРЛ
представляют собой сложный комплекс аппаратуры
и осуществляют аварийную разгрузку транзитных ли-
ний путем частичного отключения или снижения мощ-
ности генераторов электростанций в передающей
части ОЭС или отключения менее ответственных по-
требителей в приемной части ОЭС. Этим предотвра-
щается возникновение опаснейшего аварийного ре-
жима— нарушения устойчивости параллельной рабо-
ты электростанций или целых энергосистем, входящих
в ОЭС [2, 3].
Устройства автоматики деления (некоторые из них
традиционно называются делительными защитами)
предназначаются для разделения параллельно рабо-
тающих источников питания в таких аварийных си-
туациях, когда продолжение параллельной работы
становится опасным. Например, при нормальной па-
раллельной работе транзитной линии основной сети
8
110—220 кВ и линий распределительной сети 35 кВ
(рис. 3, а) в случае аварийного отключения транзит-
ной линии ПО—220 кВ продолжение параллельной
работы мощных источников Л и Б по оставшейся ма-
ломощной цепочке линий 35 кВ (слабой связи) ста-
новится, как правило, чрезвычайно опасным. Резкое
увеличение сопротивления связи между источниками
А и Б может вызвать нарушение устойчивости парал-
лельной работы генераторов А и Б и привести к асин-
хронному режиму (асинхронному ходу). Основным
признаком асинхронного хода являются пеоиодиче-
Рис. 3. Схемы' распределительных сетей с устрой-
ствами автоматики деления (АД)
ские колебания тока и мощности на генераторах и
линиях электропередачи, связывающих электростан-
ции или части энергосистемы, вышедшие из синхро-
низма. При этом режиме происходят также периоди-
ческие понижения напряжения, особенно глубокие
вблизи центра качаний. В течение асинхронного ре-
жима может произойти расстройство работы потре-
'бителей электроэнергии, могут иметь место непра-
вильные действия релейной защиты, которые вызовут
.дальнейшее развитие аварии [2, 3]. Выполнение
.быстродействующей автоматики деления АД в зара-
нее намеченной точке распределительной сети позво-
/'ляет предотвратить асинхронный режим и обеспечить
раздельное питание распределительной сети от источ-
1 ников А и Б сразу же после отключения шунтирую-
щей транзитной линии (сильной связи).
Такое же автоматическое деление необходимо
и для распределительной сети более высокого
9
напряжения (например, ПО кВ), если здесь возможно
возникновение асинхронного режима при отключении
шунтирующей линии еще более высокого напряжения
(например, 330 или 500 кВ).
Другой характерный пример необходимости вы-
полнения устройства АД рассмотрен для схемы сети
на рис. 3,6. При к. з. на транзитной линии ПО—
220 кВ она будет быстро отключена со стороны источ-
ников питания А и Б своими выключателями, обору-
дованными релейной защитой. Но питание места
к. з. сохранится через трансформатор Тр1, замкнутую
распределительную сеть 35 кВ и трансформатор Тр2
на ответвлении. Из-за этого электрическая дуга в
месте к. з. может не погаснуть, что приведет к увели-
чению объема разрушений на линии и к неуспешному
АПВ. Для прекращения подпитки места к. з. через
замкнутую сеть низшего напряжения в одной из точек
этой сети должно быть установлено устройство АД,
достаточно чувствительное ко всем видам к. з. в лю-
бой точке транзитной линии ПО—220 кВ. Эта авто-
матика предотвратит также возможную опасную пе-
регрузку элементов распределительной сети при от-
ключении транзитной линии без к. з. на ней.
В рассмотренных примерах показан лишь неболь-
шой круг задач, решаемых устройствами АД. Назна-
чение и схемы выполнения устройств АД в современ-
ных энергосистемах весьма многообразны [1—5]. Да-
лее будут описаны лишь те устройства АД, которые
применяются в распределительных сетях.
Устройства автоматической частотной разгрузки
(АЧР), входящие в группу 3 автоматики аварийного
режима, имеют широкое распространение в распреде-
лительных сетях; их назначение — быстрое автомати-
ческое отключение менее ответственных потребителей
при аварийном снижении частоты в энергосистеме,
энергообъединении или отделившемся энергорайоне
с целью восстановления частоты до номинального зна-
чения (50 Гц) или близкого к нему. Устройства АЧР
имеют общесистемное значение, им уделяется особое
внимание как одному из эффективнейших средств
предотвращения тяжелых системных аварий [1—3].
Устройства разгрузки при снижении напряжения
применяются реже и имеют в основном местное (ло-
ю
кальное) значение. Они производят отключение части
потребителей с целью восстановления нормального
напряжения.
1-4. Автоматические устройства послеаварийиого
режима. Они обеспечивают восстановление нормаль-
ной (доаварийной) схемы сети или питание отключен-
ных потребителей после ликвидации аварии.
В эту группу входят широко распространенные
устройства АПВ после АЧР (ЧАПВ), которые произ-
водят автоматическое включение тех потребителей,
которые были отключены устройствами АЧР. Осо-
бенно важны устройства ЧАПВ на подстанциях без
постоянного дежурства. К устройствам автоматики
послеаварийного режима относятся также АПВ, вос-
станавливающие нормальную схему сети после дей-
ствия некоторых типов автоматики деления. Часто
применяется автоматический возврат к предаварий-
ной нормальной схеме в устройствах АВР (п. 4-5).
Большинство устройств автоматики в распредели-
тельных сетях 6—35 кВ относится к типу местных
(локальных) устройств, т. е. таких устройств, кото-
рые получают информацию и осуществляют управ-
ляющее воздействие в пределах одного объекта, на
котором они установлены. В сложных распредели-
тельных сетях с двусторонним питанием все более
широко используются комплексы автоматических
устройств, включающие несколько местных (локаль-
ных) устройств автоматики, объединенных решением
общих задач. К таким комплексным устройствам от-
носятся: сетевой АВР, включающий в себя само
устройство АВР на одной из подстанций электросети,
устройства автоматики деления (АД) на граничных
подстанциях этой же сети и еще ряд устройств (§ 5);
АПВ линии с выделенной нагрузкой в сочетании с
устройством АД на электростанции (§ 2) и др.
2. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПОВТОРНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ (АПВ)
ЛИНИЙ И ТРАНСФОРМАТОРОВ
2-1. Назначение устройств АПВ линий. Отключения
воздушных линий релейной защитой, как показывает
многолетний опыт эксплуатации сетей, в большинстве
it
случаев вызываются так называемыми неустойчи-
выми повреждениями. К ним относятся: перекрытие
изоляции при атмосферных перенапряжениях во вре-
мя грозы, схлестывание проводов при сильном ветре
или при гололеде, а также замыкание проводов дви-
жущимися механизмами, проволокой или металличе-
ской лентой («наброс»), ветками деревьев и т. п. При
быстром автоматическом отключении линии, на кото-
рой произошло неустойчивое повреждение, электриче-
ская дуга, возникшая в месте к. з., гаснет прежде,
чем может вызвать серьезные повреждения линии.
В связи с этим в СССР и за рубежом широко при-
меняются автоматические устройства повторного
включения воздушных линий — АПВ.
Статистические данные более чем за 30 лет
эксплуатации устройств АПВ в энергосистемах Совет-
ского Союза говорят о том, что устройства АПВ воз-
душных линий всех напряжений ежегодно имеют в
среднем 60—75% успешных действий. Для линий
НО кВ это число несколько выше, а для линий 6 и
10 кВ — ниже среднего, но в общем устройства АПВ
ежегодно предотвращают тысячи возможных отклю-
чений потребителей электрической энергии.
В связи с высокой эффективностью устройств АПВ
Правила устройства электроустановок [1] требуют
выполнения АПВ для всех воздушных и смешанных
(кабельно-воздушных) линий напряжением выше
1000 В, а также для сборных шин станций и подстан-
ций, одиночных понижающих трансформаторов мощ-
ностью более 1 МВ-А, шиносоединительных и обход-
ных выключателей.
2-2. Требования к устройствам АПВ [1]. При раз-
работке схем АПВ, выборе их параметров срабаты-
вания (рабочих уставок) и при наладке должны вы-
полняться следующие общие требования.
а.	АПВ должно происходить во всех случаях ава-
рийного отключения выключателя, за исключением
случаев, когда это отключение произошло сразу же
после его оперативного включения. Последнее объяс-
няется тем, что возникновение неустойчивого к. з. на
оборудовании, находившемся без напряжения, сразу
же после его включения весьма маловероятно, и по-
12
этому трудно предположить возможность успешного
действия устройства АПВ. Скорее всего это может
быть включение линии (или шин) с оставленной за-
короткой, т. е. включение на устойчивое к. з., когда
АПВ будет неуспешным, и поэтому его следует за-
претить.
Для выполнения этого требования схемы АПВ
построены таким образом, что при отключенном по-
ложении выключателя устройство АПВ не готово к
действию (например, спущен груз или не заведены
пружины привода или не заряжен конденсатор в спе-
циальном реле АПВ). Готовность к АПВ наступает
лишь спустя несколько секунд после включения вы-
ключателя.
В схемах управления, предусматривающих опера-
тивное включение выключателя через устройство АПВ,
оно специально подготавливается к действию при от-
ключенном положении выключателя. При этом обес-
печивается лишь однократное включение выключа-
теля черезустройство АПВ. К повторному включению
это устройство будет готово лишь при включенном
положении выключателя в течение нескольких секунд.
б.	АПВ не должно происходить при оперативном
отключении выключателя (ключом или кнопкой
управления или при помощи телеуправления). Это
требование понятно без пояснений. Для его выполне-
ния пуск АПВ в современных схемах, как правило,
осуществляется только при несоответствии положений
пружинного привода и выключателя или ключа
управления и выключателя (последнее—при электро-
магнитных приводах). Такое несоответствие насту-
пает во всех случаях отключения выключателя, кроме
случаев отключения его ключом или кнопкой управ-
ления или от телеуправления.
в.	АПВ должно происходить с заранее выбранной
выдержкой времени. Для этого в схемах АПВ имеется
реле времени, уставка которого выбирается по ра-
счету (см. ниже). Старые схемы АПВ без выдержки
времени («мгновенные») имеют очень низкий процент
успешных действий (15—20 %).
г.	Длительность включающего импульса от устрой-
ства АПВ должна быть достаточной для надежного
включения выключателя.
13
Л. Устройство АПВ должно иметь автоматический
возврат, т. е. после успешного действия схема должна
автоматически (с некоторой выдержкой времени)
возвратиться в состояние готовности к новому дей-
ствию.
е. АПВ должно происходить с заданной кратно-
стью. для однократных АПВ — один раз после пер-
вого аварийного отключения (цикл О — В — О); для
двукратных АПВ — два раза, после первого и повтор-
ного отключения (цикл О — В — О — В — О при не-
успешном действии АПВ и во второй раз) и т. д. Воз-
можность многократных включений должна быть
исключена даже при какой-либо неисправности
устройства АПВ, поскольку многократное включение
приводит к разрушению выключателя и, как след-
ствие, к отключению питающих элементов их релей-
ной защитой, т. е. к погашению всей подстанции.
ж. Устройства АПВ должны предусматривать воз-
можность блокирования (запрета) их действия в не-
обходимых случаях. Например, на тупиковых линиях,
связывающих районную подстанцию энергосистемы
с местной электростанцией, действие АПВ должно
блокироваться до тех пор, пока электростанция не
отделится и на линии не исчезнет напряжение со сто-
роны этой электростанции. Без такой блокировки мо-
жет произойти несинхронное АПВ, как правило, опас-
ное для небольших электростанций. Блокировка АПВ
осуществляется с помощью реле, контролирующего
напряжение на линии (п. 2-8). Выполняется также
запрет АПВ трансформатора при отключении его за-
щитой от внутренних повреждений: дифференциаль-
ной или газовой.
з. Для учета действий устройства АПВ должно
быть предусмотрено сигнальное реле или счетчик сра-
батываний. Счетчик значительно эффективнее, по-
скольку позволяет точно учитывать все успешные
действия АПВ без участия оперативного персонала,
что особенно важно на подстанциях без постоянного
дежурства. Следует отметить, что в сетях 6 и 10 кВ в
сельской местности учет именно успешных действий
АПВ часто бывает неполным (из-за отсутствия счет-
чиков срабатываний), что является одной из причин
относительно низкого процента успешных действий
14
АПВ на линиях 6 и 10 кВ по сравнению с линиями
более высоких напряжений, где имеется точный учет
действий АПВ.
Помимо Э1их общих требований могут быть и спе-
циальные требования, предъявляемые к отдельным
видам устройств АПВ.
2-3. Виды устройств АПВ. 1. По числу циклов вклю-
чения различаются: АПВ однократного действия,
АПВ двукратного действия (на тупиковых линиях),
АПВ трехкратного действия. Последние не нашли
применения в энергосистемах СССР, однако в ряде
случаев дежурному оперативному персоналу разре-
шается производить повторное включение одиночных
тупиковых линий после неуспешного действия второго
цикла АПВ, т. е. осуществлять третье повторное
включение [3]. Это третье включение, производимое
обычно через 1—2 мин после возникновения к. з.,
иногда бывает успешным.
2.	По виду оборудования, на которое подается
напряжение, различают: АПВ линий, АПВ шин, АПВ
трансформаторов, АПВ электродвигателей.
3.	По числу фаз выключателя, которые отклю-
чаются при к. з. и затем включаются повторно, раз-
личают трехфазные АПВ (ТАПВ) и однофазные
АПВ (ОАПВ). Последние в распределительных сетях
6—35 кВ не применяются.
4.	По способу воздействия на привод выключателя
различают механические устройства АПВ (встраи-
ваются в пружинный или грузовой привод выключа-
теля) и электрические устройства АПВ (осуществ-
ляют воздействие на электромагнит включения вы-
ключателя с помощью реле времени). В последние
годы устанавливаются только электрические АПВ с
реле времени, которые и будут рассмотрены далее.
5.	По способу проверки синхронизма при АПВ на
линиях с двусторонним питанием или на линиях, свя-
зывающих с энергосистемой отдельные электростан-
ции с синхронными генераторами или подстанции с
синхронными двигателями, различают целый ряд
устройств АПВ: АПВ с ожиданием синхронизма
(АПВОС), несинхронное АПВ (НАПВ), быстродей-
ствующее АПВ (БАПВ), АПВ с улавливанием
15
синхронизма (АПВУС), АПВ в сочетании с самосин-
хронизацией генераторов (АПВС), а также АПВ
линии с выделенной нагрузкой. Последний вид АПВ
выполняется с контролем отсутствия напряжения па
линии и относительно часто применяется в распреде-
лительных сетях. Другие виды АПВ этой группы в
распределительных сетях не применяются и рассмат-
риваться здесь не будут [2, 3, 7].
Особое место занимают АПВ после АЧР, которые
Рис. 4. Схема АПВ однократного действия с вы-
держкой времени и автоматической подготовкой
привода (для выключателей 6 и 10 кВ с пружин-
ным приводом)
Шими управления	
Отключение от кУ	
От КУ	| Включение
От АПВ	
Реле времени АПВ	
Автоматическая подготовка привода	
входят в комплект АЧР и рассматриваются совмести®
[2, 3].
2-4. АПВ на современных ВЛ 6 и 10 кВ сельских
электросетей. Выполняется однократного или двукрат-
ного действия, обязательно с выдержкой времени и
с автоматической подготовкой привода. На всех ли-
ниях, кроме тех, по которым осуществляется связь с
местными электростанциями или по которым пи-
таются мощные синхронные двигатели, АПВ выпол-
няется без контроля отсутствия напряжения на линии,
16
Типовая схема электрического АПВ однократного
действия на ВЛ 6 и 10 кВ, оборудованных выключа-
телями с пружинным приводом, приведена на рис. 4
[6—8]. На схеме выключатель показан во включен-
ном положении. Это сделано для удобства изучения
работы схемы АПВ. При включении выключателя
замкнулся специальный вспомогательный контакт1
привода ВКА. Этот контакт размыкается только при
оперативном отключении выключателя (ключом или
кнопкой управления или контактом телеуправления).
При отключении выключателя релейной защитой
ВКА остается замкнутым. На рис. 4 привод выклю-
чателя также показан в положении готовности (пру-
жины заведены или груз поднят), и поэтому контакт
готовности привода КГП1 замкнут.
При отключении выключателя релейной защитой
замыкается вспомогательный контакт выключателя
ВКВ2. Создается несоответствие положения привода
(ВКА остался замкнутым) и выключателя, необходи-
мое для пуска АПВ. Через ВКА и ВКВ2 подается
напряжение на катушку реле времени РВ. Через за-
данное время замыкается проскальзывающий (вре-
менно-замыкающий) контакт этого реле в цепи элек-
тромагнита включения ЭВ. К этому моменту все
остальные контакты в цепи ЭВ уже замкнуты (ВКА,
КГП1, ВКВЗ, кроме блокирующего контакта PH, ко-
торый используется только в схемах АПВ с блоки-
ровкой,— см. ниже). Таким образом подается на-
пряжение на ЭВ, который срабатывает и освобождает
механизм зацепления, удерживающий пружины при-
вода (или груз в грузовых приводах) в заведенном
состоянии. Выключатель включается за счет энергии,
запасенной в предварительно натянутых пружинах
(или поднятом грузе). Одновременно в цепи ЭВ сра-
батывает счетчик Сч (или сигнальное реле при отсут-
ствии счетчика), фиксируя факт действия схемы
АПВ. Замыкается также контакт КГП2, который за-
пускает АМР — автоматический моторный редуктор,
состоящий из электродвигателя типа МУН и редук-
тора и предназначенный для натяжения пружин при-
1 В соответствии с действующим ГОСТ 14312—69 термин
«блок-контакт» заменен термином «вспомогательный контакт»
17
вода (или подъема груза в грузовых приводах). В те-
чение 6—20 с процесс натяжения пружин заканчи-
вается, контакт КГП2 размыкается и отключает
АМР, а контакт КГП1 — замыкается, после чего схе-
ма АПВ вновь готова к действию.
Особенность этой схемы (рис. 4) состоит в том,
что и при неуспешном АПВ происходит натяжение
пружин и возврат привода в состояние готовности.
Поэтому задача состоит в том, чтобы предотвратить
последующее (многократное) включение выключа-
теля на устойчивое к. з. Для этого необходимо, чтобы
к моменту возврата схемы АПВ в положение готов-
ности успела сработать релейная защита после пер-
вого АПВ, а также успел замкнуться и разомкнуться
проскальзывающий контакт реле времени РВ. По-
этому время возврата схемы в положение готовности
/в, соответствующее времени натяжения пружин (или
подъема груза), должно быть рассчитано по следую-
щему условию [6]:
^в^с.з.макс + ^РВ АПВ + ^зап’	W
где te. з. макс—наибольшее время срабатывания за-
щиты, действующей на этот выключатель; tpe апр.—
время замыкания контакта РВ в схеме АПВ, т. е. вы-
держка времени АПВ; /зап — 2—3 с учитывает неточ-
ность определения времени натяжения пружин, ошиб-
ки реле времени, а также время замкнутого состоя-
ния проскальзывающего контакта РВ. Последнее
должно быть не менее 0,5 с, чтобы размыкание цепи
ЭВ при включении выключателя было выполнено
сравнительно более мощным вспомогательным кон-
тактом ВКВЗ до момента размыкания проскальзы-
вающего контакта реле времени РВ. Для этого ре-
комендуется применение реле ЭВ-238 или ЭВ-248 со
шкалой до 9 или 20 с соответственно.
В сетях 6 и 10 кВ обычно принимают уставку по
времени максимальных защит не более 2 с (tс. з. макс
^2с), а уставку АПВ первого цикла — не менее 2 с
(*рвапв 2 с). Тогда по условию (1) получается
с. Это практически всегда выполнимо. Поэтому
однократность работы схемы АПВ (рис. 4) при вклю-
чении на устойчивое к. з. выполняется.
18
Как видно из описания работы схемы (рис. 4),
автоматический возврат привода в состояние готов-
ности происходит как при успешном, так и при не-
успешном АПВ. Последнее является достоинством
схемы, так как не требует от оперативного персонала
выполнять операцию завода пружин (вручную или
с помощью АМР) и ввода АПВ в действие при вклю-
чении отремонтированной линии. Другой вариант
этой же схемы исключает возможность завода пру-
жин при неуспешном АПВ. Для этого в цепь автома-
тической подготовки привода (цепь АМР) включается
еще один вспомогательный контакт, разомкнутый при
отключенном положении выключателя [6—8]. Здесь
требуется участие персонала при подготовке привода
к включению и при вводе АПВ в работу.
При необходимости блокировки АПВ, например от
реле контроля отсутствия напряжения на линии связи
с электростанцией, блокирующий контакт минималь-
ного реле напряжения PH включается в цепь ЭВ (на
рис. 4 обведен штрих-пунктирной линией). Блокиров-
ка АПВ выполняется также в схемах АПВ трансфор-
маторов (при действии дифференциальной и газовой
защит).
Таким образом, в рассмотренной схеме АПВ
(рис. 4) выполнены все перечисленные выше основ-
ные требования к устройствам АПВ. Рекомендуется
при изучении других схем АПВ также оценивать их
соответствие этим требованиям.
2-5. Устройство АПВ двукратного действия на ВЛ 6
и 10 кВ. Оно позволяет повысить число успешных пов-
торных включений. По данным, например, трех райо-
нов электросетей! Мосэнерго [8] применение устройств
АПВ двукратного действия повысило на 15—20%
число успешных действий АПВ по сравнению с ранее
применявшимся устройством АПВ однократного дей-
ствия. В связи с этим во многих энергосистемах сво-
ими силами выполнены устройства АПВ двукратного
действия на ВЛ би 10 кВ сельских сетей [8]. Одна из
схем АПВ двукратного действия приведена на рис. 5.
Здесь, так же как и на предыдущем рисунке, положе-
ние контактов соответствует включенному выключа-
телю и подготовленному приводу. При включении вы-
19
ключателя замыкается контакт BRA. После оконча-
ния подготовки привода замыкается контакт КГП1 и
размыкается КГП2 (назначение этих контактов опи-
сано при рассмотрении предыдущей схемы). При за-
мыкании 2ОУ в положение 1—2 (ввод устройства
АПВ двукратного действия) заряжается конденсатор
1С, обеспечивающий однократность второго цикла
АПВ. Таким образом, при включенном выключателе
Рис. 5. Схема АПВ двукратного действия (для
выключателей 6 и 10 кВ с пружинным приводом)
готова к работе схема АПВ двукратного действия.
При отключении выключателя релейной защитой
замыкается вспомогательный контакт ВКВЗ и про-
исходит пуск реле времени РВ (по цепи 1ОУ —'
РП1 — ВКА — ВКВЗ). Проскальзывающий контакт
этого реле РВ1 (типа ЭВ-238) замыкает цепь электро-
магнита включения ЭВ, и выключатель включается.
При этом размыкается контакт КГП1 и замыкается
контакт КГП2.
При неуспешном АПВ первого цикла пебходимо
произвести однократный завод пружин. Работа двига-
теля подготовки привода при отключенном положе-
нии выключателя может происходить только через
20
контакт РП4, замыкающийся при срабатывании реле
РП (типа РП-25). Последнее срабатывает следую-
щим образом. При неуспешном АПВ первого цикла
выключатель остается в отключенном положении,
вновь начинает работать реле РВ, замыкается про-
скальзывающий контакт РВ1, но цепь ЭВ разорвана
контактом КГП1, и выключатель не включается, а
реле РВ продолжает работать и замыкает свой конеч-
ный (упорный) контакт РВ2. В этот момент предва-
рительно заряженный конденсатор /Св блоке АПВ
замыкается на катушку реле РП (через ВКВЗ и
РВ2). За счет энергии, запасенной в этом конденса-
торе, реле РП срабатывает и самоудерживается через
замкнувшийся контакт РП2. Через замкнувшийся кон-
такт РП4 начинает работать двигатель подготовки
привода. Контакт РПЗ снимает оставшийся заряд
конденсатора 1С для исключения повторного сраба-
тывания реле РП при отключенном положении вы-
ключателя, т. е. при неуспешном АПВ второго цикла.
Пока идет подготовка привода и контакт КГП1 ра-
зомкнут, заряда конденсатора 1С не происходит.
Реле РВ возвращается в исходное положение, как
только в цепи его катушки размыкается контакт РП1
(для облегчения работы этого контакта служит кон-
тур, состоящий из конденсатора 2С и резистора 3R),
После окончания подготовки привода замыкается
контакт КГП1 и размыкается контакт КГП2. Послед-
ний разрывает цепь самоудерживания реле РП, и оно
возвращается в исходное положение. Через замкнув-
шийся контакт РП1 вновь начинает работать реле
времени РВ (по цепи 1ОУ — РП1 — ВКА— ВКВЗ), и
после замыкания контакта РВ1 происходит АПВ вто-
рого цикла.
При неуспешном АПВ второго цикла вновь замы-
кается ВКВЗ, запускается реле времени РВ, замы-
кается конечный контакт РВ2, но реле РП не может
сработать, так как конденсатор 1С не заряжен. Этим
и обеспечивается однократность подготовки привода в
схеме АПВ двукратного действия.
При успешном АПВ второго цикла запускается
двигатель подготовки привода (через ВКВ4), после
окончания подготовки привода замыкается контакт
КГП1 и происходит заряд конденсатора 1С, после
ЗИЛ. Шабад
21
окончания которого схема АПВ двукратного действия
вновь готова к действию.
Сигнализация работы устройства АПВ в этой схе-
ме выполняется с помощью сигнального реле, которое
запускается мгновенным контактом реле времени РВ.
Отсутствие счетчика отключений является недостат-
ком схемы.
Выдержка времени (уставка) на замыкание про-
скальзывающего контакта РВ1, определяющая вре-
мя действия первого цикла АПВ (/шив), принимается
в пределах 2—5 с (см. ниже). Выдержка времени
второго цикла складывается из трех значений:
^2АПВ = ^1АПВ + ^РВ2 ^л.п>	(2)
где Лапв = tpBi — время замыкания проскальзываю-
щего контакта реле РВ; tpB2— то же, для упорного
контакта реле РВ; tn. п — время подготовки привода.
По условиям работы выключателя, учитывая возмож-
ность отключения им третьего к. з. при неуспешном
втором цикле АПВ, рекомендуется [6] подбирать зна-
чение tpB2 таким образом, чтобы обеспечить время
действия второго цикла АПВ
/глпв 15 -т- 20 с.	(2а)
Это значение соответствует Правилам [1]. Прак-
тически следует принимать tPB2 «9 с.
При использовании выключателя типа ВММ-10
двукратное АПВ осуществляется значительно проще,
так как привод этого выключателя может быть заве-
ден на пять операций и не требует подзаводки в про-
цессе их выполнения.
2-6. АПВ на ВЛ с масляными выключателями с
электромагнитными приводами. На подстанциях, где
в качестве источников оперативного постоянного тока
применены аккумуляторные батареи (220 или ПО В),
а также на подстанциях, где источниками оператив-
ного выпрямленного тока служат совместно блоки пи-
тания тока и напряжения достаточной мощности
(БПТ-1000 и БПН-ЮОО), устройства АПВ выпол-
няются с помощью специальных комплектных реле
типа РПВ-58 (для однократного АПВ) и РПВ-258
(для двукратного АПВ). На остальных подстанциях
22
для осуществления АПВ используется комплектное
реле типа РПВ-358. Однократность действия АПВ до-
стигается применением в реле РПВ-58 и РПВ-358 од-
ного конденсатора, который заряжается только при
включенном положении выключателя и полностью
разряжается при работе схемы АПВ. Заряд конденса-
тора после успешного АПВ или после оперативного
включения выключателя происходит с замедлением,
примерно через 20 с, что и определяет время возврата
схемы или, что то же самое, время готовности устрой-
ства АПВ к повторному действию. Для выполнения
двукратного АПВ в реле РПВ-258 установлено два
отдельных конденсатора: для первого и второго цик-
лов. Как видно из этого краткого описания, схемы
АПВ с комплектными реле типа РПВ отвечают пере-
численным выше основным требованиям к устрой-
ствам АПВ.
Типовая схема АПВ однократного действия с реле
типа РПВ-58 приведена на рис. 6. Здесь же показаны
цепи управления выключателя и максимальная токо-
вая защита (МТЗ) с ускорением после АПВ. Как и
на предыдущих схемах, положение контактов реле и
вспомогательных контактов выключателя (В/(В) со-
ответствует включенному состоянию выключателя и
наличию напряжения на шинках управления -\-ШУ
и — ШУ.
При отключении выключателя в цепи контактора
включения КВ замыкается вспомогательный контакт*
выключателя ВКВ2, который подготавливает цепь
включения, а также вызывает срабатывание реле по1
ложения «отключено» РПО. Замыкается контакт РПО
в цепи пуска реле времени 1РВ в комплектном реле
АПВ (типа РПВ-58). В этой цепи, кроме контакта
реле РПО, имеются:
контакт реле фиксации положения РПФ (реле
типа РП-8 или РП-11), замкнутый при отключении
выключателя защитой (он размыкается лишь в том
случае, когда отключение производится ключом уп-
равления ДУ);
контакт промежуточного реле РП1, замкнутый во
всех случаях, кроме аварийного снижения частоты и
действия автоматической разгрузки по частоте (АЧР);
если на подстанции нет АЧР, этот контакт шунти-
3
23
руется перемычкой, а цепь контакта Wfl этого же
реле разрывается;
Рис. 6. Схема релейной защиты, устройства АПВ
однократного действия и управления выключате-
лем отходящей линии 6 (10) кВ подстанций с по-
стоянным оперативным током (для выключателей
с электромагнитным приводом)
контакт минимального реле напряжения PH, уста-
навливаемый на линиях, по которым питаются син-
хронные двигатели, не допускающие несинхронного
включения, или работают местные электростанции,
24
для которых несинхронное включение недопустимо;
при отсутствии синхронных машин этот контакт в схе-
ме АПВ не устанавливается.
Таким образом, при отключении выключателя за-
щитой создается несоответствие положений выключа-
теля (контакт РПО замкнулся, что свидетельствует
об отключенном положении выключателя) и ключа
управления КУ или реле РПФ, фиксирующего преды-
дущую операцию оперативного включения выключа-
теля (контакт РПФ в цепи пуска АПВ остался замк-
нутым). При этом начинает работать реле времени
1РВ в комплекте АПВ и через заданное время (2—
5 с) подключает рабочую (параллельную) обмотку
промежуточного реле 1РП к предварительно заря-
женному конденсатору С. Реле 1РП срабатывает и
через свою удерживающую (последовательную) об-
мотку замыкает цепь КВ, который, срабатывая, по-
дает питание электромагниту (соленоиду) включения
выключателя (на схеме эта цепь не показана).
Пока выключатель был отключен, через контакт
реле РПО получало питание реле 2РП. После вклю-
чения выключателя РПО возвращается и реле 2РП
теряет питание. Но его контакт в цепи проскальзы-
вающего контакта РВ1 максимальной токовой за-
щиты размыкается с небольшим замедлением (около
1 с, тип реле РП-252). В течение этого периода за-
щита может работать с уменьшенной уставкой по вре-
мени, выполненной на проскальзывающем контакте
РВ1 (обычно принимается около 0,5 с). Таким обра-
зом выполняется ускорение защиты после АПВ (см.
ниже). Как видно из схемы, защита ускоряется и в
случаях оперативного включения выключателя с по-
мощью КУ.
При успешном АПВ конденсатор С зарядится че-
рез 20—30 с и схема будет готова к повторному дей-
ствию. При неуспешном АПВ отключение выключа-
теля ускоренной защитой (0,5 с) или защитой без ус-
корения (обычно не более 2 с) происходит задолго до
того, как конденсатор С зарядится. Замыкающийся
через 2—5 с упорный контакт 1РВ шунтирует конден-
сатор С и не позволяет ему заряжаться. Поскольку
выключатель может довольно долго оставаться в та-
ком положении, в цепь обмотки реле РВ при его
25
срабатывании включается резистор 1R1, обеспечива-
ющий высокую термостойкость реле 1РВ при дли-
тельном нахождении под напряжением.
При оперативном отключении выключателя с по-
мощью КУ срабатывает реле РПФ и размыкает свой
контакт в цепи пуска АПВ и заряда конденсатора
(снимает оперативный ток с зажима 6 реле РПВ).
Таким образом, при отключенном выключателе кон-
денсатор С не заряжен. После оперативного включе-
ния выключателя устройство АПВ будет готово к дей-
ствию только через 20—30 с (так же как и при ус-
пешном АПВ). Поэтому в этой схеме (рис. 6) не
предусмотрена цепь разряда конденсатора С (запрет
АПВ) от КУ при оперативном включении.
В некоторых схемах пуск устройства АПВ произ-
водят контактами реле РПВ (вместо РПО), что ме-
нее надежно, так как реле РПВ возвращается сразу
же после срабатывания защиты независимо от того,
произойдет или не произойдет отключение выключа-
теля. А реле РПО срабатывает лишь после отключе-
ния выключателя, о чем свидетельствует замкнувший-
ся вспомогательный контакт ВКВ2 в цепи КВ (рис. 6).
Реле 1РПМ (типа РП-232) предназначено для
предотвращения многократного включения на устой-
чивое к. з. в случае такой неисправности реле РПВ,
при которой импульс на включение через 1РП по-
дается длительно. В момент отключения выключателя
ток проходит через токовую (рабочую) обмотку реле
1РПМ, находящуюся в цепи ЭО. При срабатывании
этого реле замыкается его контакт 1РПМ1 и реле са-
моудерживается за счет своей обмотки напряжения
(удерживающей). Другой контакт этого реле 1РПМ2
размыкает цепь КВ, чем снимается импульс на вклю-
чение от реле РПВ.
Недостатками рассмотренной типовой схемы
(рис. 6) применительно к ВЛ сельских сетей яв-
ляются:
применение АПВ однократного действия несмотря
на то, что двукратное АПВ имеет более высокий про-
цент успешных действий (см. п. 2-5);
выполнение максимальной токовой защиты с не-
зависимой от тока характеристикой времени срабаты-
вания (реле 1РТ, 2РТ и реле РВ), в то время как для
26
ВЛ 6—10 кВ в сельской местности принято устанав-
ливать токовую защиту с обратнозависимой от тока
характеристикой времени срабатывания (реле типа
РТ-80 или РТВ); такая зависимая характеристика
реле облегчает условия согласования уставок защиты
линий с предохранителями типа ПК трансформато-
ров 6—10/0,4 кВ, особенно при их значительной мощ-
ности (160 кВ-А и более).
Для ускорения отключений к. з. при включении
выключателя может вводиться и отдельный комплект
Рис. 7. Схема АПВ однократного действия с реле
РПВ-358 (для выключателей с электромагнитным
приводом) на подстанциях с выпрямленным опе-
ративным током
максимальной токовой защиты с небольшой выдерж-
кой времени (0,5 с), который нормально выведен из
действия. Кратковременный ввод в работу (на время
около 1 с) этого комплекта осуществляется тем же
контактом реле 2РП, который показан на рис. 6.
Схема АПВ однократного действия с реле типа
РПВ-358 приведена на рис. 7. Особенностями схемы
по сравнению с предыдущей являются:
питание устройства АПВ и цепей К.В от блока пи-
тания БПН-101;
осуществление заряда конденсатора С через вы-
прямитель Д (диод), который предотвращает разряд
конденсатора при кратковременных снижениях на-
27
пряжения на входе и на выходе блока питания БПН-
101 во время близких к. з. в прилегающей сети;
питание электромагнита отключения от предвари-
тельно заряженного конденсатора (на схеме цепи от-
ключения не показаны); заряд осуществляется с по-
мощью устройства типа БПЗ-401 (или УЗ-401);
применение в качестве реле блокировки от много-
кратного включения 1РПМ реле с замедленным воз-
вратом, поскольку при разряде конденсатора обеспе-
чивается лишь кратковременный импульс на отклю-
чение (на схеме не показано).
Схема работает таким же образом, как и преды-
дущая. При включенном выключателе КУ остается в
таком положении, что оперативный ток подается на
зажим 6 реле типа РПВ-58 (рис. 7) и происходит за-
ряд конденсатора С. При отключении выключателя
замыкается контакт реле РПО и подает оперативный
ток на зажим 5 реле РПВ-358 (работа реле РПО рас-
смотрена на предыдущей схеме). Создается несоот-
ветствие положений КУ («включено») и выключателя
(«отключен»), о чем свидетельствует срабатывание
реле РПО). При этом начинает работать реле вре-
мени 1РВ и с выдержкой времени замыкает свой кон-
такт в цепи рабочей обмотки реле 1РП, которое сра-
батывает при разряде конденсатора С. Включение
КВ производится так же, как в предыдущей схеме.
Электромагниты включения выключателя питаются
от трансформатора собственных нужд через специ-
альные мощные выпрямительные устройства [2, 6].
2-7. Расчет параметров срабатывания (выбор рабо-
чих уставок) устройств АПВ на одиночных линиях
с односторонним питанием (такие линии часто называ-
ются тупиковыми).
а.	Определение времени срабатывания устройства
АПВ однократного действия по условиям [2, 7, 9]:
Л АПВ ^г.п + 4ап’	(3)
где tT. п — время готовности привода по его паспорт-
ным данным; в зависимости от типа привода нахо-
дится в пределах от 0,1 до 0,2 с;
^1АПВ ^г.в ^в.в "Ь ^зап’
38
где tT. в — время готовности выключателя по его пас-
портным данным; в зависимости от типа выключателя
обычно находится в пределах от 0,2 до 2 с, но для
некоторых типов выключателей может оказаться боль-
шим; tB. в — время включения выключателя;
/1ЛПВ	^зап’	(5)
где /д — время деионизации среды в месте к. з.; для
сетей 6—35 кВ не превышает 0,2 с; Z3an = 0,4 4- 0,5 с.
Из условий (3)—(5) принимается наибольшее зна-
чение /1апв- Опыт эксплуатации показывает, что для
одиночных линий с односторонним питанием наибо-
лее подходящим является Лайв ~ 2-? 3 с, а в некото-
рых энергосистемах принято даже большее значение
Лапв ~ 2 4- 5 с [8]. За этот промежуток времени успе-
вает самоустраниться большинство причин, вызвав-
ших неустойчивое к. з., и произойти деионизация сре-
ды в месте к. з. Выбор /]Дпв в этих пределах повы-
шает вероятность успешного действия АПВ. Что
касается потребителей, то для них перерыв электро-
питания в течение одной или пяти секунд не имеет
в большинстве случаев существенного значения, по-
скольку действующие нормы и правила требуют вы-
полнения у потребителей специальных технических и
организационных мероприятий по обеспечению само-
запуска электродвигателей после восстановления на-
пряжения [3]. В отдельных случаях значение /1апв мо-
жет быть принято по условиям (3) — (5) меньшим,
чем 1 с, но при условии, что имеется второй цикл
АПВ.
б.	Определение времени автоматического возврата
устройств АПВ на выключателях с пружинным при-
водом (рис. 4) производится по условию (1). Это же
время для АПВ, выполненных на комплектных реле
типа РПВ, определяется временем заряда конденса-
тора (в течение 20—30 с) и специального расчета не
требует.
в.	Выбор времени срабатывания второго цикла
устройства АПВ двукратного действия на выключа-
телях с пружинным приводом производится по (2).
Для других выключателей /2апв = 10-4-15 с [1].
Для линий, работающих в замкнутой сети с одним
источником питания (рис. 8), условие (5) усложняет-
29
ся, Поскольку электрическая дуга в месте к. з. может
погаснуть только после отключения поврежденной ли-
нии, как правило, с обеих сторон. Поэтому для таких
линий (главным образом, 35 кВ и выше) определение
Лапв должно производиться как по условиям (3) и
(4), так и по следующему условию обеспечения деио-
низации среды в месте к. з. после отключения линии
с обеих сторон [2, 7, 9]:
^1АПВ1 ^с.з2	^с.з! + в2 ^о.в! + ^д ~' ^в.в! "Ь ^зап>
JH	Л2
Рис. 8. Схема замкнутой
сети с одним источником
питания (к расчету вре-
мени действия АПВ)
где fc. bi, ta. bi, tB. bi — наименьшее время срабатыва-
ния защиты, время отключения и время включения
выключателя на том конце ли-
нии, для которого рассчитыва-
ется Лапв', tc. з2, t0. в2— наи-
большее время срабатывания
защиты и время отключения
выключателя на противопо-
ложном конце этой линии;
/д —время деионизации среды
в месте к. з. (см. выше) ; ^зап
дополнительный запас по вре-
мени; принимается в пределах
0,5—0,7 с.
С целью ускорения дейст-
вия АПВ, как правило, в вы-
ражение (6) должно подстав-
ляться время срабатывания
второй ступени защиты на противоположном конце
линии (^”з2). И только в тех случаях, когда вторая
ступень не защищает эту линию с достаточной чув-
ствительностью, допускается в услбвие (6) подстав-
лять время срабатывания третьей ступени защиты
Гс. з2*
Условие (6) можно упростить, если принять
tc. з1 0 (отключение линии, например, токовой от-
сечкой) И to. в1 ~ t0. в2:
^1АПВ ^с.з2	в1 “Ь ^зап‘
Время tB. bi также можно не учитывать, поскольку
это повышает расчетный запас.
30
 Для линий, работающих в замкнутой сети с дву-
мя источниками питания, схемы выполнения и расчет
уставок АПВ имеют ряд особенностей [см. 2, 7, 10].
2-8. АПВ линии (района) с выделенной нагрузкой
выполняется на линиях 6—35 кВ, связывающих под-
Рис. 9. Схемы распределительных сетей с местными
электростанциями с указанием мест установки
устройств автоматики деления (АД) и АПВ на вы-
деленный район нагрузки
станцию энергосистемы с местной электростанцией,
получающей дополнительную мощность от энергоси-
стемы (рис. 9). Последнее обстоятельство говорит о
том, что при аварийном отключении линии связи 6—
35 кВ в отделившемся от системы энергорайоне с ме-
стной электростанцией образуется дефицит мощно-
сти, что может вызвать здесь опасное снижение ча-
31
стоты и напряжения и вследствие этого полное рас-
стройство работы потребителей, в том числе и меха-
низмов собственных нужд электростанции. Для та-
ких линий наиболее часто применяется так называе-
мое АПВ с выделенной нагрузкой, составной частью
которого является устройство автоматики деления
АД, установленное на электростанции (рис. 9, а) или
на электростанции и на линии связи со стороны пи-
тающей подстанции (рис. 9, б).
Устройства АПВ и АД составляют комплекс сете-
вой противоаварийной автоматики, в котором эти раз-
общенные территориально устройства должны выпол-
нить одну общую задачу: предотвратить аварию при
повреждении линии связи станции с системой. Для
этого (при к. з. на линии связи или после ее отклю-
чения со стороны энергосистемы) действует АД, в
результате чего электростанция отделяется от систе-
мы со сбалансированной нагрузкой (об автоматике
деления на электростанциях, получающих дополни-
тельную мощность из энергосистемы, см. [2, 4]).
После этого действует АПВ линии связи и при ее не-
устойчивом повреждении восстанавливает электро-
снабжение потребителей, оставшихся подключенными
к этой линии, т. е. потребителей выделенного района.
Во избежание опасного несинхронного включения
генераторов электростанции при АПВ линии связи
(при отказе АД) рекомендуется такие устройства
АПВ выполнять с контролем отсутствия напряжения
на линии. Для этого на линии связи сразу же за вы-
ключателем со стороны питающей подстанции
(рис. 9) устанавливается трансформатор напряжения
TH (достаточно однофазного TH) или выполняется
устройство отбора напряжения от конденсаторов
связи [2, 7]. Ко вторичной обмотке TH подключается
катушка минимального реле напряжения типа РН-
50/160. Размыкающий контакт этого реле (замкнутый
при отсутствии напряжения) включается в цепь пуска
реле времени АПВ (PH на рис. 4, 6).
Время срабатывания АПВ линии связи в такой
схеме (рис. 9) должно быть больше максимально воз-
можного времени срабатывания устройства АД (/ад):
/апв ^ад	(8)
32
где kt = 0,5 Ч- 0,7 с; определение /ад приведено в [4,
9]. Выбранное /АПв по условию (8) не должно быть
меньше, чем требуется по условиям (3) — (5).
Наряду с этим следует согласовать напряжения
срабатывания реле PH в схеме АПВ и аналогичного
реле в схеме АД:
^еРН АПВ	^сРН Ад/^н’
где С/свнАд—напряжение срабатывания минималь-
ного реле напряжения в схеме АД (замыкания раз-
мыкающего контакта при снижении напряжения ниже
(Др), обычно составляет около 0,6 (/НОм; ka — коэф-
фициент надежности, принимаемый в пределах 1,1—
1,2.
Реле PH настраивается таким образом, чтобы при
снижении напряжения от (/НОм = 100 В до Uc. Р замк-
нулся его размыкающий контактчто соответствует
снятию блокировки (разрешению) АПВ линии связи.
Такие же мероприятия следует выполнять и в тех
случаях, когда в результате действия АПВ возможно
опасное несинхронное включение синхронных двига-
телей (или синхронных компенсаторов) [1]. Делитель-
ная автоматика для отключения синхронного двига-
теля или гашения его магнитного поля (отключения
АГП) здесь не рассматривается.
2-9. Взаимодействие АПВ и релейной защиты. Пра-
вилами устройства электроустановок [1] предусмат-
риваются следующие виды взаимодействия АПВ и
релейной защиты в электрических сетях: ускорение за-
щиты после АПВ; ускорение защиты до АПВ; пооче-
редное АПВ; АПВ с разной кратностью (последние три
вида взаимодействия — для сетей, состоящих из ряда
последовательно включенных линий). Основное на-
значение этих мероприятий — ускорение отключений
к.з. и тем самым уменьшение размеров повреждения
оборудования и повышение эффективности АПВ.
Ускорение защиты после АПВ используется,
главным образом, для защит, выполненных с реле
1 В соответствии с действующим ГОСТ 14312—69 термин
«нормально-замкнутый контакт» заменен термином «размыкаю-
щий контакт».
аз
времени. Ускорение обеспечивает более быстрое от-
ключение выключателя при АПВ на устойчивое к.з.,
что уменьшает размеры повреждения линии, предот-
вращает дополнительный перегрев проводов воздуш-
ных линий и, в особенности, кабельных участков сме-
шанных линий. Ускорение защиты полезно осущест-
влять не только после АПВ, но и при оперативном
включении, поскольку на линии после ремонта может
быть ошибочно оставлено защитное заземление. Уско-
рение отключения будет полезным и в других подоб-
ных случаях.
Пример выполнения ускорения защиты при вклю-
чении выключателя (от схемы АПВ или с помощью
КУ) приведен на рис. 6. Это наиболее распространен-
ная сейчас схема для ускорения защиты. При ускоре-
нии здесь сохраняется небольшое замедление дей-
ствия защиты с помощью проскальзывающего кон-
такта РВ1 реле времени (с уставкой около 0,5 с). Это
замедление позволяет выбрать меньший ток срабаты-
вания максимальной токовой защиты по сравнению с
мгновенной токовой защитой, поскольку здесь не тре-
буется отстройки от бросков токов намагничивания
трансформаторов, включаемых при успешном АПВ
линии [9]. Замедление до 0,5 с ускоряемых защит осо-
бенно важно при двигательной нагрузке.
Ускорение защиты до АПВ позволяет ускорять от-
ключения к. з. в сети, состоящей из нескольких после-
довательно включенных линий (рис. 10, а), или об-
легчать работу нескольких выключателей за счет
одного, более мощного и надежного (рис. 10, б). Прин-
цип ускорения защиты до АПВ состоит в том, что од-
ной из защит, расположенной ближе к источнику пи-
тания, разрешается при возникновении к.з. в любой
точке питаемой сети работать без выдержки времени,
т. е. песелективно. Например, защита линии Л1
(рис. 10,а) отключает возникшее к.з. на Л1, Л2 и
ЛЗ, и других элементах этой сети с г. 3 ~ 0 с (до
АПВ). Но после АПВ линии Л1 ее защита автомати-
чески вводится в работу уже с нормальной (селек-
тивной) уставкой по времени (А. зз = 3с в данное
примере на рис. 10, а). Цепь ускорения защиты при
этом выводится из действия. Поэтому при устойчивом
к. з., например на Л2, защита этой линии успеет се-
34
лективно сработать (2,5 с) до того, как отключится
Л1 (3 с). Линия Л1 останется в работе. Пример вы-
полнения схемы ускорения защиты до АПВ приведен
на рис. 11. В цепи мгновенного контакта реле времени
РВ1 находится размыкающий контакт реле ускорения
РПу, через который происходит первое действие за-
щиты без выдержки времени. При действии схемы
АПВ на обмотку реле Р/7У подается питание через
контакт выходного реле РПВ (1РП) (рис. 6) и реле
РПУ срабатывает. При включении на устойчивое к.з.
Рис. 10. Схемы сетей, для которых целесообразно
выполнять ускорение защиты до АПВ
срабатывают реле защиты 1РТ, 2РТ, замыкается
мгновенный контакт РВ1, через который реле РПУ са-
моудерживается до момента отключения к. з. и воз-
врата реле РВ. Пока реле РПУ самоудерживается в
сработавшем состоянии, его размыкающий контакт в
цепи мгновенного отключения разомкнут. Защита мо-
жет действовать на отключение только с нормальной
выдержкой времени на конечном контакте РВ2 (че-
рез 2РУ).
По такому же принципу работает и схема ускоре-
ния защиты выключателя на районной трансфор-
маторной подстанции (по материалам Сёльэнерго-
проекта). Быстрое отключение к.з., возникшего на
одной из ВЛ 6—10 кВ, повышает вероятность успеш-
ного действия АПВ и восстановления нормального ре-
жима.
35
Использование АПВ с разной кратностью приме-
няется в тех случаях, когда защиты двух последова-
тельно включенных элементов могут подействовать
одновременно из-за того, что нет возможности иметь
достаточную ступень селективности (А/) между ни-
ми. Например, для сети на рис. 10, а допустим, чти
на линиях Л1 и Л2 защиты будут иметь одинаковое
время срабатывания: 2,5 с. При к.з. на
чатся обе линии, затем они
Рис. 11. Схема ускорения защиты
до АПВ [2]
Л 2 отклю-
обе же включатся от
схемы АПВ и снова
отключатся. Но после
этого уже включится
только Л1, поскольку
на ней установлено
устройство АПВ дву-
кратного действия, а
на Л2 — однократного.
Подобным же образом
АПВ линий исправля-
ет возможное действие
защиты (отсечки) при
к.з. в трансформаторе
на ответвлении. Здесь
одновременно срабаты-
вают: защита транс-
форматора (или пере-
горают плавкие вставки
его защитных предохранителей 6—35 кВ) и защита
питающей линии. Но на линии есть устройство АПВ,
а на трансформаторе при таком (внутреннем) по-
вреждении АПВ не происходит.
Поочередное АПВ двух последовательно включен-
ных линий с одинаковыми уставками защит по вре-
мени не нашло широкого применения из-за того, что
для создания селективности после АПВ одна из защит
(расположенная ближе к источнику питания) должна
автоматически выводиться из действия на сравни-
тельно большое время [2].
2-10. АПВ трансформаторов [1, 3, 6]. Как правило,
устанавливается на выключателе низшего (среднего)
напряжения и служит для АПВ шин этого напряже-
ния. При внутренних повреждениях трансформатора,
36
когда он отключается со всех сторон от газовой или
дифференциальной защит, АПВ запрещается (блоки-
руется). На двухтрансформаторных подстанциях вме-
сто АПВ применяется АВР шин — от соседнего транс-
форматора. Выполняются и комбинированные схемы
АПВ — АВР, в которых АПВ действует при работе
максимальной защиты трансформатора и раньше, чем
АВР, но при неуспешном АПВ может быть осуществ-
лено еще и АВР. Кроме того, наличие АПВ полезно
на случай ремонта соседнего трансформатора. Схема
АПВ трансформатора на выключателе 6—10 кВ с
пружинным приводом аналогична схеме, приведенной
на рис. 4. Блокировка от действия газовой защиты
осуществляется с помощью промежуточного реле,
срабатывающего при замыкании сигнального кон-
такта газового реле. Существуют схемы, в которых
пуск АПВ осуществляется только при срабатывании
максимальной токовой защиты.
На подстанциях, где для отключения выключате-
лей 6—10 кВ трансформаторов используется энергия
конденсаторов, предварительно заряженных с по-
мощью старых зарядных устройств типа УЗ-400 и
УЗ-401, необходимо иметь выдержку времени АПВ
настолько большую, чтобы конденсаторы успели за-
рядиться перед АПВ [9]:
^АПВ ^зар “Ь ^зап>	ОФ
где f3ap — время, необходимое для заряда конденсато-
ров; например, для блока типа БК-401 (40 мкФ) это
время составляет около 2 с (по данным Мосэнерго);
^зап <5 2 С.
При установке новых устройств (блоков) питания
и заряда типа БПЗ-401 согласования времени заряда
конденсаторов и времени действия АПВ не требуется,
так как эти блоки обеспечивают очень быстрый заряд
конденсаторов.
3. АВТОМАТИЧЕСКОЕ СЕКЦИОНИРОВАНИЕ
ЛИНИЙ 6 и 10 кВ
3-1. Назначение автоматического секционирования
линий. Автоматическим секционированием называет-
ся разделение линии электропередачи на несколько
4 М. А. Шабад
37
участков с помощью коммутационных аппаратов, рабо-
тающих автоматически. К таким аппаратам относят-
ся: плавкие предохранители; выключатели, оборудо-
ванные релейной защитой; автоматические отдели-
тели (ОД). Первые два типа аппаратов срабатывают
при к. з. и способны отключать токи повреждения. От-
делители срабатывают только во время бестоковой
паузы. Назначение всех типов секционирующих ап-
паратов состоит в быстром автоматическом отделении
поврежденного участка от остальной линии (рис. 12).
Автоматическое секционирование в сочетании с уст-
ройствами АПВ на секционирующих и головных вы-
ключателях является одним из эффективнейших
средств повышения надежности электроснабжения
Рис. 12. Схемы ВЛ 6 (10) кВ с параллельным (а)
и последовательным (б) секционированием
сельского хозяйства. Это относится и к радиальным
(тупиковым) линиям 6 (10) кВ, и к линиям с двусто-
ронним питанием, в особенности при сочетании уст-
ройств секционирования с сетевыми АВР [8, 9, И].
Автоматическое секционирование уменьшает объ-
ем аварийных отключений потребителей при повреж-
дениях на линии. Как видно из рис. 12, при к. з. на
участке линии за выключателем 3 отключится только
этот выключатель и будут погашены только потреби-
тели, подключенные к линии за этим выключателем.
Автоматическое секционирование линии позволяет
также сократить основную зону действия релейной
защиты на головном выключателе (выключатель 1 на
рис. 12,а и б), что особенно важно для протяженных
линий с относительно большими рабочими токами. Без
автоматического секционирования очень часто невоз-
можно настроить релейную защиту головного выклю-
чателя таким образом, чтобы она, 6 одной стороны,
38
не' имела излишних срабатываний при перегрузках
(вызванных пуском или, что еще тяжелее, самозапу-
ском электродвигателей), а с другой — имела бы до-
статочную чувствительность при к. з. во всех точках
этой длинной разветвленной линии [9]. При установке
одного или нескольких секционирующих выключате-
лей с релейной защитой чувствительность головной
защиты должна обеспечиваться только при повреж-
дениях до места установки ближайшего секционирую-
щего выключателя (например, выключатель 2 на
рис. 12,б), где токи к.з. обычно значительно больше,
чем в удаленных точках линии. Что касается защиты
на секционирующих выключателях, то здесь чувстви-
тельность обеспечивается тем, что ток срабатывания
защиты может быть выбран значительно меньшим,
чем для головной защиты, поскольку рабочий ток че-
рез секционирующий выключатель всегда меньше ра-
бочего тока, проходящего через головной выключатель.
Автоматическое секционирование, кроме того, ус-
коряет процесс отыскания повреждений на линии,
позволяет быстрее готовить рабочие места при ре-
монтных работах, повышает культуру эксплуатации
ВЛ.
3-2. Схемы секционирования. При наличии несколь-
ких секционирующих аппаратов может быть выпол-
нено параллельное секционирование (рис. 12,а).
Здесь действие каждого секционирующего аппарата
(2—5) не зависит от другого, поэтому ие требуется
согласования настройки их защит между собой. За-
щита 1 согласовывается только с каждой из защит
2—5, и это позволяет обеспечить быстрое отключение
к. з. Надежность электроснабжения в той или иной
степени повышается для всех потребителей. Дейст-
вительно, при к. з. за выключателем 2 он отключается
и потребители, подключенные, например, за выклю-
чателем 3, не теряют электропитания.
При последовательном секционировании (рис. 12, б)
надежность электроснабжения повышается не для
всех потребителей. Например, для потребителей, под-
ключенных за последним секционирующим выключа-
телем 3, надежность не повышается, поскольку при
к. з. в любой точке линии эти потребители теряют
4*
39
электропитание. Но чем ближе к головному располо-
жен секционированный участок, тем выше надежность
его электроснабжения. При последовательном сек-
ционировании и настройка релейной защиты прово-
дится последовательно: от самого удаленного комп-
лекта защиты к головному. Следовательно, по усло-
вию селективности защита 2 должна срабатывать
медленнее, чем защита 3, а защита 1 — медленнее, чем
защита 2. При большом числе последовательно уста-
новленных выключателей это может привести к зна-
чительному увеличению времени отключения к. з. на
головном участке, что в общем случае не допускается.
Применяется также последовательно-параллель-
ное секционирование, при котором можно повысить
Рис. 13. Схема ВЛ 6 (10) кВ с двусторонним
питанием, сетевым резервированием (АВР) и по-
следовательно-параллельным секционированием
надежность для всех потребителей и облегчить усло-
вия настройки защиты.
Наибольший эффект автоматическое секциониро-
вание дает на линиях с двусторонним питанием с се-
тевым АВР (рис. 13). При такой схеме любой повреж-
денный участок может быть автоматически отключен
с двух сторон (выделен), а остальные участки будут
продолжать питаться либо от подстанции А, либо от
подстанции Б. Действительно, при к.з. на участке
1—2 сначала отключится выключатель 1, затем сра-
ботает сетевой АВР и включит выключатель 3, после
чего при устойчивом к. з. отключится выключатель 2.
При этом потребители участка 2—3 не потеряют элек-
тропитания. Сравнивая эту схему с радиальной ли-
нией на рис. 12,6, легко оценить преимущества ли-
нии с двусторонним питанием и сетевым АВР: на
радиальной линии при устойчивом к.з. на том же
40
участке 1—2 будут погашены все потребители, в том
числе потребители участка 2—3.
Однако и сетевой АВР без автоматического сек-
ционирования малоэффективен. Для схемы на рис. 13,
но при отсутствии по какой-то причине секционирую-
щего выключателя 2, действие АВР на устойчивое
повреждение участка 1—2 не принесет пользы, по-
скольку выключатель 3 отключится от своей защиты
и весь участок 1—3 будет погашен. Без секционирую-
щего аппарата 2 действие сетевого АВР по сути дела
равноценно еще одному циклу АПВ, который повтор-
но включает несекционированную линию, но с другой
стороны. Таким образом, действительное повышение
надежности электроснабжения достигается лишь при
совместном использовании автоматического секцио-
нирования, устройств АПВ и сетевых АВР (рис. 13).
3-3. Технические средства автоматического секцио-
нирования линий. Для автоматического секционирова-
ния линий могут использоваться три типа аппаратов:
плавкие предохранители; выключатели, оборудован-
ные релейной защитой и устройством АПВ, способ-
ные отключать токи к.з.; автоматические отделители,
представляющие собой разъединители с автомати-
ческим приводом и устройством автоматики, которое
обеспечивает отключение отделителя только в момент
отсутствия тока к.з. (в бестоковую паузу).
Из этих типов секционирующих аппаратов пока
широко применяются только выключатели.
3-4. Плавкие предохранители для целей автомати-
ческого секционирования воздушных линий 6 и 10 кВ.
Практически применяются редко, несмотря на значи-
тельно меньшую стоимость предохранителей по сравне-
нию с выключателями. Это объясняется следующими
основными причинами. Во-первых, на предохрани-
телях трудно осуществить эффективное АПВ. Раз-
работанные схемы АПВ предохранителей [11] имеют
весьма малый интервал времени между перегоранием
основного предохранителя и включением резервного,
установленного рядом с ним. Это время не превышает
0,4 с, а из многолетнего опыта эксплуатации механи-
ческих АПВ на ВЛ 6 и 10 кВ с /апв ~ 0,4 с известно,
41
что такие устройства АПВ имеют очень низкий про-
цент успешных действий — не более 20% (§ 2). Сле-
довательно, трудно ждать высокой эффективности и
от «мгновенных» АПВ предохранителей. Кроме того,
замена сработавших предохранителей, да еще в уд-
военном количестве, является гораздо более трудоем-
кой операцией, чем включение секционирующего вы-
ключателя, особенно в условиях эксплуатации протя-
женных и разветвленных сельских электросетей.
Во-вторых, трудно, а часто и невозможно согла-
совать действие релейной защиты питающего элемен*
Рис. 14. Схема участка ВЛ 6 (10) кВ (а) и карта селективности (б),
поясняющая работу релейной защиты (РЗ) до и после АПВ
та с работой секционирующих предохранителей. За-
дача состоит в том, чтобы при устойчивом к. з. на
участке ВЛ за предохранителем Пр (рис. 14, а) от-
ключить выключатель В до того, как успеет перего-
реть плавкая вставка предохранителя, т. е. надо вы-
полнить «ускорение защиты до АПВ» (§ 2). После
неуспешного АПВ выключателя В защита РЗ должна
действовать с выдержкой времени, большей, чем вре-
мя перегорания плавкой вставки Пр, чтобы дать воз-
можность предохранителю отключить участок прежде,
чем сработает РЗ на выключателе. Примерная карта
селективности приведена на рис. 14, б. На ней хорошо
видно, что при максимальном токе трехфазного к. з.
через предохранитель Пр его время плавления долж-
но быть не менее 0,5 с, чтобы успела сработать защи-
та РЗ, ускоренная до АПВ с t. 3 я 0 с. С другой сто-
роны, основная характеристика РЗ должна обеспе-
42
чить ее срабатывание после АПВ с /с.з^ I с при том
же значении тока к. з.
Несмотря на кажущуюся простоту этих требова-
ний, практически они трудновыполнимы, так как су-
ществующие предохранители слишком быстро перего-
рают при больших токах к.з. (менее 0,5 с уже при
8-кратном токе по отношению к номинальному току
плавкой вставки). Установка предохранителей с за-
вышенным номинальным током плавкой вставки не-
желательна, поскольку приводит к необходимости по-
вышения характеристики срабатывания РЗ, т. е. к
увеличению времени действия и снижению чувстви-
тельности защиты. В работе [И] указывается, что при
этом расчетная выдержка времени защиты на голов-
ном участке может достигать 10—12 с, что, разумеет-
ся, неприемлемо.
Наряду с этим трудно осуществить ускорение за-
щиты, выполненной на реле типа РТ-80 или РТВ, ко-
торые, как правило, применяются для защиты сель-
ских линий 6 и 10 кВ. Предложенная в [11] схема за-
щиты, ускоряемой до АПВ путем кратковременного
ввода в действие мгновенных реле типа РТМ, менее
надежна, чем типовые схемы с дешунтированием ЭО
(РТМ), выполненные на реле типа РТ-85.
Помимо сказанного, использованию предохраните-
лей для автоматического секционирования ВЛ пре-
пятствуют следующие их недостатки: разброс харак-
теристик срабатывания, возможность создания непол-
нофазного режима при перегорании одного из трех
предохранителей, трудности с перезарядкой предохра-
нителей (заменой плавких вставок), особенно в ус-
ловиях сельской местности.
Тем не менее преимущества предохранителей—
простота и дешевизна — столь очевидны, что следует
искать новые пути возможности их применения для
секционирования сельских ВЛ.
3-5. Автоматические линейные отделители. Для сек-
ционирования линий они могут применяться в том
случае, если защита на выключателе со стороны пита-
ния защищает всю линию с необходимой чувствитель-
ностью. На рис. 15, а показана схема ВЛ с параллель-
ным секционированием с помощью автоматических
43
линейных отделителей ОД, оборудованных автома-
тикой АОД, обеспечивающей отключение отдели-
телей в бестоковую паузу. При к. з. в конце участка,
секционированного ОД1 (точка К), отключается го-
ловной выключатель В1, а затем он включается от
устройства АПВ. Это первое к. з. и последующая за
его отключением первая бестоковая пауза фикси-
руются (запоминаются) схемой АОД, но ОД1 при
этом не отключается. Если к. з. в точке К является
Перео 3-м	Перед 2-м
циклом МВ	циклом МВ
Рис. 15. Схемы ВЛ 6 (10) кВ с параллельным (а)
и последовательным (б) автоматическим секцио-
нированием с помощью автоматических линейных
отделителей (ОД)
2АПВ, ЗАПВ—устройства АПВ двукратного и трехкрат-
ного действия соответственно
устойчивым, В1 вновь отключается, а вслед за этим,
во вторую бестоковую паузу отключается ОД1. Затем
действием второго цикла двукратного АПВ включает-
ся В1 и восстанавливает электроснабжение осталь-
ных потребителей линии.
При параллельном секционировании автоматиче-
скими отделителями число их на линии не ограничи-
вается. Но при последовательном секционировании
установка на линии более чем одного ОД требует уве-
личения кратности действия АПВ головного выключа-
теля. Например, в схеме на рис. 15,6 на головном вы-
ключателе требуется устройство АПВ трехкратного
действия. Автоматика АОД на ОДЗ настраивается
таким образом, чтобы он отключался перед вторым
циклом АПВ линии, а на ОД2 — настраивается на от-
ключение перед третьим циклом АПВ линии. Оче-
44
видно, что более двух последовательно включенных
ОД устанавливать не следует, так как это приведет
к усложнению устройств АПВ и АОД.
В качестве ОД могут использоваться специальные
разъединители с приводом [11] и выключатели на-
грузки [8]. Однако серийно выпускаемая аппаратура
для такого секционирования, к сожалению, отсутст-
вует, и поэтому автоматическое секционирование ВЛ
6(10) кВ с помощью отделителей имеет малое рас-
пространение.
3-6. Масляные выключатели для целей автомати-
ческого секционирования линий широко используются
в современных сельских электросетях 6 и 10 кВ.
В первую очередь секционирующие выключатели с
защитой устанавливаются на тех линиях, где голов-
ная защита не имеет достаточной чувствительности
для отключения к.з. в электрически удаленных точках
линии или, как говорят, не охватывает всю линию.
Несмотря на большие работы по разукрупнению и
уменьшению протяженности ВЛ 6(10) кВ, число сек-
ционирующих выключателей должно увеличиваться
за счет внедрения сетевого резервирования (рис. 13).
Для автоматического секционирования сельских
ВЛ 6(10) кВ могут применяться две группы выклю-
чателей:
а)	масляные выключатели специального исполне-
ния, предназначенные для наружной установки на
опорах ВЛ 10 кВ, со встроенными первичными реле
прямого действия (ВМН-10, ВМНА-10, ВС-10, ВСР-
Ю);
б)	масляные выключатели, входящие в типовые
комплектные распределительные устройства наруж-
ной установки (КРУН) с трансформаторами тока и
вторичными реле защиты.
Описание конструкции и все характеристики спе-
циальных секционирующих выключателей приводятся
в информации завода-изготовителя. Отметим некото-
рые из них, важные с точки зрения выполнения ре-
лейной защиты и автоматики.
Выключатель ВМН-10 (номинальное напряжение 10 кВ, но-
минальный ток 30 А, номинальная мощность отключения
10 МВ-А) имеет два встроенных первичных токовых реле
45
с плавным регулированием тока срабатывания от 25 до 37,5 А -и
от 50 до 75 А, Выдержка времени отсутствует, и это является
существенным недостатком защиты, так как требует отстройки от
бросков тока намагничивания трансформаторов и тем самым
снижает чувствительность защиты к токам к.з. [9].
В приводе выключателя имеется механическое однократное
АПВ, действующее с выдержкой времени не более 0,4 с, что так-
же является недостатком этого выключателя, поскольку такое
«быстрое» АПВ имеет очень низкий процент успешных действий
(§ 2). Для подготовки привода к АПВ необходимо завести ра-
бочую пружину, т. е. автоматический возврат схемы АПВ не пре-
дусмотрен. При отключении выключателя рычагом управления
ручного привода АПВ блокируется. В настоящее время выклю-
чатели этого типа не выпускаются.
Выключатель ВМНА-10-60150 (номинальное напряжение
10 кВ, номинальный ток 60 А, номинальная мощность отключе-
ния 50 МВ-А) в отличие от предыдущего имеет автоматический
завод пружины привода (устройство АМР, § 2), на что указы-
вает буква «А» в обозначении типа выключателя. Имеются два
встроенных первичных реле прямого действия с плавной регули-
ровкой тока срабатывания в более широких пределах, чем у пре-
дыдущего типа выключателя, а именно: от 50 до 75 А и от 100
до 150 А. Выдержка времени для первого отключения отсутст-
вует, но для второго отключения (после АПВ) можно выполнить
замедление действия защиты от 0,1 до 4 с. Выдержка времени
от значения тока практически не зависит, и это является недо-
статком защиты, поскольку ее трудно согласовывать с другими
защитными устройствами сети 10 кВ: плавкими предохраните-
лями, реле РТВ, РТ-80, которые имеют зависимую от тока харак-
теристику времени срабатывания (см. например, рис. 14). Осо-
бенно трудно обеспечить селективность такой защиты с предо-
хранителями 10 кВ на траисформаторах, подключенных за
выключателем ВМНА; очень часто для этой цели приходится уве-
личивать ток срабатывания защиты выключателя ВМНА и тем
самым укорачивать зону ее действия.
Выключатель ВМНА имеет устройство АПВ двукратного
действия с выдержкой времени в первом цикле 0,25—0,35 с, во
втором цикле — около 30 с. Возврат схемы АПВ, как уже ука-
зывалось, производится автоматически.
Выключатель ВМНА-10-30115 имеет защиту с такими же
пределами тока срабатывания, что и ВМН-10. Номинальная мощ-
ность отключения равна 15 МВ-А, номинальный ток 30 А. Уст-
ройство АПВ выполнено так же, как у предыдущего выключа-
теля. Этн типы выключателей уже не выпускаются.
Выключатели серии ВС-10 имеют следующие исполнения:
ВС-10-63-2,5 (номинальный ток 63 А, предельный отключаемый
ток 2500 А) и ВС-10-32-0,8 (номинальный ток 32 А, предельный
отключаемый ток 800 А). Имеются два первичных токовых реле
прямого действия двух вариаитов исполнения с плавной регули-
ровкой тока срабатывания в следующих пределах: I вариант — от
30 до 55 А (при последовательном соединеннн обмоток реле)
и от 65 до 100 А (при параллельном соединении обмоток реле)?
II вариант — от 100 до 185 А и от 195 до 300 А. Предусмотрена
выдержка времени защиты, которая может регулироваться в пре-
46
делах от 0,1 до 4 с, причем защита действует с замедлением и
.при первом отключении и при последующих. Имеется двукратное
АПВ, причем и первый цикл имеет выдержку времени в пределах
от 0,5 до 2 с. Таким образом, по исполнению защиты и автома-
тики выключатель ВС-10 является более совершенным, чем опи-
санные выше. Одиако и у этого выключателя защита имеет не-
зависимую от тока характеристику времени срабатывания, что
затрудняет ее согласование с другими защитными устройствами
(см. выше).
Выключатели серии ВСР-10 имеют такие же технические дан-
ные, за исключением характеристики времени срабатывания то-
ковых реле. Здесь применены первичные токовые реле с обрат-
нозависимой от тока характеристикой срабатывания, по-
добной характеристикам известных вторичных реле типа РТВ и
РТ-80. Как видно нз рис. 16, независимая часть характеристики
Рис. 16. Обратнозависнмые харак-
теристики срабатывания первичных
токовых реле, встроенных в вы-
ключатель типа ВСР-10 (1 вариант)
тывания реле 1С р У реле II варианта (пределы регулировки
ПО—200 А и 200—300 А) аналогичные характеристики идут не-
сколько выше, ио независимая часть начинается также при токе
200% 7с р. Очевидно, что защита с такой характеристикой лучше
согласовывается с защитными устройствами соседних элементов
(предохранителями трансформаторов, защитами головных участ-
ков и т. п.), у которых время срабатывания также зависит от
значения тока к.з. (см., например, рис. 14,6).
Комплектные распределительные устройства
(КРУН) для автоматического секционирования ВЛ
6(10) кВ используются чаще, чем описанные выше
специальные секционирующие выключатели. Этому
способствуют следующие преимущества КРУН: а) бо-
лее удобная эксплуатация, поскольку ревизии выклю-
чателя, проверки релейной защиты и другие работы
могут производиться на месте их установки; б) воз-
можность применения любого типа защиты: токовой,
47
токовой направленной, дистанционной, а также любого
из имеющихся типов токовых реле: PTB-I—РТВ-Ш
с крутой характеристикой времени срабатывания,
PTB-IV — PTB-VI с пологой характеристикой, РТ-85
с еще более пологой характеристикой, РТ-95 с мало
зависимой от тока характеристикой времени срабаты-
вания, РТ-40 с реле времени, обеспечивающим неза-
висимую от тока выдержку времени защиты; в) вы-
ключатели и приводы к ним имеют более простую
Рис. 17. Схема максимальной токовой защиты
с зависимой характеристикой на переменном опе-
ративном токе с дешунтированием ЭО контактами
токовых реле РТ (а) и карта селективности (б)
для участка секционированной ВЛ (б)
конструкцию, чем выключатели ВМН и ВС; г) усло-
вия работы оборудования более благоприятны, чем
для выключателей ВМН и ВС, устанавливаемых на
опорах. При сравнительно небольшой разнице в стои-
мости выключателя ВС и ячейки КРУН установка
последней считается во многих энергосистемах более
целесообразной.
До последнего времени (1975 г.) серийно выпуска-
лись специальные КРУН для автоматического секцио-
нирования ВЛ сельских сетей типа К-36Р и К-36С, а
также типа К-36А для сетевого АВР.
Релейная защита в КРУН типа К-36Р для ради-
альных линий 6—10 кВ выполнена по двухфазной
двухрелейной схеме с вторичными реле типа РТ-85
с дешунтированием встроенных в привод выключа-
теля мгновенных реле прямого действия типа РТМ,
48
которые выполняют роль электромагнитов отключен
ния ЭО выключателя (рис. 17). В нормальном рабо-
чем режиме обмотки 1ЭО и 2ЭО (рис. 17, а) зашун-
тированы размыкающими контактами 2 соответствую-
щих реле 1РТ и 2РТ (типа РТ-85), и поэтому ток по
этим обмоткам не проходит. При к. з. на линии реле
1РТ и 2РТ (или одно из них) срабатывают и пере-
ключают свои контакты таким образом, что контакты
7 замыкаются, а контакты 2 размыкаются (без раз-
рыва цепи трансформаторов тока ТТ). При этом соот-
ветствующие ЭО дешунтируются, по ним проходит
вторичный ток к. з., они срабатывают и отключают
выключатель. Для отключения выключателя доста-
точно срабатывания и одного ЭО, что происходит
при к. з. между фазами А и В или В и С.
Время срабатывания реле серии РТ-80 зависит от
значения тока, проходящего через реле (рис. 17,6).,
Такая зависимая от тока характеристика (кривая 2)
хорошо согласуется с ампер-секундной характеристи-
кой (кривая 1) плавких предохранителей, защи-
щающих трансформаторы, подключенные к линии
(рис. 17, в).
Подобные зависимые от тока характеристики
имеют и реле прямого действия типа РТВ, встраивае-
мые в приводы выключателей. Использование реле
РТВ значительно упрощает защиту по сравнению со
схемой, приведенной на рис. 17, поскольку отпадает
необходимость в реле РТ-85. Реле РТВ, как извест-
но, сами выполняют роль ЭО выключателя.
Выбор КРУН с той или иной схемой защиты
определяется расчетом уставок [9]. При расчете учи-
тывается, например, значение коэффициента воз-
врата реле: у реле РТ-85 он выше, чем у реле РТВ,
что позволяет выполнить более чувствительную за-
щиту. Учитываются также пределы тока срабаты-
вания реле и ЭО. Например, для реле РТВ минималь-
ная уставка по току равна 5 А. Следовательно, при
трансформаторах тока с коэффициентом трансформа-
ции 100/5 наименьший ток срабатывания защиты
100 А. Применение реле РТ-85 с дешунтированием
специального электромагнита с уставкой 3 А (ЭОтт
выключателя типа ВМПП-10 или ТЭО в приводе
ПП-67) позволяет при тех же условиях установить
49
меньший ток срабатывания защиты (75—80 А). Но
при дешунтировании реле РТМ (минимальная уставка
5 А) ток срабатывания защиты при этих же условиях
нельзя выбрать меньшим 130 А. Выбор того или иного
варианта зависит от значений токов к. з.
Секционирующие выключатели должны быть обо-
рудованы устройствами АПВ (§ 2). Для осуществле-
ния автоматического возврата схемы АПВ (завода
пружин привода) устанавливается трансформатор на-
пряжения со стороны основного питания.
3-7. Выбор точек секционирования линий. Целесо-
образность секционирования ВЛ, выбор места уста-
новки и типа секционирующего аппарата определяют-
ся исходя, главным образом, из трех условий:
а)	обеспечения чувствительной, селективной и по
возможности быстродействующей релейной защиты
всей ВЛ;
б)	повышения надежности электроснабжения и,
как следствие, уменьшения ущерба от перерывов элек-
троснабжения;
в)	повышения культуры эксплуатации электрообо-
рудования.
Необходимость секционирования ВЛ 6(10) кВ по
условиям релейной защиты определяется во время
расчета (выбора уставок) головной защиты линии.
В тех точках ВЛ, где значение тока двухфазного к. з.
уже не обеспечивает требуемой чувствительности этой
защиты, намечается обязательная установка секцио-
нирующего выключателя со своей релейной защитой.
Для удобства обслуживания эта точка может быть
смещена только в сторону головного выключателя
(основного питания). При параллельном секциони-
ровании радиальной линии (рис. 12) может быть уста-
новлено несколько секционирующих выключателей
(СВ), при последовательном — не более одного или
двух. Расчеты уставок для головной защиты-и защит
на СВ рассмотрены в [9].
Определение целесообразности секционирования и выбор
мест установки секционирующих аппаратов по технико-экономи-
ческим показателям рассмотрены в [11]. Для упрощенного срав-
нения вариантов места установки одного СВ на радиальной ВЛ
можно воспользоваться выражением для определения экономмче-
50
ского эффекта (в рублях) секционирования Эс [11];
bc = y0SlCos <₽аЬоднТ0/п,	'	(И)
где уй — эквивалентная стоимость ущерба на 1 кВт-ч недоотпу-
щенной электроэнергии, руб/(кВт-ч); S; — суммарная номиналь-
ная мощность трансформаторов, подключенных к ВЛ на учартке
от головного выключателя до предполагаемого места включения
СВ (рнс. 18), кВ-A; cos <рн— коэффициент мощности, равный в
среднем 0,85; k0-.„ — коэффициент одновременности, учитывающий,
что фактическая суммарная нагрузка трансформаторов меньше
номинальной Sf, То — время перерывов электроснабжения нз-за
устойчивых повреждений, отнесенное к 1 км линии, ч/км; 1ц —
общая длина линии за предполагаемым местом установки СВ,
км.
Для одной и той же ВЛ значения уо, cos <рн, /год„, То при-
!00 кВ A 100	АО
40
Рис. 18. Расчетная схема для выбора места уста-
новки секционирующего выключателя (СВ) по макси-
мальному значению экономического эффекта
мем условно одинаковыми, что обычно н делается при расчетах
по средним данным. Тогда легко заметить, что экономический
эффект Эс пропорционален произведению S>l,t. Для ВЛ, приве-
денной на рис. 18, при установке СВ в точке A. SAn — 280-20 =
= 5600 руб.; в точке Б:	= 200-34 = 6800 руб. Очевидно,
что при принятых условиях установка СВ в точке Б даст боль-
ший экономический эффект, чем установка СВ в точке А.
Для ориентировочного определения экономического эффекта
Эс примем следующие значения величин в выражении (11): уа—
= 0,24 руб/(кВт-ч) для сельскохозяйственных потребителей с вы-
соким уровнем электрификации [12]; /г0Д11 » 0,5; То ~ 1,2 ч/км
в год для ВЛ 10 кВ сельских сетей [12]. Тогда для варианта
установки СВ в точке Б (рис. 18) Эс =0,24-200-0,85-0,5-1,2-34«
я» 830 руб; при установке СВ в точке А получается меньшее
значение Эс— 680 руб Таким образом, Эс зависит от схемы ВЛ
и характера потребителей.
Методика оценки экономической эффективности автоматиче-
ского секционирования состоит в определении срока окупаемости
устройства (Г), в данном случае — секционирующего выключа-
теля (Тсв). Эта методика дает возможность, во-первых, убе-
диться, что полученное значение Тсв не превышает нормативного
срока окупаемости оборудования (Ти), который для экономиче-
ских расчетов в энергетике принят равным восьми годам. Во-
вторых, можно выбрать вариант установки СВ и тип СВ, даю-
щий наименьшее значение ТСв, т. е. окупающийся быстрее других.
51
4. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА (ABPJ
НА ПОДСТАНЦИЯХ (МЕСТНЫЕ АВР)
4-1. Назначение АВР. На подстанциях распредели-
тельных сетей 6—35 кВ в сельской местности, а также
в городах и на промышленных предприятиях осущест-
вляется, главным образом, раздельная работа источ-
ников электроснабжения и, следовательно, односто-
роннее питание потребителей (рис. 19). Применение
такого режима позволяет в первую очередь сущест-
венно снизить значения токов к з и применить более
дешевую аппаратуру (выключатели, разъединители и
др.). Например, раздельная работа двух одинаковых
по мощности источников А и Б (рис. 19, а) при оди-
наковых линиях Л1 и Л2 снижает величину тока к. з.
в точке А/ в два раза по сравнению с режимом па-
раллельной работы источников А и Б при включенной
Л2. Во многих случаях раздельная работа позволяет
упростить релейную защиту, снизить потери мощности
в сетях, поддерживать необходимые уровни напряже-
ния на подстанциях сети и т п Например, при раз-
дельной работе Л1 и Л2 (рис. 19, а) релейная защита
РЗ этих линий может устанавливаться только со сто-
роны источников питания А и Б, в то время как при
параллельной работе Л1 и Л2 комплекты РЗ должны
устанавливаться по обеим сторонам каждой линии.
Вместе с тем очевидно, что при раздельной работе
вероятность нарушения электроснабжения потребите-
лей значительно выше, чем при параллельной работе
двух и тем более трех независимых источников пи-
тания. Однако этот недостаток схем раздельного пи-
тания почти полностью устраняется применением
устройств АВР — автоматического включения резерв-
ного источника питания. Многолетний опыт эксплуа-
тации устройств АВР показывает, что примерно в
95% случаев отключения основного (рабочего) пита-
ния устройства АВР предотвращают аварию. Такая
высокая эффективность обусловила широкое примене-
ние устройств АВР в электроустановках [1—3, G,
9, 13].
4-2. Виды устройств АВР. 1. По назначению эти
устройства делят: на устройства АВР линий (рис. 19, а),
52

АВР трансформаторов (рис. 19,6), АВР электродви-
гателей, АВР шинок управления (оперативного тока)*
и т. п.
2. По способу предотвращения подачи напряжения
на поврежденный рабочий источник питания разли-
чают:
а)	местный АВР (рис. 19), пусковой орган кото-
рого действует на отключение рабочего ввода, после
чего включается резервный ввод; этим исключается
подача напряжения от резервного источника на по-
врежденный рабочий источник питания; характер-
ным признаком выполнения местного АВР является
расположение всей аппаратуры на одной подстанции,
в том числе и выключателей, на которые воздействует
местный АВР;
б)	сетевой АВР, пусковой орган которого дейст-
вует на включение сетевого выключателя, находяще-
гося в резерве; возможность подачи напряжения от
резервного источника на поврежденный элемент рабо-
чего питания исключается с помощью устройств авто-
матики деления, расположенных в заданных точках
сети; сетевой АВР представляет собой комплекс
устройств, в который входят: само устройство АВР,
устройства автоматики деления (АД) и другие уст-
ройства, расположенные на нескольких подстанциях
резервируемой сети (§ 5).
3. По направлению действия устройства АВР
делят:
а)	на АВР одностороннего действия (рис. 19, а),
предназначенное для подстанций, где один из вводов
постоянно является рабочим, а другой — резервным;
в тех случаях когда резервный элемент в нормальном
режиме не несет нагрузки и предназначен только для
целей резервирования, говорят, что он находится
в явном резерве',
б)	на АВР двустороннего действия (рис. 19,6 и
в), предназначенное для подстанций, где питающие
элементы (трансформаторы, линии) являются одно-
временно и рабочими, и резервными по отношению
друг к другу, т. е. находятся в неявном резерве-, при
отключении одного из трансформаторов (линий) и
включении от устройства АВР секционного выключа-
54
теля СВ оставшийся в работе трансформатор (линия)
принимает на себя дополнительную нагрузку.
4. По роду оперативного тока, принятого для дан-
ной подстанции, различают схемы АВР, выполненные
на оперативном постоянном или переменном токе;
причем исполнение их существенно отличается друг
от друга (в этой брошюре рассматриваются устройства
АВР, выполненные только на оперативном перемен-
ном токе, имеющие преимущественное распростране-
ние в сетях 6—35 кВ в сельской местности).
5. На подстанциях с синхронными двигателями
(или синхронными генераторами местных электро-
станций) применяются специальные схемы АВР с
контролем и ожиданием снижения напряжения на ши-
нах или контролем отключенного положения выклю-
чателей синхронных двигателей или выключателей
линий связи с местными электростанциями; такой кон-
троль необходим для предотвращения опасного не-
синхронного включения синхронных машин при дей-
ствии АВР; эти устройства АВР применяются в
сочетании с устройствами автоматики деления [14,20].
4-3. Требования к выполнению местных АВР. 1. Схе-
ма местного АВР должна приходить в действие при
исчезновении напряжения на шинах подстанции по
любой из двух причин:
а)	при аварийном, ошибочном или самопроизволь-
ном отключении выключателя рабочего питания, на-
ходящегося на данной подстанции (на рис. 19, а —
выключателя линии Л1 на подстанции В). В этом слу-
чае немедленно должен автоматически включиться
выключатель резервного источника питания (линии
Л2 на этой же подстанции). При таком быстром АВР
продолжительность перерыва питания определяется в
основном собственным временем включения выклю-
чателя резервного питания, которое находится в пре-
делах 0,3—0,8 с;
б)	при исчезновении напряжения на данной под-
станции без отключения установленного здесь выклю-
чателя рабочего питания. Такая ситуация может
возникнуть, например, при повреждении питающей
линии (Л1 на рис. 19, а) и отключении ее только со
55
стороны источника питания А. В этом случае необхо-
димо автоматически отключить выключатель питаю-
щей линии на данной подстанции, после чего немед-
ленно автоматически включится выключатель резерв-
ной линии (см. п. «а»). Такая последовательность
операций принята для того, чтобы не подать напря-
жения на поврежденную рабочую линию от резерв-
ного источника; это позволяет не устанавливать комп-
лекта релейной защиты на приемном конце рабочей
питающей линии.
Отключение выключателя рабочей питающей ли-
нии на данной подстанции производит пусковой орган
схемы АВР. Это устройство должно давать команду
на отключение выключателя рабочей линии при на-
личии одновременно двух условий: глубокого сниже-
ния напряжения на шинах данной подстанции [обыч-
но ниже (0,25 4- 0,4) Uном] и наличия напряжения на
резервном источнике питания [не менее (0,6-4-,
4-0,65) [/Ном]. На подстанциях, где установлены круп-
ные синхронные электродвигатели, в пусковом органе
устройства АВР должно предусматриваться также
реле снижения частоты, которое ускоряет срабатыва-
ние пускового органа и всей схемы АВР. Это требо-
вание объясняется тем, что при потере питания син-
хронные электродвигатели продолжают некоторое
время вращаться по инерции, при этом они играют
роль генераторов и поддерживают на шинах напря-
жение, скорость снижения которого зависит от мно-
гих факторов. При неблагоприятных условиях время
снижения напряжения до значения уставки пускового
органа устройства АВР [ (0,25 4- 0,4) Uном] может со-
ставить несколько секунд, а снижение частоты до
обычно принимаемой уставки 46—48 Гц происходит
при тех же условиях значительно быстрее.
2. При глубоком снижении напряжения на под-
станции пусковой орган устройства АВР должен да-
вать команду на отключение выключателя рабочей
линии с некоторой выдержкой времени, несмотря на
то, что для потребителей электроэнергии желательно
как можно быстрее получить электропитание. Наме-
ренное замедление действия пускового органа устрой-
ства АВР требуется по следующим причинам;
56
а.	Глубокое снижение или полное исчезновение
напряжения на шинах подстанции может происходить
при к. з. на элементах прилегающей сети, например
при к.з. в точке К1 (рис. 19,а). В таких случаях за-
медление действия устройства АВР производится на
время, большее, чем максимальная выдержка вре-
мени релейной защиты на этих элементах. Таким
образом предотвращаются излишние действия устрой-
ства АВР.
б.	Отключение рабочей линии, вызвавшее потерю
напряжения на подстанции, может произойти из-за
неустойчивого повреждения. В этом случае произой-
дет успешное действие устройства АПВ линии (§ 2)
и напряжение будет восстановлено. Поэтому для
предотвращения излишнего в этом случае срабаты-
вания АВР его действие замедляется на время, боль-
шее выдержки времени устройства АПВ, т. е. отдается
предпочтение действию АПВ. При неуспешном дей-
ствии устройства АПВ напряжение на подстан-
ции не восстановится и тогда сработает устройство
АВР.
Однако достаточно широко применяется и такая
схема АВР, которая не требует замедления по усло-
вию ожидания действия АПВ (или АВР) на питаю-
щем элементе. Это так называемая схема АВР с ав-
томатическим возвратом к доаварийной схеме под-
станции. При глубоком снижении напряжения такое
устройство АВР должно «переждать» только время,
необходимое для действия релейной защиты (по усло-
вию п. «а»), а затем отключить рабочий выключатель,
после чего включится резервный. Если в дальнейшем
рабочий элемент включится от устройства АПВ или
будет включен оперативным персоналом, схема АВР
восстановит доаварийный режим: включит рабочий
выключатель и отключит резервный без кратковре-
менного отключения потребителей. При этом электри-
ческая сеть между рабочим и резервным источниками
кратковременно замыкается (рис. 19), что обычно
допускается, за исключением случаев, когда между
векторами напряжений этих источников имеется не-
допустимо большой угол (сдвиг по фазе). Схема АВР
с автоматическим возвратом рассматривается ниже
:(рис. 21).
57
в.	В ряде случаев одновременное срабатывание
•нескольких устройств АВР может вызвать недопусти-
мую перегрузку резервной линии, затруднить процесс
самозапуска электродвигателей, потребовать услож-
нения релейной защиты. Для предотвращения этих
нежелательных явлений предусматриваются поочеред-
ные действия устройств АВР. Например, при аварий-
ном отключении одной из магистральных линий — Л1
или Л2 (рис. 19, б) —устройства АВР на отпаечных
подстанциях Б, В и др. будут срабатывать одно за
другим с небольшими интервалами, достаточными
для самозапуска своей двигательной нагрузки.
Замедление действия АВР может потребоваться
и при других обстоятельствах. Однако очевидно, что
замедлять АВР следует только в действительно необ-
ходимых случаях.
3.	Действие устройства АВР должно быть одно-
кратным. Учитывая, что успешность действий всех
существующих АВР, которые являются устройствами
однократного действия, очень высока, очевидно, что
применение АВР многократного действия не сможет
существенно повысить процент успешных действий.
В то же время каждое повторное включение на устой-
чивое к.з. является крайне нежелательным. Для обес-
печения однократности действия устройства АВР ис-
пользуются те же принципы, что и в устройствах
АПВ: однократное срабатывание включающих пру-
жин привода и недопущение повторного завода этих
пружин или же однократный разряд конденсатора,
энергия которого используется для организации ко-
манды на включение резервного выключателя. В этих
же целях применяется двухпозиционное реле, которое
после срабатывания устройства АВР остается в но-
вом положении (позиции), исключающем многократ-
ное действие АВР (§ 5). В широко распространенных
схемах АВР на постоянном оперативном токе уста-
навливается специальное промежуточное реле с за-
медленным возвратом, через замкнутые контакты ко-
торого успевает пройти только одна команда на вклю-
чение резервного включателя, после чего эти кон-
такты размыкаются [2, 13].
4.	Устройство АВР должно обеспечивать быстрое
отключение резервного выключателя при его включе-
• 58
нии на устойчивое к. з. Для этого выполняется так на-
зываемое ускорение защиты после АВР аналогично
тому, как это делается после АПВ (§ 2). Рекомен-
дуется иметь некоторое замедление срабатывания
ускоренной защиты (примерно 0,5 с) для облегчения
ее отстройки от бросков тока намагничивания транс-
форматоров, бросков тока самозапуска заторможен-
ных электродвигателей, а также бросков тока при
включении незатормозившихся электродвигателей при
быстром АВР. Защиту с временем срабатывания
около 1 с допускается вообще не ускорять при дей-
ствии АВР.
5.	Действия устройства АВР не должны вызывать
недопустимых перегрузок оборудования, опасных не-
сихронных включений синхронных электродвигателей
и генераторов, а также неправильных действий релей-
ной защиты. При срабатывании устройства АВР дол-
жен обеспечиваться самозапуск заторможенных элек-
тродвигателей, потерявших питание при отключении
рабочего источника. Для этого при проектировании
устройств АВР выполняются соответствующие расче-
ты, на основании которых выбирается основное обору-
дование, а также выполняются различные устройства
контроля, деления и т. п. в комплекте АВР. Особен-
ности выполнения устройств АВР на подстанциях с
двигательной нагрузкой рассмотрены в статье [14].
6.	На всех выключателях, находящихся в режиме
АВР, должен быть выполнен постоянный контроль
исправности цепи включения.
Рассмотрим две из наиболее распространенных
схем местных АВР на оперативном переменном токе.
При рассмотрении будем обращать внимание на то,
как в этих схемах реализованы перечисленные выше
требования к АВР.
4-4. Схема местного устройства АВР односторонне-
го действия для подстанций 6 (10) кВ с выключателя-
ми, оборудованными пружинным приводом, показана
на рис. 20. Здесь все выключатели и их вспомогатель-
ные контакты, а также все реле показаны в рабочем
положении (в отличие от принятого изображения
схем, где все выключатели показываются отключен-
ными, а реле — в положении «на складе»). Это сделано
59
Рис. 20. Схема местного АВР одностороннего действия для под-
станций 6 (10) кВ с выключателями, оборудованными пружин-
ным приводом: а — поясняющая первичная схема; б — схема АВР
и управления выключателем
60
для удобства изучения работы схемы в аварийных
случаях. Как видно из рисунка, выключатели Bl, В2,
ВЗ включены, линия ВЛрЯб находится под нагрузкой,
а резервная линия ВЛрез— под напряжением со сто-
роны источника Б. Напряжение на шинах подстанции
В имеется, и поэтому реле времени РВ (серии
ЭВ-215К—ЭВ-245К), выполняющее роль пускового
органа минимального напряжения устройства АВР,
находится под напряжением, его электромагнит
(якорь) втянут, размыкающий конечный контакт
в цепи отключения выключателя В2— разомкнут
(рис. 20,б).
При отключении выключателя В2, например оши-
бочно дежурным персоналом, замыкается вспомога-
тельный контакт BKJ32-2, находящийся в цепи вклю-
чения выключателя резервного питания В4. При
условии готовности к включению привода этого вы-
ключателя (контакт КГП4-1 замкнут) электромагнит
включения ЭВ4 подключается к шинке а', получаю-
щей питание от трансформатора напряжения ТНЯ ре-
зервного источника. Если на резервном источнике
есть напряжение, В4 включается и восстанавливает
питание подстанции В. Такое же быстрое действие
АВР произойдет и при отключении В2 собственной
релейной защитой (если она здесь имеется).
Рассмотрим теперь случай отключения В1. При
этом прекращается электропитание подстанции В. По-
нижение напряжения ниже 0,35 [7Н0М вызывает воз-
врат электромагнита реле РВ и замыкание с задан-
ной выдержкой времени его контакта в цепи электро-
магнита отключения ЭО2. При наличии напряжения
на резервном источнике ЭО2 отключает выключатель
В2. Далее работа устройства АВР происходит так
же, как описано выше.
Таким образом, резервное питание подается толь-
ко после отключения рабочего, а отключение выклю-
чателя рабочего питания пусковым органом мини-
мального напряжения происходит только при глубо-
ком снижении напряжения на шинах подстанции и
при условии нормального напряжения на резервном
источнике. При этом отключение происходит с вы-
держкой времени, которая определяется расчетом
(см. ниже).
64
Однократность действия схемы АВР (рис. 20) мо-
жет быть обеспечена несколькими способами. Во-
первых, можно не использовать цепь автоматической
подготовки привода выключателя В4 (см. п. 2-4). Это
часто выполняется на практике, поскольку для вос-
становления предаварийной первичной схемы под-
станции требуется вмешательство оперативного пер-
сонала, который также производит и подготовку при-
вода к включению. Во-вторых, можно разрешить
автоматическую подготовку привода к включению
только при включенном положении резервного выклю-
чателя В4, т. е. при успешном АВР. Для этого в цепь
питания электродвигателя (АМР) включается вспо-
могательный контакт выключателя BKJ34-2 (на
рис. 20,6 показан штриховой линией), замкнутый
только при его включенном положении. При включе-
нии В4 на устойчивое к. з. и последующем отключении
от собственной защиты повторного включения уже не
произойдет, так как время действия защиты (0,5—
1 с) значительно меньше, чем время подготовки при-
вода (§ 2). Третьим вариантом обеспечения однократ-
ности является включение в эту же цепь вспомога-
тельного контакта ВКВ2-3 рабочего выключателя В2,
замкнутого при его включенном положении, т. е. при
восстановлении схемы нормального режима. Однако
при неисправности этого вспомогательного контакта
ВКВ2-3 может произойти многократное включение
выключателя В4 на устойчивое повреждение. Во из-
бежание этого опасного явления предусматривается
дополнительная блокировка с помощью промежуточ-
ного реле РП [6], которое срабатывает, если выклю-
чатели В2 и В4 отключены и контакт К.ГП4-2 зам-
кнут, что свидетельствует о сработавшем приводе
(пружины спущены). Далее реле РП самоудержи-
вается через свой замыкающий контакт РП2, а раз-
мыкающий контакт этого реле РП1 разрывает цепь
электромагнита включения ЭВ4\ контакт РПЗ дает
сигнал о неуспешном АВР. Это продолжается до мо-
мента включения одного из выключателей (В2 или
В4) или вывода из действия схемы АВР отключаю-
щим устройством ОУ (накладкой).
Для быстрого отключения резервной линии при
устойчивом повреждении на шинах подстанции В мо-
62
жет быть использована либо уже упомянутая защита
на В4 (постоянная или вводимая на короткое время
при АВР), либо защита на ВЗ. Выбор того или иного
•варианта зависит от схемы сети.
Для предотвращения излишнего срабатывания
пускового органа устройства АВР (реле РВ на
рис. 20) при повреждениях во вторичных цепях транс-
форматора напряжения ТНШ предусмотрена блоки-
ровка (вывод из действия) пускового органа при от-
ключении трехфазного автомата АВ, защищающего
вторичные цепи ТНШ. Блокировка осуществляется
вспомогательным контактом этого автомата АВ,
включенным в цепь отключения В2 от устройства АВР
(рис. 20, б).
4-5. Схема местного устройства АВР двустороннего
действия на секционном выключателе 6 (10) кВ двух-
трансформаторной подстанции 110/6(10) кВ или
35/6(10) кВ, на которой все выключатели оборудова-
ны пружинными приводами (рис. 21). Отличительной
особенностью этой схемы является сочетание двух
устройств:
а)	АВР двустороннего действия, включающего
секционный выключатель СВЗ при отключении либо
В1, либо В2;
б)	автоматического восстановления (возврата) нор-
мальной схемы подстанции; последнее относится к
устройствам автоматики послеаварийного режима
(§ 1), особенно важным для подстанций без постоян-
ного дежурства.
При отсутствии необходимости в автоматическом
восстановлении схемы подстанции может использо-
ваться только устройство АВР двустороннего дей-
ствия.
На схеме рис. 21 вспомогательные контакты вы-
ключателей и контакты реле показаны в рабочем по-
ложении (так же как на предыдущем рисунке). Как
видно из схемы, выключатели В1 и В2 включены, а
СВЗ отключен. Напряжение на I и II секциях
имеется.
Роль пускового органа напряжения устройства
АВР выполняют два реле времени ЗРВ и 4РВ, кото-
рые обеспечивают заданную выдержку времени при
63
Автоматическое восстановление схемы- включение В1	
От АВР	Отключение В1
От КУ	
Автоматическая подготовка привода В1	
Автоматическое восстановление схемы- отклтчение СВЗ	
От АВР	Включение СВЗ
От КУ	
Автоматическая подготовка привода СВЗ	
64
возврате якоря реле вследствие снижения или исчез-
новения напряжения (реле типа ЭВ-215—ЭВ-245 или
ЭВ-215К—ЭВ-245К [19]). Реле ЗРВ питается от
трансформатора собственных нужд своего трансфор-
матора ITCH (или 2ТСН), а 4РВ—от трансформатора
напряжения соответствующей секции шин 1ТН (или
2ТН). На схеме рис. 21 реле ЗРВ и 4РВ находятся в
положении, когда якорь реле втянут. Их конечные
контакты ЗРВ2 и 4РВ2 — разомкнуты, а мгновенные
контакты ЗРВ1 и 4РВ1 — замкнуты.
Пусковым органом устройства автоматического
восстановления первичной схемы подстанции являет-
ся реле времени 1РВ типа ЭВ-248, срабатывающее
при подаче напряжения. На схеме рис. 21 реле 1РВ
показано под напряжением в сработавшем состоянии,
его конечный контакт 1РВЗ и мгновенный контакт
1РВ1 замкнуты (как в схеме Тр1, так и в схеме Тр2);
проскальзывающий контакт 1РВ2 — разомкнут; он
замыкается кратковременно (на 1—1,5 с) только в
процессе срабатывания реле, а также кратковремен-
но—при возврате реле.
Реле положения «включено» 1РПВ — также под
напряжением и его контакты 1РПВ1 и 1РПВ2 — зам-
кнуты (рис. 21, г).
Рассмотрим работу схемы в случае повреждения
трансформатора Тр1. Дифференциальная и газовая
защиты Тр1 действуют на включение короткозамыка-
теля К31 и отключение выключателя В1. Последствия
включения К.31 здесь не рассматриваются (см. [2, 6]),
а при отключении В1 замыкается его вспомогатель-
ный контакт ВКВ1-3 в цепи включения СВЗ. Если
привод СВЗ подготовлен (контакт КГП1 — замкнут),
то происходит АВР секционного выключателя и
Рис. 21. Схема АВР двустороннего действия на
секционном выключателе 6 (10) кВ двухтрансфор-
маторной подстанции 110/6 (10) кВ (с автоматиче-
ским возвратом к нормальной первичной схеме
подстанции): а — поясняющая первичная схема;
б — схема АВР и управления выключателя В1
трансформатора Тр1 (аналогично выполнена схема
для В2 трансформатора Гр2); в — цепи напряже-
ния пускового органа устройства АВР; г — схе-
ма АВР и управления секционного выключа-
теля СВЗ
восстановление напряжения на I секции. Контроль на-’
личия напряжения на соседней секции осуществляется’
тем, что напряжение на шинки обеспеченного питания
1ШУ и 2ШУ подается от трансформатора собственных'
нужд 2ТСН. Однократность действия устройства АВР
обеспечивается тем, что при отключении В1 лишается
питания и возвращается реле 1РПВ и размыкается
его контакт 1РПВ2 в цепи автоматической подготовки
привода СВЗ (рис. 21,г). Таким образом, включение
СВЗ происходит только один раз.
Работа схемы в другом аварийном случае — при
отключении Л1 со стороны питающего источника —'
происходит с помощью пускового органа минималь-'
ного напряжения — реле ЗРВ и 4РВ. При глубоком
снижении напряжения на шинах I секции подстанции'
В электромагниты (якоря) этих реле возвращаются,
часовые механизмы начинают отсчитывать заданное
время, по истечении которого замыкаются контакты’
ЗРВ2 и 4РВ2 в цепи отключения В1. При наличии
напряжения на шинах 1ШУ и 2ШУ (от 2ТСН) выклю-
чатель В1 отключается. Далее схема АВР действует
на включение СВЗ так же, как описано выше.
До тех пор пока со стороны Л1 отсутствует на-
пряжение, якорь реле ЗРВ не втянут и его мгновен-
ный контакт ЗРВ1 — разомкнут. Но как только ли-
ния Л1 будет взята под напряжение со стороны пи-*
тающего источника, у реле ЗРВ втягивается якорь и'
замыкается мгновенный контакт ЗРВ1, после чего
срабатывает реле 1РВ, замыкается сначала его мгно-
венный контакт 1РВ1, затем — проскальзывающий
1РВ2 и выключатель В1 включается (рис. 21,6). Про-
исходит кратковременное замыкание линий Л1 и Л2
через СВЗ. Но еще через несколько секунд замыкает-
ся упорный контакт 1РВЗ и происходит отключение
СВЗ (рис. 21,г). Как видно из схемы, цепь электро-
магнита отключения ЗЭО секционного выключателя
СВЗ собирается при условии, что включены одновре-
менно В1 и В2, о чем свидетельствуют замкнутые
контакты 1РПВ1 соответствующих реле положения
«включено», а также замкнутые контакты 1РВЗ
в схемах управления Тр1 и Тр2. При одновременно
включенных В1 и В2 разрешается также автоматиче-
ская подготовка привода (завод пружин) выключателя
66
СВЗ. Таким образом, примерно через 20 с после вос-
становления напряжения на питающей линии Л1 ав-
томатически восстанавливается нормальная (предава-
рийная) схема подстанции с отключенным СВЗ, кото-
рый автоматически подготавливается к будущему дей-
ствию устройства АВР.
Таким же образом схема АВР на рис. 21 работает
и при отключении В1(В2} от максимальной токовой
защиты трансформатора или от специальной защиты
шин 6(10) кВ соответствующей секции. Однако на
многих подстанциях в этих случаях предпочитают
вместо выполнения АВР секционного выключателя
осуществлять АПВ отключившегося В1(В2). Это де-
лается для того, чтобы не подвергать опасности потре-
бителей соседней секции при включении СВ на устой-
чивое к. з.
Недостатком этой схемы является возможность ее
неправильной работы при отключении сразу двух пи-
тающих линий и одновременной подаче напряжения
по обеим питающим линиям [13]. Но этот случай яв-
ляется достаточно редким.
4-6. Расчет параметров срабатывания (выбор уста-
вок) местных АВР. 1. Минимальные реле напряже-
ния или реле времени с возвращающимся электромаг-
нитом (якорем) пускового органа устройства АВР
должны быть настроены таким образом, чтобы сра-
батывание АВР происходило при снижении напряже-
ния от нормального (Vном) ДО
ис.р = (0,25 4- 0,4) иноы.	(12)
При таких небольших значениях Uc. р ограничи-
вается зона повреждений, при которых пусковой орган
может излишне запускаться. Кроме того, предотвра-
щается его излишнее срабатывание при перегорании
одного из предохранителей в цепях напряжения. По-
следнее, разумеется, не имеет значения, если в цепях
напряжения установлен автомат, при отключении ко-
торого устройство АВР сразу же блокируется контак-
том АВ (рис. 20).
В схеме АВР на рис. 20 в качестве пускового ор-
гана использовано трехфазное реле времени серии
ЭВ-215К—ЭВ-245К, у которого напряжение возврата
67
электромагнита при снижении напряжения на всех
трех фазах не превышает 0,35 UH,[19], что соответ-
ствует условию (12). В схеме АВР на рис. 21 реле
ЗРВ и 4РВ принадлежат
к той же серии, но могут
быть установлены и реле
серии ЭВ-215—ЭВ-245
Л)	J12
Рис. 22. Схема подстанции с
несколькими устройствами АВР
(к расчету времени срабатыва-
ния пускового органа устрой-
ства АВР)
(без индекса «К»). У по-
следних напряжение воз-
врата электромагнита
находится в широких
пределах — (0,05 4- 0,55)
J/hom [19]. При наладке
устройств АВР приходит-
ся подбирать такие эк-
земпляры реле этой се-
рии, у которых напряже-
ние возврата соответству-
ет условию (12), что не
всегда возможно.
Минимальные реле на-
пряжения прямого дейст-
вия типа РНВ, встраивае-
мые в приводы выключа-
телей, в схемах АВР не
применяются, поскольку
они имеют замедление
при возврате не более 9 с,
что может быть недоста-
точно для того чтобы пе-
реждать время срабаты-
вания АПВ или АВР пи-
тающих источников. Кро-
ме того, напряжение воз-
врата реле РНВ находит-
ся в широких пределах —
(0,354-0,65) t/ном, что не
соответствует условию (12). Возможность регулиров-
ки напряжения отпадания и срабатывания у этих
реле не предусмотрена.
2.	Д и реле, контролирующих наличие напряжения
на резервном источнике (в схемах АВР, главным об-
разом, на оперативном постоянном токе), напряжение
68
срабатывания выбирается из условия отстройки от
минимального рабочего напряжения и принимается
обычно
I/c.p«(0,6 4-0,65)t7HOM.	(13)
3.	Частота срабатывания частотного пускового
органа устройства АВР принимается в пределах
46—48 Гц.
4.	Время срабатывания пускового органа мини-
мального напряжения устройства АВР (/с. р.авр) вы-
бирается по следующим условиям:
а.	По условию отстройки от времени срабатыва-
ния тех защит, в зоне действия которых повреждения
могут вызывать снижения напряжения ниже приня-
того по условию (12):
^с.р АВР “Ь	(14)
^с.р. АВР	^2 “Ь	(1^)
где 6— наибольшее время срабатывания защиты
элементов шин высшего напряжения подстанции (на-
пример, защиты линий ЛЗ или Л4 при выборе уста-
вок АВР2 в схеме на рис. 22); t2— то же для эле-
ментов шин, где установлено устройство АВР (для
того же АВР2 — линий Л5, Л6 или трансформаторов
10/0,4 кВ); А/ — ступень селективности, принимаемая
равной 0,6 с при использовании реле времени АВР со
шкалой до 9 с (ЭВ-215—ЭВ-235) и равной 1,5—2 с —
со шкалой до 20 с (ЭВ-245).
б.	По условию согласования действий устройства
АВР с другими устройствами автоматики узла (АПВ,
АВР, АД). Например, для устройства АВР1 с целью
ожидания срабатывания устройства АПВ однократ-
ного действия Л1 или Л2
^с$.АВР1 (^с.з "4” ^1АПв)д; (др) + ‘зап>	(13)
а при необходимости ожидания срабатывания устрой-
ства АПВ двукратного действия этих линий
^с.р.АВР/ (*с з + ^1АПВ ~Ь ^с.з + ^2АПв)Л; (Л2) ^зап’ (^)
где fc. з — время действия той степени защиты линии
Л1 (Л 2),которая надежно защищает всю линию; А. з —
49
время действия защиты Л1(Л2), ускоряемой после
АПВ (§ 2); Лапв, ^апв — уставки по времени первого
и второго циклов АПВ линии Л1 (Л2)-, tsan — запас
по времени, принимаемый в пределах 2,5—3,5 с в за-
висимости от типов выключателей и реле времени в
схемах защит, АПВ, АВР [13].
Для устройства АВР2 (рис. 22) с целью ожидания
срабатывания АВР1, расположенного ближе к источ-
никам питания, необходимо выбрать
рАВР2 =^с рАВР/“Ь 4ап>
где /зап ~ 2 ч- 3 св зависимости от типов выключате-
лей и реле времени в схемах АВР1 и АВР2 [13].
Из опыта эксплуатации известно, что выполнение
условий (17), (18) часто приводит к большому замед-
лению действия устройства АВР, особенно на элемен-
тах сети, удаленных от источников питания (до
15—20 с).
5. Уставки по времени устройства автоматического
восстановления нормальной схемы подстанции (реле
1РВ на рис. 21) выбираются [13] примерно следую-
щими: 15 с — на включение рабочего ввода (замыка-
ние контакта 1РВ2) и 20 с — на отключение резерв-
ного выключателя (замыкание упорного контакта
1РВЗ).
5. СЕТЕВЫЕ АВР
5-1. Назначение и область применения. Для распре-,
делительных электрических сетей 6—НО кВ с дву-
сторонним питанием могут предусматриваться замк-
нутый или разомкнутый режим работы. Выбор того
или иного режима производится на основании техни-
ко-экономических расчетов в зависимости от характе-
ристик источников питания, линий электропередачи и
потребителей электроэнергии.
Разомкнутый режим работы сетей имеет ряд до-
стоинств: уменьшение токов к. з. и, как следствие,
уменьшение стоимости аппаратуры (выключателей
и др.); упрощение релейной защиты; возможность
питания отдельных частей сети от источников с раз-
ными уровнями напряжений или с большим угловым
70
сдвигом между напряжениями и даже от несинхронно
работающих источников; удобство при развитии и
реконструкции существующих сетей.
Для надежного и высококачественного электро-
снабжения потребителей разомкнутые электрические
сети должны отвечать двум основным требованиям-
1) иметь достаточную пропускную способность в
аварийных режимах;
2) обеспечивать быстрый автоматический переход
с основного (рабочего) источника питания на резерв-
ный; последнее условие выполняется с помощью сете-
вых АВР.
Сетевой АВР представляет собой комплекс уст-
ройств, которые выполняют следующие задачи:
а)	переключают питание сети на резервный источ-
ник при отключении рабочего — это выполняет устрой-
ство АВР;
б)	предотвращают подачу напряжения от резерв-
ного источника на поврежденный рабочий источник
питания (на рабочую линию, шины, трансформатор) —
эту задачу выполняют устройства делительной авто-
матики минимального напряжения, действующие
перед срабатыванием сетевого АВР (п. 6-2);
в)	предотвращают опасное несинхронное включе-
ние при'АВР синхронных генераторов местных элек-
тростанций, потерявших связь с системой при отклю-
чении рабочего источника питания, — эту задачу
выполняют устройства автоматики деления, установ-
ленные на местных электростанциях (4, 18];
i;) предотвращают опасное несинхронное включе-
ние при АВР синхронных электродвигателей, потеряв-
ших питание при отключении рабочего источника
питания, — эту задачу выполняют устройства авто-
матики деления на подстанциях с синхронными дви-
гателями [20];
д) выполняют при необходимости автоматическую
перестройку релейной защиты перед изменением ре-
жима работы сети, т. е. перед действием сетевого
АВР (п. 5-6);
е) выполняют различные необходимые переключе-
ния с целью изменения первичной схемы сети и повы-
шения качества электроснабжения (например, вводят
в работу зашунтированный в нормальном режиме
71

Рис. 23. Схемы распределительных сетей 10 кВ (а) и 35 кВ (б) с устройствами сетевого
АВР и автоматики деления (АД)
линейный регулятор, предназначенный для повыше-
ния напряжения на удаленных подстанциях).
Разомкнутые сети с устройствами АВР называют
разомкнутыми резервированными сетями. На рис. 23
приведены примеры схем разомкнутых резервирован-
ных сетей 6—35 кВ, где условными обозначениями
показаны устройства, входящие в комплекс сетевого
АВР. На рис. 23, а кольцевая сеть 10(6) кВ работает
с нормальным разделом на специальном пункте АВР,
где установлен КРУН с выключателем 4, оборудован-
ным устройством сетевого АВР двустороннего дей-
ствия (например, типа К-36А).
При повреждении, например, в точке К.1 на линии
10 кВ между выключателями 2 и 3 (рис. 23, а) эта
линия отключается выключателем 2, оборудованным
релейной защитой. Устройство АВР на выключателе
4 фиксирует в течение заданного времени отсутствие
напряжения со стороны источника А и при наличии
напряжения со стороны источника Б дает команду на
включение своего выключателя. В случае устойчи-
вого к. з. в точке К1 отключается от своей защиты
секционирующий выключатель 3. Таким образом по-
врежденный участок 2—3 отделяется от остальной
сети, а потребители участка 3—4 получают питание
от источника Б.
Для селективного отключения поврежденного уча-
стка (в этом примере — участка 2—3) на секциони-
рующих выключателях (3, 5 на рис. 23, а) может
быть использован один из следующих принципов вы-
полнения защиты:
а)	максимальная токовая направленная защита
(применяется в ячейках К-36С);
б)	максимальная токовая защита без элемента
направления, но с автоматически изменяющейся на-
стройкой [15, 16], которая будет рассмотрена далее
(п. 5-6);
в)	делительная автоматика минимального напря-
жения, отключающая секционирующий выключатель
в бестоковую паузу перед действием АВР [8, 15], ко-
торая также будет рассмотрена далее (п. 6-2).
В другой аварийной ситуации — отключения ис-
точника А — устройство АВР на выключателе 4
(рис. 23, а) фиксирует отсутствие напряжения со
ль
стороны источника А, так же как в предыдущем слу-
чае, и может дать команду на включение этого выклю-
чателя. Однако перед действием устройства АВР необ-
ходимо отключить головной выключатель 2 для того,
чтобы не подать напряжение от резервного источника
Б на поврежденный источник А. Это отключение про-
изводит в бестоковую паузу перед срабатыванием
АВР автоматика деления (АД), фиксирующая отсут-
ствие напряжения на шинах 10(6) кВ подстанции А
(п. 6-2). В некоторых случаях при высокой пропускной
способности сети устройство АД может отключить
выключатель / и этим разрешить питание всех
ВЛ 10(6) кВ подстанции А от подстанции Б. При
этом требуется произвести и перестройку релейной
защиты [9].
В схеме сети на рис. 23,6 устройства автоматики
действуют таким же образом. Например, при к. з. в
точке К2 на ВЛ ПО кВ линия отключается со стороны
источника питания А. Подстанция Г теряет питание,
сетевой АВР на подстанции В может сработать и
восстановить питание не только подстанции В, но и
Г. Однако перед действием этого устройства АВР не-
обходимо отключить выключатель 35 кВ трансформа-
тора подстанции Г или выключатель линии В — Г для
того, чтобы не подать обратное напряжение от сети
35 кВ на поврежденную ВЛ ПО кВ. Такой режим
может оказаться особо опасным для трансформатора
подстанции Г, работающего с изолированной ней-
тралью ПО кВ, как и большинство трансформаторов
подстанций на ответвлениях. Отключение таких
трансформаторов со стороны сети 35 кВ, по которой
может быть подано обратное напряжение, произво-
дится в бестоковую паузу перед АВР с помощью
устройств автоматики деления при исчезновении на-
пряжения, называемой также делительной автомати-
кой (защитой) минимального напряжения (п. 6-2).
После действия такого устройства АД на подстанции
Г срабатывает сетевой АВР на подстанции В, чем
восстанавливается питание подстанций В и Г, а если
•возможно, то и подстанции Д и следующих. Возмож-
ность питания того или иного числа подстанций в
аварийном режиме после АВР определяется заранее,
•исходя из пропускной способности линий передачи,
74
трансформаторов, а также величины нагрузки под-
станций. В соответствии с этим задаются и направле-
ния действия устройств АД минимального напряже-
ния. В некоторых случаях автоматическое отключение
части потребителей может производиться и после
АВР, если это потребуется для прекращения недопу-
стимой перегрузки линий и трансформаторов сети.
При повреждениях трансформатора или шин 35 кВ
На подстанции А или линии 35 кВ А—Б (рис. 23, б)
электростанция ЭС теряет связь с системой и пере-
ходит на несинхронную работу. Перед действием се-
тевого АВР на подстанции В необходимо выделить
генераторы ЭС на свой район, чтобы предотвратить
возможность их несинхронного включения. Это вы-
полняет устройство АД на электростанции ЭС
[4, 18]. При успешном действии устройства АВР
персонал электростанции включит генераторы на па-
раллельную работу с системой с помощью устройства
синхронизации.
Сетевые АВР широко применяются в воздушных
сетях 10(6) кВ, работающих, как правило, в разомк-
нутом режиме. Воздушные сети 35 и ПО кВ, питаю-
щиеся от двух и более источников питания, также
достаточно часто работают в разомкнутом режиме с
сетевыми АВР.
5-2. Требования к сетевым АВР. 1. Схема сетевого
АВР одностороннего действия должна запускаться
при исчезновении напряжения со стороны основного
(рабочего) источника питания и при наличии напря-
жения со стороны резервного источника питания. Схе-
ма АВР двустороннего действия должна запускаться
при исчезновении напряжения со стороны любого из
двух источников питания и при наличии напряжения
со стороны другого источника питания (рис. 23).
2. Действие сетевого АВР направляется на вклю-
чение выключателя резервного питания.
3. Включение этого выключателя при условиях,
изложенных в п. «1», должно производиться с выдер-
жкой времени. Замедление действия сетевого АВР
требуется по следующим соображениям:
а)	необходимо дать возможность сработать уст-
ройствам делительной автоматики минимального
75
напряжения (АД), которые должны действовать пе-
ред срабатыванием АВР (рис. 23);
б)	необходимо переждать время срабатывания
защит при к. з., вызывающих глубокие снижения на-
пряжения в месте установки сетевого АВР; это же
требование предъявляется и к местным АВР (§ 4);
в)	требуется согласование действий данного сете-
вого АВР с другими устройствами автоматики: АПВ
на питающих линиях или трансформаторах, а также
АВР трансформаторов или линий на питающих под-
станциях.
Надо отметить, что при необходимости ускорения
действия сетевых АВР (так же как и местных) допу-
стимо не ждать срабатывания АПВ на питающей (ра-
бочей) линии или АВР в питающей сети. Но при этом
следует соответствующим образом выбрать уставки
по времени для делительной автоматики и сетевого
АВР. Если делительная автоматика почему-либо не
установлена, следует в схеме АПВ питающей линии
(или АВР) предусмотреть контроль отсутствия на-
пряжения на линии, чтобы избежать АПВ после
успешного действия сетевого АВР. Это особенно
важно в тех сетях, где недопустимо даже кратковре-
менное замыкание сети между двумя источниками
питания. Например, на схеме рис. 23,6 на шинах
35 кВ подстанции А нет делительной автоматики ми-
нимального напряжения, поскольку шины этой под-
станции автоматически резервируются (есть АВР на
СВ) и защищаются дифференциальной защитой шин.
Поэтому на линии А — Б должен быть выполнен кон-
троль отсутствия напряжения в схеме АПВ для обоих
циклов или только для второго цикла в зависимости
от выбранных уставок (см. ниже).
4. Действие сетевого АВР должно быть одно-
кратным. Однократность обеспечивается таким же
путем, что и в схемах АПВ и местных АВР: исполь-
зованием однократно срабатывающих устройств (пру-
жинных приводов или реле серии РПВ с предвари-
тельно заряженными конденсаторами) или примене-
нием специальных двухпозиционных реле (см.
рис. 25).
5. При действии сетевого АВР, так же как и мест-
ного, должно быть обеспечено быстрое отключение
76
устойчивого к. з. Защита, ускоряемая после АВР,
должна действовать с небольшим замедлением (при-
мерно 0,5 с) по тем же причинам, что и для местного
АВР (§ 4). При выполнении устройства АВР двусто-
роннего действия должна быть предусмотрена защита
как от к.з. на линии, так и от к.з. на шинах
(рис. 23,6), если не выполнена специальная зашита
шин. В тех случаях когда на линейном выключателе,
оборудованном сетевым АВР, установлена направлен-
ная защита, необходимо при действии этого устрой-
ства в сторону шин выводить элемент направления
этой защиты или вводить дополнительный комплект
ненаправленной защиты. Автоматика для ввода и вы-
вода защиты или изменения ее уставок рассматри-
вается датее (рис. 26, 27).
Рассмотрим две из наиболее распространенных в
сельских сетях 6—35 кВ схем сетевых АВР, выпол-
ненных на переменном оперативном токе.
5-3. Схема сетевого АВР двустороннего действия на
выключателе с пружинным приводом (рис. 24). Такая
схема выполнена, например, в ячейках типа К-36А,
выпускавшихся специально для резервирования сель-
ских сетей 10 кВ. Эта же схема применяется и в се-
тях 35 кВ. На рис. 24, а приведена типовая схема
разомкнутой резервированной сети 10 кВ с двумя
источниками питания. Нормальный раздел осуществ-
ляется на пункте АВР. Здесь установлен КРУН с
выключателем 3, оборудованным релейной защитой
и сетевым АВР. Для питания пускового органа АВР
установлены два трансформатора напряжения ТН1
и TH2. Они же являются источниками переменного
оперативного тока, необходимого для работы схемы
АВР и включения выключателя.
На рис. 24, в показаны цепи устройства АВР и
управления выключателя 3 (пункта АВР). Положе-
ние контактов соответствует отключенному состоянию
этого выключателя и отсутствию напряжения со сто-
роны источников А и Б. Поэтому контакты минималь-
ных реле напряжения 1РН — 4РН показаны замкну-
тыми (в положении «на складе»). Питание шинок
управления 1ШУ и 2ШУ осуществляется либо от
ТН1, либо от ТН2, причем переключение питания с
77
одного трансформатора напряжения на другой про-
изводится автоматически без выдержки времени.
Рис. 24. Схема сетевого АВР двустороннего дей-
ствия для сельских сетей 6 (10) кВ (на выключателе
с пружинным приводом): а — поясняющая первич-
ная схема сети 10 кВ; б — цепи напряжения пуско-
вого органа устройства АВР- в — схема АВР и
управления выключателя 3 (пункта АВР)
Рассмотрим работу устройства АВР при исчезно-
вении питания, например, со стороны подстанции А.
При этом срабатывают минимальные реле напряже-
ния 1РН, 2РН, настроенные по условию (12). При
наличии’ напряжения сО стороны Б запускается реле
78
времени 1РВ типа ЭВ-248 со шкалой до 20 с. Через
заданное время, выбранное по условию, аналогичному
(16) или (17), замыкается контакт 1РВ в цепи элек-
тромагнита включения ЭВ выключателя 3. При усло-
вии готовности привода (контакт КГП1 замкнут) вы-
ключатель 3 включается. При успешном АВР через
замкнувшийся вспомогательный контакт ВКВЗ произ-
водится автоматическая подготовка привода. Через
6—20 с выключатель будет готов к АПВ. При не-
успешном АВР (отключение от защиты) вспомога-
тельный контакт ВКВЗ остается в разомкнутом по-
ложении и автоматическая подготовка привода не
производится. Этим обеспечивается однократность
действия устройства АВР. Подготовку привода к
включению производит дежурный персонал путем
переключения устройства 2ОУ в положение 2—3. Та-
ким же образом схема действует и при исчезновении
напряжения со стороны подстанции Б при наличии
напряжения со стороны подстанции А. При неисправ-
ностях в цепях трансформаторов напряжения ТН1 или
ТН2 отключается соответствующий автомат и своим
вспомогательным контактом АВ блокирует (выводит
из действия) устройство АВР для работы в сторону
поврежденного трансформатора напряжения.
Второе реле времени (2РВ— на рис. 24, в пока-
зано штриховой линией) устанавливается в том слу-
чае, когда выбранное по расчету время срабатываний
сетевого АВР при погашении одного источника (А)
существенно отличается от времени срабатывания
при погашении другого источника (Б — на рис. 24),
Например, при исчезновении питания со стороны ис-
точника А решено ждать срабатывания двух циклов
АПВ (10—20 с), а со стороны источника Б — одного
цикла (2—5 с). Очевидно, что уставки на реле времени
1РВ и,2РВ будут различными (о выборе уставок
см. ниже). При установке двух реле времени пере-
мычка между вспомогательным контактом АВ2 и ка-
тушкой 1РВ (рис. 24, в) не устанавливается.
5-4. Схема сетевого АВР двустороннего действия
(рис. 25). Отличается от предыдущей способом обес-
печения однократности действия. Здесь при срабаты-
вании выходного реле схемы АВР (РП} одновремен-
4Pti*
5?t;<
Пуск АВР
в стерону А
Пуск АВР
в сторону Д
Реле
однократности
действия
АВР (1РПФ)
Возврат
схемы АВР
Рис. 25. Схема сетевого АВР двустороннего действия (вариант
с двухпозиционным реле): а — поясняющая первичная схема;
б — цепи напряжения пускового органа устройства АВР;
в — схема АВР и управления выключателя В1
Выходное
реле АВР
80
но замыкаются контакты этого реле и в цепи включе-
ния В1 ив цепи обмотки двухпозиционного реле
1РПФ (типа РП-9). При включении В1 замыкаются
контакт реле РПВ и вспомогательный контакт выклю-
чателя BRB1, которые замыкают цепь обмотки 1РПФ.
Это реле срабатывает и остается в данном положении
(позиции) и после снятия импульса. При этом контак-
ты 1 и 2 размыкаются, а контакт 3 замыкается. Размы-
канием контакта 1 обеспечивается однократность дей-
ствия устройства АВР. Для возврата схемы необходи-
мо нажать кнопку К, после чего реле 1РПФ возвратится
в исходное положение, при котором контакты 1 и 2
замкнуты, а 3— разомкнут, как показано на рис. 25, в.
Пусковой орган здесь имеет дополнительные мак-
симальные реле напряжения ЗРН и 6РН, контроли-
рующие наличие напряжения на резервном источнике
питания. Эти реле обеспечивают более точное выпол-
нение условия (13). Второе реле времени (2РВ — на
рис. 25, в показано штриховой линией) устанавливает-
ся по тем же соображениям, что и в схеме на рис. 24.
При этом перемычка между контактом 6РН и обмот-
кой 1РВ не устанавливается.
Реле РПФ (рис. 25) контролирует положение
выключателя В1: при его отключенном состоянии кон-
такт РПФ в цепи обмотки выходного реле схемы АВР
замкнут.
При повреждениях в цепях ТНЛ или ТНШ сраба-
тывает соответствующий автомат и своими контакта-
ми АВЛ или АВШ блокирует работу устройства АВР в
сторону линии или шин соответственно.
5-5. Расчет параметров срабатывания (выбор ус-
тавок) сетевых АВР. 1. Напряжение срабатывания
минимальных реле напряжения выбирается по усло-
вию (12). При этом устанавливается, что выбранная
уставка не менее чем на 10% ниже напряжения сра-
батывания аналогичных реле в схемах длительных за-
щит минимального напряжения, действующих перед сра^
батыванием АВР. Это необходимо для того, чтобы в про-
цессе снижения напряжения делительная автоматика
приходила в действие раньше, чем устройство АВР.
2. Максимальные реле напряжения (ЗРН и 6РН на
рис. 25) настраиваются в соответствии с условием (13).
S1
3 Время срабатывания двустороннего сетевого
АВР выбирается раздельно для случаев действия
схемы АВР в одну и в другую стороны Для расчета
времени срабатывания используют те же выражения
(14) — (18), что и для местного АВР (§ 4), а также
дополнительное условие ожидания срабатывания
устройств делительной автоматики минимального на-
пряжения АДН, действующих перед АВР (п. 6-2) :
^С.р.АВР Схдн “Ь	(19)
где Ддн— время срабатывания реле времени дели-
тельной автоматики минимального напряжения, опре-
деляемое по условию ожидания действия устройства
АПВ на питающей (рабочей) линии, аналогично (16)
или (17), или ожидания действия устройства АВР в
питающей сети — по (18); Л/— 0,6 с при использова-
нии реле времени со шкалой до 9 с; Л/ = 1,5 4- 2 с —
со шкалой до 20 с
Из условий (14) — (19) выбирается наибольшее
время срабатывания. Очевидно, что ожидание дей-
ствия второго цикла АПВ плюс действия делительной
автоматики АДН приведет к большому времени сра-
батывания сетевого АВР (20 с и даже более). По-
этому в ряде случаев принимается в расчет только
первый цикл АПВ, тем более, что процент успешных
действий второго цикла невелик (§ 2). При этом
действие второго цикла устройства АПВ после успеш-
ного срабатывания АВР должно быть запрещено За-
прет производится при действии делительной авто-
матики минимального напряжения. При ее отсутствии
в цепи второго цикла устройства АПВ должно быть
установлено реле напряжения, разрешающее АПВ
только при отсутствии напряжения на линии, т. е. при
неуспешном действии сетевого АВР.	,
5-6. Автоматическое изменение настройки релей-
ной защиты перед действием сетевого АВР. Разомкну-
тая резервированная сеть с устройством АВР дву-
стороннего действия имеет три режима работы
(рис 26,а — в), причем в одном из режимов вся сеть
питается от одного источника, в другом режиме —от
другого источника В такой сети в общем случае не-
возможно обеспечить селективные отключения к з. с
82
Рис 26. Схема автоматики изменения настройки
релейной защиты на выключателях В] и В2 перед
действием сетевого АВР (для пункта АВР):
а— в — первичные схемы сети и нормальном и
аварийных режимах с указанием положения кон-
тактов реле РПФ, г — схема управления реле РЛФ:
д—часть схемы максимальной токовой защи-
ты РЗБ1 с двумя выдержками времени и
is (полная схема — на рис. 27)
помощью простых (ненаправленных) токовых защит.
Действительно, в режиме на рис. 26,6 защита В2
(РЗЕ2) должна иметь большее время действия, чем
защита P3bi, а в режиме на рис. 26, в — наоборот.
Селективная работа защиты здесь может быть
обеспечена путем установки направленных защит,
действующих только при направлении мощности к. з.
от шин в линию. Такие защиты обычно применяются
в сетях, нормально работающих замкнуто. В отличие
от них в разомкнутых резервированных сетях можно
применить простые токовые защиты, но с автомати-
чески изменяющимися уставками. Причем измене-
ние уставок должно производиться перед действием
сетевого АВР, в результг те которого создается новый
режим питания сети. Пуск устройства для автомати-
ческого изменения уставок может производиться либо
от схемы сетевого АВР (на тех подстанциях, где уста-
новлен АВР, рис. 26), либо от специальной схемы,
фиксирующей исчезновение напряжения во время бес-
токовой паузы перед АВР (на тех промежуточных
подстанциях или пунктах сети, где выключатели нор-
мально включены, см. рис. 27).
Рассмотрим вначале пример выполнения автома-
тики изменения уставок, пуск которой производится
от схемы сетевого АВР, показанного на рис. 24. В этой
схеме обязательно должны быть два реле времени:
1РВ и 2РВ, для того чтобы различать, в какую сто-
рону действует схема АВР. Для пуска автоматики
изменения уставок используется проскальзывающий
контакт одного из реле времени устройства АВР —
1РВ, который должен замыкаться на 2—3 с раньше,
чем конечный контакт этого же реле, дающий коман-
ду на включение выключателя от устройства АВР.
Изменение уставок защиты производится с по-
мощью двухпозиционного реле РПФ (например, типа
РП-9, рис. 26,г). В нормальном режиме выключатель
В1 отключен, контакт 3 реле РПФ разомкнут, а кон-
такт 4 — замкнут (рис. 26,а и г). При этом у защиты
РЗВ\ контактом 3 разомкнута цепь проскальзываю-
щего контакта реле времени (рис. 26,6), имеющего
меньшую уставку (ti = 2 с), чем на конечном кон-
такте этого реле (2,5 с). Таким образом, защита
РЗВ\ имеет уставку по времени t2 — 2,5 с. У защиты
84
РЗВ2 контактом 4 замкнута цепь с меньшей уставкой
’ti = 2 с.
При исчезновении напряжения со стороны источ-
ника А в схеме АВР (рис. 24) замыкаются контакты
минимальных реле напряжения 1РН, 2РН, включен-
ных на THл, и начинает работать часовой механизм
реле 1РВ. Замыкается проскальзывающий контакт
1РВ (рис. 26,г), срабатывает реле РПФ и переходит
в позицию, в которой его контакт 3 замкнут, а 4 —
разомкнут (рис. 26, б). При этом у защиты P3Bi вво-
дится в работу цепь с уставкой t\ = 2 с (рис. 26,6),
а у защиты РЗвъ сохраняется уставка — 2,5 с. Как
видно из рис. 26,6, в этом режиме обеспечивается
селективная настройка всей линейных защит.
При исчезновении напряжения со стороны другого
источника (Д) реле 1РВ не запускается, действие
схемы АВР происходит через реле 2РВ, и поэтому
реле РПФ остается в исходном положении (рис. 26, в
и г). Замкнутый контакт 4 реле РПФ вводит в дейст-
вие цепь с уставкой й = 2 с защиты Р3в2 (схема
аналогична рис. 26,6). Как видно из рис. 26, в, и в
этом режиме обеспечивается селективная настройка
защит.
Возврат реле РПФ может производиться опера-
тивным персоналом с помощью кнопки К (рис. 26,а).
Для автоматического возврата этого реле при отклю-
чении выключателя В1 предусматривается вспомога-
тельный контакт ВКВ1. Цепь возврата контролирует-
ся контактом максимального реле напряжения 5РНШ,
замкнутым при напряжении на шинах выше 0,6 Дном-
Таким образом, возврат схемы происходит при восста-
новлении нормального раздела сети на выключателе
В1 (рис. 26, а).
На рис. 27, г приведена схема максимальной токо-
вой защиты для секционирующих выключателей (2,
4 на рис. 27,а и б), в которой имеются: постоянно
введенный комплект защиты (реле 1РТВ, 2РТВ), а
также более чувствительный комплект токовой от-
сечки (1РТ, 2РТ), который автоматически вводится в
действие при исчезновении питания на линии перед
АВР [16]. Необходимость более чувствительного и
быстродействующего комплекта хорошо видна из рас-
смотрения настройки защит в сети (рис. 27,а и б).
85
Рис. 27. Схема автоматики изменения настройки
релейной защиты на секционирующих выключа-
телях 2 и 4 сети 10 кВ: а — схема сети в нормаль-
ном режиме; б — схема сети в режиме питания от
источника А', в — схема ячейки секционирующего
выключателя 2 (/); г — схема максимальной токо-
вой защиты на переменном оперативном токе;
д — схема автоматики ввода в действие токовой
отсечки (схема управления реле РПФ)
86
В нормальном режиме с разделом на выключателе 3
между защитами 1 и 2, а также 5 и 4 имеются доста-
точные ступени селективности. Но в аварийном ре-
жиме питания всей сети от источника А (рис. 27, б)
селективность между защитами 3 и 4 может быть
обеспечена только в том случае, если у защиты 4 бу-
дет понижено время срабатывания до tc. 34 ~ 0 с
(практически это время составляет около 0,1 с).
6. АВТОМАТИКА ДЕЛЕНИЯ
(ДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ЗАЩИТЫ)
6-1. Назначение автоматики деления. В ра-
зомкнутых резервированных сетях автоматика деле-
ния предназначается, главным образом, для действия
перед сетевым АВР с целью предотвращения пере-
грузки линий и трансформаторов в режимах, созда-
ваемых после АВР, а также для предотвращения по-
дачи напряжения от резервного источника на по-
врежденный элемент рабочего питания (рис. 23).
В замкнутых распределительных сетях автомати-
ка деления устанавливается для:
предотвращения асинхронного режима в сети низ-
шего напряжения при аварийном отключении шунти-
рующей линии высшего напряжения (рис. 3,а);
прекращения опасной перегрузки элементов сети
низшего напряжения при аварийном отключении шун-
тирующей линии высшего напряжения (не вызываю-
щем асинхронного режима);
прекращения подпитки места к. з. на элементе выс-
шего напряжения через сеть низшего напряжения;
обеспечения селективной работы релейной защи-
ты и т. д.
Эти устройства автоматики часто называются за-
щитой слабой связи.
В распределительных сетях с местными электро-
станциями автоматика деления применяется для от-
деления от сети этих электростанций перед действия-
ми АПВ и АВР для предотвращения опасного несин-
хронного включения генераторов и обеспечения успеш-
ной работы устройства АПВ выделенного района на-
87
грузки (§ 2), а также обеспечения успешной работы
сетевых АВР.
На подстанциях с синхронными двигателями ц
синхронными компенсаторами автоматика деления
применяется в тех же целях, а также для обеспече-i
ния надежной работы автоматики отделителей на со-
седних подстанциях.
Рассмотрим схемы выполнения и условия расчета
параметров срабатывания наиболее распространен-
ных устройств автоматики деления (делительных за-
щит) распределительных сетей 6—35 кВ в сельской
местности.
6-2. Автоматика деления при исчезновении напря-
жения, действующая перед сетевым АВР. Эта автома-
тика предварительного деления предназначается для
ограничения радиуса действия сетевого АВР (§ 5),
т. е. для ограничения числа подстанций, подключае-
мых к оставшемуся в работе источнику питания
(рис. 23, а и б). Кроме того, эта автоматика пред-
отвращает подачу напряжения от резервного источ-
ника питания на поврежденный элемент рабочего
питания (рис. 23, б). Автоматика деления при исчезно-
вении напряжения часто называется также делитель-
ной автоматикой минимального напряжения (по наи-
менованию минимальных реле напряжения, осу-
ществляющих пуск этой автоматики), сокращенное
название — АДН.
Иногда автоматика минимального напряжения мо-
жет заменить комплект направленной защиты или за-
щиты с изменяющейся настройкой [8, 15]. Например,
для сети на рис. 27 на выключателе 2 (4) можно ус-
тановить комплект АДН, который будет отключать
соответствующий выключатель в бестоковую паузу
перед АВР. Следовательно, через этот выключатель
2 (4) никогда не будет проходить ток (мощность)
к. з., направленный к шинам основного источника пи-
тания, поэтому отпадает надобность и в релейной за-
щите, реагирующей на эти к. з.: достаточно в режи-
мах после АВР обеспечить селективность защиты
только до выключателя 2 (4).
Места установки устройств АДН и направления
их действия должны определяться при рассмотрении
88
схем нормального, ремонтных и аварийных режимов
сетей 10, 35, НО кВ электросетевого предприятия.
Наиболее просто устройства АДН могли бы вы-*
подняться с помощью мини-
мальных реле напряжения пря-
мого действия типа РНВ,
встраиваемых в приводы вы-
ключателей. Однако практи-
чески эти реле не применяют-
ся по причинам, указанным в
п. 4-6.
Схема делительной автома-
тики минимального напряже-
ния (АДН) должна действо-
вать в условиях полного пога-
шения подстанции, иметь реле,
регулируемые по напряжению
и по времени, и не должна из-
лишне срабатывать при не-
исправностях во вторичных це-
пях трансформатора напряже-
ния. Пример такой схемы при-
веден на рис. 28. В нормаль-
ном режиме контакты мини-
мальных реле напряжения
/PH и 2РН (типа РН-54)
замкнуты и якорь (электро-
магнит) реле времени РВ (ти-
па ЭВ-245) — втянут. При сни-
жении напряжения ниже за-
данного электромагниты реле
/PH и 2РН возвращаются,
контакты их размыкаются и
снимают напряжение с обмот-
ки реле РВ. Через заданное
время замыкаются контакты
этого реле РВ/ и РВ2 и под-
ключают соответствующие
электромагниты отключения
/ВО и 2ЭО к предварительно
1 'К другим К
Рис. 28. Схема делитель-
ной автоматики (автома-
тики деления) минималь-
ного напряжения—-АДН:
а — поясняющая первич-
ная схема подстанции;
б — цепи напряжения
пускового органа устрой-
ства АДН; в—схема АДН,
действующей на отклю-
чение двух ВЛ 10 кВ
заряженным конденсаторам, в результате чего выклю-
чатели В/ и В2 отключаются. В схеме предусмотрены
два реле напряжения, включенные на разные
8?
источники питания (ТНШ и ТСН). Одновременная не-
исправность этих источников маловероятна, поэтому
дополнительная блокировка с помощью вспомога-
тельных контактов автоматов не предусматривается.
Если оба эти реле питаются, например, от одного TH,
то последовательно с контактами РВ следует вклю-
чить вспомогательные контакты автомата TH, размьь
Рис. 29. Схема сети 35—110 кВ с размещением
устройств противоаварийной автоматики (АПВ,
АВР, АДН) и их примерными уставками по вре-
мени
кающие эту цепь при отключении автомата (подобно
тому, как показано на рис. 20).
Устройства АДН, действующие перед сетевым
АВР, должны быть согласованы с ним следующим
образом.
минимальные реле напряжения устройства АДН
(1РН, 2РН—на рис. 28) должны быть включены на
те же междуфазные напряжения, что и соответствую-
щие реле сетевого АВР (1РН, 2РН— на рис. 24 и
25); это требуется для согласованной работы этих
устройств при действии устройства АПВ на двухфаз*.
ное к. з.;
90
напряжение, при котором замыкаются контакты
реле 1РН, 2PH в схеме АДН, должно быть не менее
чем на 10% выше, чем у соответствующих реле сете-
вого АВР (см. п. 5-5);
время срабатывания устройства АДН должно
быть меньше, чем время срабатывания соответствую-
щего сетевого АВР по условию (19), но больше вре-
мени срабатывания тех устройств автоматики (АПВ,
АВР) в питающей сети, которые действуют прежде,
чем сетевой АВР; это время определяется по усло-
виям, аналогичным (16), или (17), или (18).
Пример сети с указанием типов автоматики и их
примерными уставками приведен на рис. 29. В этом
примере действие сетевого АВР в сторону подстан-
ции Б согласовано со вторым циклом устройства АПВ
на линии А — Б по условию (17), а действие в сто-
рону Г — с местным АВР на этой подстанции по ус-
ловию (18). Устройства АДН на подстанциях Б и Г
срабатывают перед соответствующими действиями
сетевого АВР, установленного на подстанции В.
В свою очередь, время срабатывания местного АВР
на подстанции Г согласовано с временем действия
устройства АПВ на ВЛ ПО кВ по условию (16).
6-3. Автоматика деления для недопущения асин-
хронного режима (АДНАР). При аварийном отключе-
нии ВЛ 110—220 кВ (сильной связи, рис. 30, а) элек-
трическое сопротивление между источниками А и Г
резко возрастает, что может вызвать нарушение ус-
тойчивости параллельной работы синхронных генера-
торов А и Г и возникновение асинхронного режима
по линиям А — Б, Б — В, В — Г замкнутой сети низ-
шего напряжения (слабой связи). Характерными
признаками возникновения асинхронного режима яв-
ляются: увеличение угла между векторами э. д. с. па-
раллельно работающих источников; увеличение тока
во всех трех фазах каждой из линий слабой связи;
снижение напряжения в точках, близких к электри-
ческому центру качаний-, изменение активной мощно-
сти [2].
Задачей делительной автоматики в таких слу-
чаях является быстрое разделение замкнутой сети
9»
низшего напряжения до наступления асинхронного
режима, сопровождающегося периодическими измене-
ниями (качаниями) тока, напряжения и мощности.
Для обеспечения надежного деления следует
предусматривать установку основного и резервного
устройств делительной автоматики, причем резервное
Рис 30. Схема замкнутой сети ПО (220) — 35 кВ,
где линии 35 кВ представляют собой «слабую
связь», и схема автоматики деления для недопу-
щения асинхронного режима по сети 35 кВ (АДНАР):
а — схема сети; б — цепи переменного тока автома-
тики деления; в — цепи оперативного тока автома-
тики деления
устройство должно устанавливаться, как правило, на
другом конце линии [3].
Принцип выполнения схемы и параметры сраба-
тывания (уставки) устройств АДНАР выбираются
таким образом, чтобы устройство надежно срабаты-
вало при возникновении асинхронного режима, но не
срабатывало при перегрузках сети и при наиболее ве-
роятных видах повреждений линий и трансформаторов.
92
Для относительно маломощных слабых связей
35 кВ (и частично ПО кВ) наиболее часто приме-
няется самая простая схема, приведенная на рис. 30, б
ив [2,17]. Пусковой (выявительный) орган устрой-
ства состоит из трех токовых реле типа РТ-40, вклю-
ченных на фазные токи одной из линий слабой свя-
зи — 1РТ, 2РТ, ЗРТ. Контакты этих реле включены
последовательно.
Применение этого пускового органа возможно в
тех случаях, когда минимальное значение тока при
асинхронном режиме (Лео0) в 1,7—2 раза больше
максимального рабочего тока по линии (/раб.макс).
Это определяется при расчетах электрических режи-
мов сети.
В схеме на рис. 30, в установлено реле времени
РВ в предположении, что устройство может действо-
вать с небольшим замедлением (это определяется
расчетом). В зависимости от положения отключаю-
щего устройства ОУ в схеме участвует либо мгновен-
ный контакт реле времени РВ1, либо контакт РВ2,
замыкающийся с заданной выдержкой времени.
Для исключения излишних действий этой автома-
тики при несимметричных к.з. в схеме на рис. 30
предусмотрено фильтр-реле тока обратной последо-
вательности РТФ (типа РТФ-1), которое срабаты-
вает при наличии в токе к. з. составляющей обратной
последовательности и блокирует действие автомати-
ки. Однако при трехфазных к. з. эта блокировка не
действует. Поэтому при трехфазном к. з., например,
на линии Б — В (рис. 30, а) одновременно с защитой
этой линии подействует АД на линии А — Би отклю-
чит ее на подстанции Б. Очевидно, что подстанция Б
полностью потеряет питание. Хотя трехфазные к. з.
происходят достаточно редко (менее 5% всех видов
к. з.), такие случаи имели место. Поэтому вместо
реле РТФ для блокировки устройства АД часто ис-
пользуется более сложное устройство — комплект
блокировки защит при качаниях КРБ (типа КРБ-
126).
Принцип действия существующих устройств КРБ
основан на том, что каждое к. з. начинается как не-
симметричное и поэтому в токе к. з. имеется состав-
ляющая обратной последовательности. По своему
93
основному назначению КРБ в момент возникновения
к. з. допускают к действию дистанционные защиты
линий 35—500 кВ, по которым возможен асинхрон-
ный режим (качания), а через небольшое время
(около 0,4 с) выводят эти защиты из действия. Такая
блокировка необходима для предотвращения излиш-
них срабатываний дистанционных защит при возник-
новении асинхронного режима (при этом увеличива-
ется ток и снижается напряжение, что воспринимает-
ся дистанционными защитами так же, как к. з.).
В схеме автоматики деления (рис. 30,е) устрой-
ство КРБ производит противоположное действие: при
к. з. блокирует автоматику, а через 0,4—0,6 с допу-
скает ее к работе. За это время должна успеть сра-
ботать релейная защита поврежденной линии и от-
ключить трехфазное к. з. При такой блокировке в
том же примере трехфазного к. з. на линии Б — В
(рис. 30, а) подстанция Б не будет погашена, так как
защита отключит линию Б — В до того, как срабо-
тает устройство АД. Также необходимо обеспечить
блокировку АД и после действия устройства АПВ на
поврежденной линии (Б — В). Для этого время сра-
батывания АПВ должно быть больше времени дей-
ствия блокировки на 0,6—1 с.
В тех случаях когда по расчету оказывается не-
возможным обеспечить достаточную чувствитель-
ность просге'чпей схемы АДНАР (рис. 30) при асин-
хронном режиме, токовый пусковой орган этой схемы
дополняется минимальным реле напряжения или реле
сопротивления. Эти реле обеспечивают несрабатыва-
ние автоматики при эксплуатационных перегрузках
и ее надежное срабатывание при асинхронном режи-
ме [2, 17].
Выбор принципа выполнения пускового (выяви-
тельного) органа и выбор параметров срабатывания
каждого устройства АДНАР производят службы
(группы) энергетических режимов. При этом следует
иметь в виду, что в целях повышения селективности
при к. з. желательно выполнять эту автоматику с не-
большим замедлением, если, разумеется, замедление
не вызовет отказа устройства при асинхронном ре-
жиме и не приведет к опережающим срабатываниям
других быстродействующих защит в этой сети.
94
. При построении схемы делительной автоматики
очень важно правильно выбрать источник оператив-
ного тока, который должен обеспечить надежную ра-
боту схемы автоматики и отключение выключателя
во время асинхронного режима. Очевидно, что в этом
случае питание от трансформаторов напряжения или
трансформаторов собственных нужд подстанции мо-
жет быть ненадежным. При отсутствии аккумулятор-
ной батареи могут быть применены в качестве источ-
ников оперативного тока предварительно заряженные
конденсаторы (см. рис. 28) или токовые блоки пита-
ния (БПТ или БПЗ-402). Может быть использован и
принцип дешунтирования ЭО контактами специаль-
ных промежуточных реле (РП-341). К сожалению,
типовые схемы делительной автоматики для распре-
делительных сетей пока что отсутствуют.
6-4. Автоматика деления для прекращения опасной
перегрузки элементов распределительной сети. Увели-
чение тока по линиям и трансформаторам замкнутой
распределительной сети может происходить в резуль-
тате аварийного отключения сильной шунтирующей
связи, которое не сопровождается нарушением устой-
чивости параллельной работы частей энергосистемы
(рис. 30,а), а также после отключения одного из ос-
новных источников питания (рис. 31,а). Как видно
из рис. 31, а, при отключении, например, источника Г
может возникнуть опасная перегрузка трансформа-
торов подстанций Л и Г, а также линий Л1 и Л2
замкнутой сети 35 кВ и понизиться напряжение у по-
требителей.
Характерными признаками перегрузки являются
увеличение тока по линиям и трансформаторам сети,
а также изменение направления активной мощности,
передаваемой по некоторым элементам сети. Напри-
мер, в нормальном режиме сети, показанной на
рис. 31, а, трансформатор подстанции Г был питаю-
щим, мощность передавалась от источника Г в сеть
низшего и среднего напряжения. По-видимому, и по
линии В — Г мощность была направлена от шин в
линию, к подстанции В. После аварийного отключе-
ния источника Г направление активной мощности в
95
этих элементах изменяется (на рис. 31,л псжжзано
стрелками).
Рис. 31. Схема замкнутой распределительной
сети 35 кВ, где может возникнуть опасная пере-
грузка (а) и пример схемы автоматики деления АДП:
цепи переменного напряжения (б), переменного
тока (а) и оперативного тока (г)
Точкой отмечены однополярные зажимы трансформато*
ров тока и реле РМ
При значительных перегрузках возможно также
существенное уменьшение напряжения, тем большее,
чем дальше от источника питания расположена рас-<
сматриваемая подстанция,
26
На рис. 31,6 — г приведен пример выполнения
схемы автоматики деления для прекращения опасной
перегрузки (АДП). Автоматика включена на линии
Л2 на подстанции Г (рис. 31, а). Поскольку пере-
грузка является симметричным режимом, ток и мощ-
ность достаточно измерять в одной из фаз. В каче-
стве реле направления активной мощности приме-,
нено реле РМ типа РБМ.-171 с углом максимальной
чувствительности <рм. ч = —30° (напряжение подает-
ся на зажимы 8 и 7). Для того чтобы РМ замыкало
свой контакт при направлении по линии Л2 мощно-
сти к шинам подстанции Г (аварийный режим), к ре-
ле подводятся ток — 1а и напряжение Uca (рис. 31,6
и в). При включении реле РМ на менее загружен-
ную фазу В к реле подводятся ток —1В и напряже-
ние Uab- В нормальном режиме, когда мощность на-
правлена от шин подстанции Г в линию Л2, контакт
реле РМ должен быть разомкнут.
В ряде случаев устройство АДП может действо-
вать с выдержкой времени, большей, чем время сра-
батывания основных защит прилегающей сети, т. е.
обладать достаточной селективностью. Но если по
условиям термической стойкости элементов необхо-
димо быстрое действие устройства АДП, в схему
включается фильтр-реле тока обратной последова-
тельности РТФ (рис. 31,в и г), блокирующее АДП
при несимметричных к. з. в прилегающей сети. Устав-
ка реле РТФ принимается минимально возможной.
Ток срабатывания реле РТ в схеме АДП (рис. 31, в
и г) желательно отстраивать от максимального рабо-
чего тока линии во избежание излишнего действия
устройства АДП при замыкании контакта РМ в нор-
мальном режиме из-за неисправности самого реле
РМ или цепей напряжения. Надо отметить, что из-
лишнее действие устройства АДП не приводит к по-
гашению потребителей, а только лишь размыкает
замкнутую сеть среднего (низшего) напряжения
(рис. 31,а).
Если в сети, показанной на рис. 31, а, возможно
отключение и другого источника (А), следует уста-
новить еще один комплект устройства АДП, напри-
мер, на линии Л1 (показан штриховыми линиями на
рис. 31,а). Сочетание двух комплектов устройства
97
АДП позволяет производить избирательное деление
сети в наивыгоднейшей точке в зависимости от того,
какой из двух источников отключился (4 или Г). Та-
кое избирательное деление позволит уменьшить не-
доотпуск электроэнергии при аварии.
Рассмотренное устройство АДП может не уста-
навливаться, если на этой же линии (или в другой
точке этой сети) имеется комплект АДНАР, выпол-
ненный в соответствии с рис. 30, б и в, и при токе
срабатывания этого устройства обеспечиваются дли-
тельная термическая стойкость всех элементов сети
и допустимый уровень напряжения у потребителей.
Например, для устройства АДНАР задан ток сраба-
тывания 300 А и это не превышает значения длитель-
но допустимого тока нагрузки линий и трансформа-
торов. Следовательно, при значениях тока, меньших
300 А, работа сети может продолжаться, а при боль-
ших токах — быстро сработает устройство АДНАР
(п. 6-3).
Делительная автоматика, реагирующая на сниже-
ние напряжения, аналогична автоматической аварий-
ной разгрузке по напряжению (см. § 1). Эти устройства
обычно действуют с очень небольшим замедлением,
чтобы не допустить опасного явления — лавино-
образного снижения напряжения у потребителей,
имеющих электродвигатели. Для ограничения числа
излишних срабатываний при несимметричных к.з.
пусковой орган этой автоматики выполняется с по-
мощью минимального фильтра-реле, реагирующею
на снижение напряжения прямой последовательно-
сти.
Устройство АДП должно иметь независимый ис-
точник оперативного тока; при отсутствии аккумуля-
торной батареи такими источниками являются пред-
варительно заряженные конденсаторы (схема анало-
гична рис. 28).
6-5. Автоматика деления при к. з. на элементах пи-
тающей сети высшего напряжения. При к. з. на эле-
ментах высшего напряжения они отключаются своей
релейной защитой, но место к. з. продолжает подпи-
тываться по замкнутой сети низшего напряжения,
причем релейная защита элементов сети, как прави-
98
ло, не обладает достаточной чувствительностью к
этим к.з. Например, при к.з. в точке К1 на линии Л/
(рис. 32, а) отключается релейной защитой выключа-
тель В1 этой линии на подстанции А. Место к. з.
Рис. 32. Схема замкнутой сети 35 кВ (а), по кото-
рой возможна подпитка места к. з. в сети высшего
напряжения (точки К1 или /(2) и примеры схем
автоматики деления при к. в. на элементах пи-
тающей сети (АДК) для подстанций В (б) и Г (в)
продолжает питаться от источника А через замкнутую
сеть 35 кВ Б — В — Г, но обычные защиты этой сети
не реагируют на столь удаленное повреждение с ма-
лым значением тока к.з. То же самое происходит и
при к.з. в точке /<2 на шииах НО кВ подстанции Б:
после отключения Л2 со стороны подстанции А (вы-
ключателем В2) место к. з. будет подпитываться
99
через сеть 35 кВ: от источника А по линии Л1 через
подстанции Г, В, Б. Автоматически разделить сеть
35 кВ и прекратить подпитку места к. з. способна
только специальная делительная автоматика с повы-
шенной чувствительностью к коротким замыканиям
(АДК).
Пример выполнения делительной автоматики
АДК приведен на рис. 32, а — в. Основной комплект
этой защиты установлен на подстанции Б. Он со-
стоит из фильтра-реле тока обратной последователь-
ности (/2) и максимального реле, включенного на ток
одной из фаз (/ф).
Фильтр-реле тока /2 позволяет выполнить очень
чувствительную делительную автоматику при несим-
метричных к. з., поскольку в нормальном режиме и
при перегрузках ток /2 практически отсутствует, а
при несимметричных к. з. — появляется, вызывая сра-
батывание фильтра-реле. Ток срабатывания фильтра-
реле может выбираться значительно меньшим, чем
максимальный рабочий ток линии. При установке
фильтра-реле типа РТФ-1М можно принимать мини-
мальное значение тока срабатывания реле /с. р =
“ 1 5 А. Чувствительность фильтра-реле проверяется
при таком наиболее удаленном к. з. на элементе выс-
шего напряжения, которое может подпитываться по
сети низшего напряжения. Например, для сети, при-
веденной на рис. 32, а, такими к. з. являются повреж-
дение на линии Л1 у шин 110 кВ подстанции А в точ-
ке Л7 или повреждение в точке /С2. Следует прове-
рять чувствительность при всех видах несимметрич-
ных к. з.: однофазном и двухфазном к. з. на землю
(для сетей с глухозаземленной нейтралью, обычно
110 кВ и выше), а также при к.з. между двумя фа-
зами. Пример расчета приведен в [9].
Фильтр-реле тока /2 может использоваться одно-
временно в схеме АДК и в схеме АДНАР или АДП,
в последних — в качестве блокирующего органа. Для
этого в комплексной схеме АД фильтр-реле тока /2
должно иметь промежуточное реле-повторитель.
Реле тока /ф, включенное на ток одной из фаз в
схеме АДК (рис. 32,6), предназначено для работы
при трехфазном к. з. в той же наиболее удаленной
точке сети. Ток срабатывания этого реле выбирается
юо
йыше максимального рабочего тока линии 35 кв Б —
В, на которой установлено устройство АДК. Реле
тока /ф может не устанавливаться, если на этой же
линии имеется достаточно чувствительная делитель-
ная автоматика от перегрузки АДП (см. выше).
Делительная автоматика АДК может выполнять-
ся также с помощью реле тока /0, реагирующего на
ток нулевой последовательности, который появляется
при к. з. на землю — однофазном и двухфазном. Эти
виды к. з. составляют около 85% всех видов к. з. в
сетях, работающих с глухозаземленной нейтралью
(обычно ПО кВ и выше). Реле тока /0 на рис. 32, а
включается через трансформатор тока ТТ в зазем-
ленную нейтраль 110 кВ трансформатора подстанции
Г. В нормальном режиме через реле проходит ток,
составляющий лишь доли ампер, а при к. з. на зем-
лю— во много раз большие токи. Характерной осо-
бенностью такой автоматики является избиратель-
ность действия: защита реагирует на к. з., связанные
с землей, в сети ПО кВ, но не реагирует на повреж-
дения в сетях 35 и 10 кВ, т. е. за трансформатором.
Установка двух комплектов АДК с разными вы-
держками времени (рис. 32, а) позволяет выполнить
избирательное деление сети 35 кВ (или 10 кВ). На-
пример, при к. з. па землю на линии Jli начинают ра-
ботать оба комплекта АДК, но прежде срабатывает
устройство АДК на подстанции Г (/0), имеющее
меньшую выдержку времени. Оно отключает выклю-
чатель 35 кВ либо трансформатора этой подстанции,
либо линии 35 кВ Г — В. При этом промежуточные
подстанции 35 кВ сохранят питание от подстанции Б.
Только в сравнительно редких случаях междуфазных
к. з. на линии Л1 вместо этой автоматики сработает
устройство АДК на подстанции Б. При к. з. в точке
«2 может сработать только автоматика на подстан-
ции Б, которая отключит выключатель 35 кВ либо
трансформатора этой подстанции, либо линии 35 кВ
Б — В. При этом промежуточные подстанции 35 кВ
сохранят питание от подстанции Г. Таким образом,
дополнительный комплект автоматики деления, реа-
гирующей на ток /0, выполняемый всего лишь с од-
ним токовым реле и реле времени (без элемента на-
правления), в большинстве случаев к. з. обеспечивает
101
автоматический выбор наивыгоднейшей точки деле-
ния сети.
В связи с тем что главным требованием к устрой-
ствам АДК является чувствительность к к.з. в уда-
ленных точках, весьма часто оказывается невозмож-
ным полностью согласовать уставки АДК и релейной
защиты прилегающих линий. Поэтому в некоторых
случаях (например, к.з. через переходное сопротив-
ление, отказ ближайшего к месту к.з. выключателя
и т. п.) эта автоматика может подействовать несе-
лективно. Для исправления неселективных действий
устройства АДК применяется АПВ с проверкой на-
личия напряжения по обеим сторонам выключателя,
отключившегося от АДК.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1	. Правила устройства электроустановок (ПУЭ-76).— М.5
Атомнздат, 1979.
2	. Беркович М. А., Семенов В. А. Основы автоматики энерго-
систем.— М.: Энергия, 1968
3	. Сборник директивных материалов по эксплуатации энерго-
систем (электротехническая часть).-—М.: Минэнерго СССР, 1978.
4	Шабад М. А. Делительные защиты, установленные на
электростанциях небольшой мощности, работающих в энерго-
системе — М . Энергия, 1967.
5	. Бринкис К. А. Делительные устройства противоаварийной
автоматики ь основной части энергосистем.— Рига- ЛатвИНТН,
1977.
6	. Гельфанд Я. С., Голубев М. Л., Царев М. И. Релейная
защита и электроавтоматика на переменном оперативном токе.—
2 е изд., перераб. и доп. — М..: Энергия, 1973.
7	Богорад А. М., Назаров Ю. Г. Автоматическое повторное
включение в энергосистемах. — М : Энергия, 1969.
8	Филиппов М. М. Автоматизация электросетей 6—10 кВ в
сельской местности — М.: Энергия, 1976
9	. Шабад М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики рас-
пределительных сетей.— 2-е изд., перераб. и доп.— Л : Энергия,
1976.
10	. Рывкин О. Л., Шабад М. А. Принципы исполнения п ме-
тодика расчета характеристик элементов трехфазного АПВ линий
передачи с двусторонним питанием. — В кн.: Информационные
материаты Ленэнерго.— М-Л.: Госэнергоиздат, 1956
11	. Зуль Н. И, Поярков К. М. Автоматизация сельского
электроснабжения.— М.: Колос, 1965
12	. Будзко И. А., Канакин Н. С. О выборе направления ре-
конструкции сельских сетей. — Электричество, 1971, № 9.
102
13	Левченко М. Т., Хомяков М. Н. Автоматическое включе-
ние пезерва —М : Энергия, 1971.
14	Слодарж М. И., Фридман А. Ю. Схемы автоматического
включения резервного питания при наличии высоковольтных син-
хронных и асинхронных электродвигателей — Электрические
станции 1975, № 4,
15	Александров В. Ф., Шабад М А. Автоматизация совре-
менных распределительных сетей — Электрические станции, 1973,
№ 8
16	Бебко В. Г., Гейдермая Ж. П., Синельников В. Я. Выпол-
нение защиты секционированных распределительных линий 10 кВ
С сетевым резервированием.—- Электрические станции, 1975, № 4.
17	Беркович М. А., Коковин В. А., Семенов В. А. Опыт экс-
плуатации устройств противоаварпчной автоматики при асин-
хронном ходе в ЕЭС Европейской части СССР — В кн : Опыт
эксплуатации и проектирования устройств противоаварийной ре-
жимной автоматики —М : Энергия, 1973
18	Шабад М. А. Защита геператооов мздой и средней мощ-
ности — 2-е изд, перераб. и доп. — М: Энергия, 1973.
19	Реле защиты / ВС. Алексеев, Г П. Варганов, Б И Пан-
филов, Р 3 Розепблюм —М: Энергия, 1976.
20	Слодарж М. И. Режимы работы, релейная защита и авто-
матика синхронных электродвигателей.—И: Энергия, 1977,
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ..............................................3
1	Устройства автоматики распределительных сетей 6—35 кВ	6
2	Автоматическое повторное включение (АПВ) линий и
трансформаторов .........................................11
3	Автоматическое секционирование линий b и 10 кВ .	37
4	Автоматическое включение резерва (АВР) на подстанциях
(местные АВР)............................................52
5	Сетевые АВР ...	............................ . 70
6	Автоматика деления	(делительные защиты)..............87
Список литера1уры........................................102
Михаил Абрамович Шабад
АВТОМАТИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
6—35 кВ В СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ
Редактор В. Н. Миханкова
Художественный редактор Ю Г. Смирнов
Технический редактор А. Г. Рябкина
Корректор В. В. Румянцев
ИВ № 1510
Сдано в набор 07.02 79 Подписано в печать 08 06 79 М-28046.
Формат 84X108’/ 2. Бумага типографская № 1. Гарнитура
литературная Печать высокая Усл печ л 5,46. Уч -изд
л 5,08 Тираж 20000 экз Заказ 73 Цена 20 к.
Ленинградское оттеление издательства «Энергия» 191041.
Ленинград Д 41 Марсово поле 1
Ордена Трудового Красного Знамени Ленинградская
типография № 2 имени Евгении Соколовой «Союзполиграф-
прома» при Государственном комитете СССР по хетам изда-
тельств, полиграфии и книжной торговли 198052, Ленинград»
Л-52, Измайловский проспект, 29