Reconexão automática de linhas em redes de distribuição rural
Os curtos-circuitos que ocorrem nos elementos do sistema de energia podem ser estáveis e instáveis. Em qualquer caso, tal elemento é desabilitado pela proteção do relé e fonte de energia os usuários são desconectados pelo tempo necessário para restaurar. Religamento Automático (AR) foi projetado para restaurar rapidamente a energia dos consumidores em caso de curtos-circuitos instáveis e, portanto, reduzir ou evitar danos aos consumidores.
Curtos-circuitos intermitentes em linhas aéreas em áreas rurais podem ser causados por tempestades, colisões de fios causadas pelo vento, curtos-circuitos em ramais, pássaros e outras causas aleatórias. O número de curtos-circuitos instáveis é de 60 a 90% do número total de interrupções devido à proteção e as causadas por raios - cerca de 60% de todos os curtos-circuitos instáveis.
Depois de desconectar o elemento danificado através da proteção do relé, a causa do curto-circuito instável é autodestrutiva.Portanto, a energização da linha ou transformador pelo religador automático restaura o funcionamento normal do circuito de alimentação. A eficácia do religamento automático de linhas rurais de 10 kV é particularmente alta porque são muito longas, passam por cartões postais da área e, por isso, estão frequentemente expostas a intempéries.
As estatísticas mostram que os religadores automáticos para linhas aéreas de todas as tensões representam anualmente uma média de 60-75% das ações bem-sucedidas. Devido à alta eficiência dos dispositivos de fechamento automático PUE requerem religamento automático para todas as linhas aéreas e mistas (cabos aéreos) de todos os tipos com tensão acima de 1000 V.
São utilizados dispositivos de fechamento automático simples de dupla ação, é especialmente importante instalá-los em subestações não tripuladas, em seções. O atraso de tempo (pausa sem corrente) para fechar o disjuntor desarmado deve ser de pelo menos 2 s no primeiro ciclo e de pelo menos 15-20 s no segundo ciclo.
A pesquisa realizada no MIISP mostrou a eficácia do uso de religamento automático único para redes de 10 kV com um atraso de 15 a 20 s.
Os dispositivos de fechamento automático de disparo único têm 40-50% de ações bem-sucedidas, duplos 50-60%, e os últimos são recomendados para serem instalados em linhas não regulamentadas.
Requisitos básicos para dispositivos de fechamento automático:
-
O religamento automático deve ser executado quando o disjuntor for desarmado pela proteção do relé, exceto para a operação da proteção do relé imediatamente após o fechamento rápido do disjuntor;
- O religamento automático não deve ocorrer durante o disparo operacional do disjuntor remoto ou controle remoto;
- O religamento automático deve ser feito com uma temporização pré-selecionada;
-
O fechamento automático deve ser feito com uma determinada frequência;
-
o fecho automático deve ter um retorno automático para estar pronto para uma nova ação.
Atualmente, um típico circuito regenerador CA de ação simples ainda é muito utilizado, onde o princípio de religamento o religamento automático da incompatibilidade da posição do disjuntor quando ele é disparado pela proteção "desligada" e a posição da chave de controle é usada " incluído".
Para religamento automático de linhas de 10 kV, a indústria produz um relé de religamento de ação simples do tipo RPV-58, RPV-258 de ação dupla e para subestações com corrente alternada usando fontes de alimentação do tipo RPV-358.
Religador Automático Semicondutor APV-2P
O religador automático de estado sólido APV-2P (ou relé) é projetado para religamento automático duplo de disjuntores de 6-35 kV trabalhando em conjunto com acionamentos de ação direta e indireta e pode ser montado no painel de relés de dispositivos de painéis externos (KRUN) e instalação interna (KRU).
O relé é feito na forma de uma única unidade; a alimentação é fornecida por uma fonte monofásica de tensão alternada com frequência de 50 Hz, com valor nominal de 100 e 220 V com desvio de 0,85 a 1,1 do valor nominal.
O dispositivo permite ajustar o atraso de 0,6-1 a 5-7 s para o primeiro ciclo de fechamento automático e de 1,2-2 a 20-28 s para o segundo ciclo de fechamento automático, sem levar em consideração o tempo de preparação do drive para operação "on". É possível aumentar o tempo de atraso do segundo ciclo de religamento automático para 40 s.
O tempo para preparar o relé APV-2P para reoperação não é inferior a 10 e não superior a 60 s.
O dispositivo não funciona quando o disjuntor é imediatamente desligado pelo pessoal, contém elementos de operabilidade sem desligá-lo e também é possível desabilitar o primeiro e o segundo ciclos de acionamento automático e o relé como um todo.
Os itens de configuração do relé são exibidos no painel frontal.
O diagrama elétrico de um relé de comutação funcional é mostrado na Fig., que contém dois elementos de temporização KT1 e KT2, elemento lógico «OU» DD, elemento limiar KV, amplificador A, atuador KL. A entrada e a saída do relé são conectadas aos contatos auxiliares da chave Q (chave motorizada).
No estado inicial, ou seja, quando a chave Q é ligada, nenhum sinal é recebido nos elementos de entrada KT1 e KT2 do relé, e também não há sinal na saída do relé (elemento KL).
Quando a chave Q da linha de alimentação é desligada, por exemplo, quando a proteção do relé é acionada, seu contato fecha e os dois elementos de tempo KT1 e KT2 do relé iniciam, ou seja, inicia o tempo de sua operação.
Diagrama funcional elétrico do dispositivo APV-2P
Depois de transcorrido o tempo ajustado do primeiro ciclo de religamento automático, a unidade de tempo KT1 é acionada.O sinal de saída do elemento de tempo KT1 através do elemento lógico «OR» DD, o elemento de limite KV é alimentado ao amplificador A. O sinal amplificado da saída do elemento A é alimentado ao atuador (relé de saída) KL, quando acionado, o sinal é alimentado à bobina (eletroímã) para ligar o interruptor. Este liga novamente a linha de alimentação, pois o religamento automático do disjuntor ocorre após o término do tempo do primeiro ciclo.
No caso de desligamento repetido da linha de alimentação pelo interruptor Q, ou seja, falha no primeiro ciclo de religamento automático. após a preparação do inversor para a operação "on", inicia-se a temporização do segundo ciclo de fechamento automático, enquanto apenas a unidade de tempo KT2 é iniciada, pois a unidade de tempo KT1 não tem tempo para se preparar para o reinício. Depois de decorrido o tempo definido do segundo ciclo AR, o temporizador KT2 é ativado e fornece a operação do elemento de saída KL, que novamente atua no solenóide de fechamento da chave Q.
Se o segundo ciclo AR falhar, o interruptor Q desliga, mas os temporizadores KT1 e KT2 não iniciam porque o interruptor Q está no estado ligado por tempo insuficiente para prepará-los para iniciar.
Se o primeiro ou segundo ciclo de religamento automático for bem-sucedido e o tempo para preparar os temporizadores KT1 e KT2 para a partida tiver expirado, o relé está novamente pronto para atuar no interruptor para ligá-lo.
O dispositivo APV-2P é produzido em série pelas plantas experimentais em Riga «Energoavtomatika».
Único religador automático APV-0.38
O dispositivo para religamento automático de linhas de 0,38 kV destina-se a instalação em KTP 10 / 0,4 kV, equipado com interruptores automáticos de ar da série A3700 com acionamento eletromagnético.
Estudos de interrupções de emergência de linhas de 0,38 kV em áreas rurais mostram que falhas instáveis ocorrem nessas redes devido a descargas atmosféricas, sobreposição de fios em ventos fortes, tocando-os com galhos de árvores ao entrar em edifícios. também ocorre devido à sobrecarga em caso de operação inadequada dos dispositivos de proteção dos receptores elétricos. Nesses casos, quando a linha for religada, a energia será restabelecida para os consumidores.
Verificou-se que quando o disjuntor é reenergizado ou o fusível é substituído em uma subestação transformadora de 10/0,4 kV, a energia é restaurada aos consumidores em 50-60% de todas as interrupções.
O dispositivo APV-0.38 opera na máquina automática (tipo A3700), que é acionada em altas correntes de emergência (curto-circuito fase-fase e monofásica, sobrecarga), o que não reduz o nível de segurança elétrica existente.
Assim, o dispositivo APV-0,38 foi projetado para aumentar a confiabilidade do fornecimento de energia aos consumidores da área rural e, consequentemente, reduzir os danos causados pela falta de energia elétrica. Ele é projetado como um acessório para um disjuntor de estado sólido e um relé eletromecânico e pode ser usado em todas as indústrias com longas linhas de distribuição aéreas de 0,38 kV.
O dispositivo é acionado em todos os disparos do disjuntor de emergência; durante os desligamentos operacionais, o dispositivo não funciona.
O diagrama funcional do dispositivo APV-0.38 é mostrado na figura.
Diagrama funcional do dispositivo APV-0.38. PO — corpo de lançamento; CT — órgão de retardo de tempo; IO — órgão executivo; QF - disjuntor
Atualmente, algumas melhorias foram feitas neste dispositivo de religamento automático, o que permite evitar a dependência da operação de religamento da temperatura ambiente e nível de tensão e outros fatores.