Быстродействующие выключатели таврида электрик

Быстродействующие выключатели таврида электрик

Илья Никулов, начальник отдела вакуумных выключателей ЗАО «ГК «Таврида Электрик»
Владимир Жуков, к.т.н., директор, Валерий Пупин, к.т.н., управляющий проектами ООО «НПК Промир», г. Москва

Кратковременные нарушения электроснабжения (КНЭ) опасны прежде всего для предприятий со сложными технологическими процессами, широко использующих средства автоматизации для решения своих задач: нефтегазодобывающих и перерабатывающих, металлургических и химических, предприятий водоснабжения, водоотведения и других. На работу высоковольтных двигателей, низковольтных двигателей приводов насосов, устройств управления элементами электротехнических систем и технологических процессов этих предприятий оказывают влияние краткие по продолжительности провалы питающего напряжения.

КНЭ происходят десятки раз в год и приводят к значительному экономическому ущербу, даже если их длительность составляет десятки миллисекунд. В такой ситуации решение проблемы надежности электроснабжения все чаще возлагается на потребителей электроэнергии.

МАСШТАБЫ УЩЕРБА

Во второй половине 1990-х годов в США и Канаде были проведены общенациональные энергетические обследования промышленных предприятий. Результаты энергоаудита имели большое значение для разработки новых концепций защиты промышленного электрооборудования от провалов напряжения. Ущерб от плохого качества электроэнергии в американской экономике оценивается более чем в $150 млрд в год.

В нашей стране не проводились объемные исследования качества электроэнергии на промышленных предприятиях, вследствие чего нет статистически достоверных сведений по таким важным характеристикам провалов напряжения, как глубина, длительность и частота их повторения, что затрудняет оценку реального ущерба от КНЭ.

Рассмотрим ряд примеров, позволяющих понять масштаб проблемы КНЭ для предприятий различной отраслевой принадлежности со сложными технологическими циклами.

«Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз»: в 2004 г. – 867 случаев КНЭ, общие потери нефти – 34439 т; в 2005 г. – 1058 КНЭ (потери – 48892 т); в 2006 г. с января по ноябрь – 905 КНЭ (потери – 59449,32 т). По данным энергообследований ОАО «Сибнефть-ННГ», 30–40% всех нарушений на нефтедобывающих предприятиях происходят по вине сторонних электроснабжающих организаций, а еще 40% вызваны воздействием атмосферных и природных факторов.

«Сибур-ПЭТФ», завод гранулята для ПЭТ-бутылок: при посадках напряжения глубиной более 20% и длительностью от 0,02 с имели место как останов агрегатов (технологическая схема производства содержит большое число асинхронных двигателей с частотными преобразователями в цепи питания), так и отходы аморфного гранулята – до 27 тонн за один провал.

«Карельский окатыш», дробильно-обогатительная фабрика: суммарные потери от воздействия КНЭ за 2005 г. – около 30 млн руб., недовыпуск при однократном отключении ВЛ 220 (20.06.2005 г.) – 4517 т продукции.

Провалы напряжения на шинах РП-53 (2005 г.)

Кол-во

Глубина, %

Длительность, с

Оскольский электрометаллургический комбинат: ежегодный ущерб от воздействия КНЭ – более 20 млн рублей.

Провалы напряжения (2 мая–31 июля 2007 г. [1])

Кол-во

Глубина, %

Длительность, с

СРЕДСТВА БОРЬБЫ С ПРОВАЛАМИ НАПРЯЖЕНИЯ

Традиционно в электрических сетях для борьбы с перерывами в электроснабжении применяются устройства автоматического включения резервного источника питания (АВР). В качестве пускового органа в этих устройствах, как правило, используется орган минимального напряжения. Несмотря на то что потребителям нужно как можно быстрее получить электропитание, необходимо замедлять срабатывание пускового органа АВР для предотвращения его излишнего действия при КЗ на смежных участках сети и при действии устройств АПВ питающих линий. В результате выдержка времени на действие устройства АВР может достигать нескольких секунд.

Такая выдержка времени действия АВР недопустима, если поставлена задача сохранить непрерывность сложных технологических процессов на промышленных предприятиях, так как в результате происходит выпадение из синхронизма синхронных двигателей, опрокидывание асинхронных двигателей, отключение контакторов и пускателей напряжением 380 В, отключение частотно-регулируемых приводов и установок электроцентробежных насосов, сбои в работе другой ответственной нагрузки и систем управления.

Эффективно решает проблемы КНЭ применение систем быстродействующего автоматического ввода резерва (БАВР), позволяющих осуществить почти мгновенный переход на резервный источник питания [2]. Основные элементы БАВР, определяющие его эффективность и быстродействие,– это пусковое устройство и коммутационные аппараты, выполняющие переключения.

ОСОБЕННОСТИ БАВР

Комплекс БАВР сочетает в себе ряд пусковых органов, взаимодействующих между собой по специальным алгоритмам, позволяющим правильно идентифицировать аварийные режимы (рис. 1), в которых требуется вводить резервный источник питания (короткие замыкания К1, К2, К5) и не требуется выполнять это действие (короткие замыкания К3, К4). Комплекс БАВР решает эти задачи за минимальное время, без согласования по времени с устройствами РЗА смежных элементов сети.

Рис. 1. Схема двухсекционного распределительного устройства с двумя вводными и одним секционным выключателем

Вместе с тем собственное время реакции на аварийные режимы в первичной сети большинства пусковых устройств БАВР, как правило, превышает 20–30 мс, а время работы выключателей обычно колеблется в диапазоне 50–200 мс. В результате переключение на резервный источник питания не всегда происходит достаточно быстро для сохранения нагрузки в работе.

Объединение в одном комплексе БАВР специально разработанных сверхбыстродействующих вакуумных выключателей ВВ/TEL серии Q компании «Таврида Электрик» и пускового устройства, базирующегося на уникальных алгоритмах и ноухау ООО «НПК Промир», позволило добиться недостижимого ранее времени переключения 27–34 мс.

Входящее в состав комплекса БАВР пусковое устройство управления БАВР 072 обеспечивает время реакции на возникшую аварийную ситуацию в пределах 5–12 мс (в зависимости от вида аварии). Для достижения такой скорости реакции в состав пускового устройства включены: орган минимального напряжения, особое реле направления мощности (тока), орган контроля углов сдвига между напряжениями первой и второй секции, органы минимального и максимального тока [3].

Пусковое устройство снабжено особым алгоритмом работы реле направления тока (РНТ) (рис. 2). Направление тока определяется расчетным путем и считается прямым (от источника к шинам) при условии:

где U bc1 , U bc2 – комплексные действующие значения напряжений на шинах основного и резервного источника питания соответственно;
I’ a1 – комплексное число, сопряженное с комплексным действующим значением тока I a1 на вводе основного источника питания;
φ уст , I уст , k П – заданные уставки угла, тока и коэффициента подпитки от шин резервного источника питания.

Рис. 2. Характеристика срабатывания адаптивного АВР в комплексной плоскости

Собственное время включения быстродействующего выключателя ВВ/TEL серии Q составляет не более 22 мс, а собственное время отключения – не более 10 мс. Указанных характеристик выключателя удалось достичь благодаря ноу-хау, примененным при разработке быстродействующего блока управления CM_1501_01 (04) и конструкции самого вакуумного выключателя, основанной на запатентованной идеологии пофазного электромагнитного привода с магнитной защелкой.

Отличия комплекса БАВР на базе ВВ/TEL серии Q и пускового устройства БАВР 072 от аналогов:

• пусковое устройство имеет минимальное время реакции на аварийный режим 5–12 мс;
• переключение на резервный ввод осуществляется всегда с соблюдением синфазности источников питания;
• работает при несимметричных КЗ в питающей энергосистеме напряжением 110 (220) кВ, которые составляют более 80% всех аварийных режимов, используя контроль направления мощности и особое реле направления тока;
• надежно работает как при наличии синхронных и/или асинхронных двигателей напряжением 6(10) кВ, так и при их отсутствии;
• работает без привязки к какой-либо РЗА на подстанции; для РУ(ТП) без РЗА на базе комплекса БАВР можно организовать защиту вводов МТЗ, ТО и ЗМН;
• автоматически определяет значения активной, реактивной и полной мощности; напряжения и токов; состояния дискретных сигналов (отходящих выключателей) подстанции с поддержанием протоколов МЭК 60870-5-103, МЭК 60870-5-104 и передачей журнала событий на верхний уровень АСДУ;
• обеспечивает автоматическое восстановление нормального режима без вмешательства персонала;
• применяется как при новом строительстве, так и при ретрофите существующих распредустройств.

ОПЫТ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТОВ

«Газпромнефть-Хантос»: в январе 2011 г. на одной из ПС 35/6 кВ компании была установлена система БАВР. В ходе приемосдаточных испытаний для демонстрации эффективности работы системы было сымитировано исчезновение напряжения путем отключения вакуумного выключателя одного из вводов 35 кВ, которое приводило к нарушению питания второй секции шин распределительного устройства 6 кВ. Комплекс БАВР успешно определил начало развития аварии и произвел переключение (рис. 3).

Рис. 3. Испытания при работе всего мехфонда на второй секции шин РУ 6 кВ

Время реакции пускового устройства БАВР составило 10 мс, время срабатывания выходного реле устройства БАВР суммарно со временем включения секционного выключателя – 23 мс, а полное время цикла БАВР – 33 мс. В результате из 74 скважин отключились всего 6 (произошло отключение 100 кВА из общей нагрузки в 3300 кВА). Следует отметить, что отключение вводного выключателя 35 кВ представляет собой наиболее тяжелую с точки зрения нагрузки аварийную ситуацию, когда энергия перестает поступать к приемнику сразу по всем трем фазам. При этом работа отключившихся скважин была автоматически восстановлена в течение нескольких минут после восстановления напряжения (успешный самозапуск).

За время эксплуатации зарегистрировано уже более десяти срабатываний, и сегодня комплекс рекомендован специалистами и обслуживающим персоналом для повсеместного внедрения на объектах нефтедобычи.

Районная тепловая станция (РТС) «Митино»: в комплексе БАВР реализована функция автоматического восстановления нормального режима путем использования напряжений от трансформаторов напряжения, подключенных к первой и второй секциям шин РП-17159.

Осциллограммы автоматического восстановления нормального режима комплексом БАВР подтвердили надежность работы алгоритма. Это техническое решение исключает ошибки персонала станции и обеспечивает ее безлюдное обслуживание.

До применения устройства БАВР на РТС «Митино» использовалась традиционная система АВР. В этот период при кратковременных нарушениях в питающих и распределительных сетях 110 и 10 кВ всегда отключалась низковольтная и основная технологическая нагрузка (дутьевые вентиляторы, дымососы, сетевые насосы), что снижало ресурс двигателей и механизмов, увеличивало затраты на эксплуатацию станции. С момента установки устройство БАВР сработало уже более 20 раз.

Всего установлено уже более 40 комплексов БАВР на базе выключателей ВВ/TEL и пускового устройства БАВР 072, которые успешно эксплуатируются на таких предприятиях, как «Мосводоканал», «Самотлорнефтегаз» и «ТНК-Уват», «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез», МОЭК, «Газпромнефть-ННГ» и «Газпромнефть-Хантос», «РН-Юганскнефтегаз», «Орскнефтеоргсинтез», «ПГ Фосфорит», «Сургутнефтегаз», НГДУ «Елховнефть» и др.

Внедрение комплекса БАВР позволило:

• обеспечить надежное и непрерывное электроснабжение потребителей в случае аварийных и ненормальных режимов в питающих и распределительных электрических сетях;
• повысить остаточные напряжения на шинах ТП 6(10)/0,4 кВ (на уровне выше 0,9 U ном ), минимизировать отпадание магнитных пускателей и контакторов в цепи питания низковольтных электродвигателей, предотвратить сбои компьютерных систем управления;
• обеспечить успешный самозапуск всех электродвигателей после восстановления электроснабжения;
• предотвратить дорогостоящие перерывы в работе технологического оборудования;
• повысить ресурс электродвигателей, насосов, трансформаторов ввиду снижения токов самозапуска в 2–3 раза и отсутствия необходимости повторных пусков агрегатов;
• снизить риски экологических катастроф при нарушениях электроснабжения в энергосистеме;
• повысить уровень автоматизации производства, увеличить производительность.

Следует также отметить, что по статистике комплекс БАВР окупается в среднем за 1 год, что делает это решение крайне привлекательным.

ЛИТЕРАТУРА

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

21 Ответ от Lekarь 2020-11-12 12:21:50 (2020-11-12 12:22:11 отредактировано Lekarь)

• Lekarь
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2014-12-26
• Сообщений: 4,758
• Репутация : [ 9 | 0 ]

Re: реклоузер с TELARM от Таврида Электрик

размеры РУ уже другая тематика, я вот чешусь от любопытства, что за модуль РЗА применяет Таврида в реклоузерах?
Наверняка он существует в «голом» виде и как-то называется.

Так позвоните им — приедут и презентацию сделают. )))
Мне больше интересно, что за дуговая защита в этом Эталоне, которая реагирует на давление, а не на свет. Уж они ее так нахваливали, и разговор у нас длился долгий, но толком ничего не сказали, кроме неоспоримых достоинств, о которых кроме Тавриды ни от кого не слышал.

22 Ответ от mrsalikov 2020-11-12 13:26:01

• mrsalikov
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2017-12-12
• Сообщений: 180
• Репутация : [ 1 | 0 ]

Re: реклоузер с TELARM от Таврида Электрик

размеры РУ уже другая тематика, я вот чешусь от любопытства, что за модуль РЗА применяет Таврида в реклоузерах?
Наверняка он существует в «голом» виде и как-то называется.

Это их внутренний модуль для Эталона, совмещенный с модулем управления. В голом виде его нет. Там и коммутационный модуль свой унутре.

23 Ответ от suncov_di 2020-11-12 14:19:40

• 
• suncov_di
• Пользователь
• Неактивен

• Откуда: Н-Уренгой ООО Энерготехсервис
• Зарегистрирован: 2015-10-26
• Сообщений: 733
• Репутация : [ 1 | 0 ]

Re: реклоузер с TELARM от Таврида Электрик

Это их внутренний модуль для Эталона, совмещенный с модулем управления.

С чего-то подобного Таврида начинала

почему-то в тырнете нет даже следов этого устройства

24 Ответ от rba 2020-11-12 21:43:22

• 
• rba
• Пользователь
• Неактивен

• Откуда: Ростов-на-Дону
• Зарегистрирован: 2014-08-24
• Сообщений: 294
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: реклоузер с TELARM от Таврида Электрик

Экскурсии водить в такие ТП, где RM6 конечно замечательно.
Однако, в след за лилипутскими размерами ячеек, пошли лилипутские размеры помещений ТП, в которых эти ячейки установлены.
Сегодня мы имеем интересные вещи — в помещение где установлена RM6 с трудом размещается один человек.
Хорошо когда ТП тупиковая и КЛ короткая и редко отключается. В других случаях, ремонт превращается в головную боль.
Таврида же свой эталон сделала таким узким, что у некоторых кабельщиков сжатый кулак больше, чем пространство, в котором кабель расположен.

Хуже того, у меня недавно попала на обслуживание КТП, в которой горе-конструкторы вообще отказались от отсека РУ-10 кВ, и разместили 8 ячеек RM6 просто фасадом к открывающейся наружу металлической двери.Навеса при этом,конечно,тоже не предусмотрели. Срочно надо было испытать кабель после ремонта, а тут дождь хлещет, открывать дверь КТП и снимать крышку с RM6 страшно — зальет все. Произвести оперативные переключения — мука, пружинный привод тугой, подстанция на фундаменте из блоков, площадки не предусмотрено, включать на вытянутых руках штатной рукояткой невозможно. При этом подстанция стоит не в городском дворике, где каждый метр на учете, а в голом поле, где габариты в принципе ничем не ограничены.От заказчика так и не добился, какой дятел так её скомпоновал при заказе, и из каких соображений.

25 Ответ от IgoRUS72 2020-12-20 18:56:14

• IgoRUS72
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2012-08-04
• Сообщений: 36
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: реклоузер с TELARM от Таврида Электрик

Доброго времени! Поделитесь программой Telarm basic V25. На сайте у производителя не могу найти. Что за тайна?

26 Ответ от Wolfling 2021-01-28 16:49:52

• Wolfling
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2019-02-18
• Сообщений: 2
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: реклоузер с TELARM от Таврида Электрик

Скидывают ссылки при личном общении, там заморочки при установке
https://yadi.sk/d/EIpkL9wqZfLmiw Теларм 25
лучше сначала поставить Теларм 44 https://yadi.sk/d/9xPSR7oKF1Ljdg
Инструкция https://yadi.sk/i/N50wawkTBQzdhA

Добавлено: 2021-01-28 17:49:52

Мне больше интересно, что за дуговая защита в этом Эталоне

На базе модуля управления CM_15 и панели управления MMI.
В высоковольтных отсеках есть отверстия от которых трубки идут к «голове», в «голове» клапан, который реагирует на резкое изменение давления в отсеке, вместе с контролем тока датчик даёт быстрое отключение дугового КЗ, что то около 20-40 мс. При этом все ячейки Эталон связаны между собой по защищенному радиоканалу, при срабатывании ДЗ в кабельном отсеке, происходит отключение собственного выключателя ячейки, при срабатывании датчика отсека выключателя или сборных шин, отключается вышестоящий выключатель.

Интереснее выполнен кабельный ввод, много кабелей туда не засунешь — 6х240 с трудом можно 3х300 запихать, но и нужды их отбалчивать для испытаний нет, есть шток для подключения ОПН и специальный штанги для подключения испытательной установки, прожиг кабеля производится без отключения от ячейки. При этом кабель располагается в передней трети ячейки на расстоянии вытянутой руки, фаза В где то по локоть.

27 Ответ от Lekarь 2021-01-28 22:13:44 (2021-01-28 22:14:50 отредактировано Lekarь)

• Lekarь
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2014-12-26
• Сообщений: 4,758
• Репутация : [ 9 | 0 ]

Re: реклоузер с TELARM от Таврида Электрик

Интереснее выполнен кабельный ввод, много кабелей туда не засунешь — 6х240 с трудом можно 3х300 запихать, но и нужды их отбалчивать для испытаний нет,

Для испытаний м.б. нужды нет отбалчивать, а вот ,если у вас под одним выключателем две кабельные линии, уходящие в разные стороны. И один из них порвали, а второй в работе м.б.
Что делать будете, как разбалчивать и закорачивать в кабельном отсеке, размер которого меньше, чем сжатый кулак кабельщика или электрослесаря?
Или например встроенный стационарный указатель напряжения выйдет из строя, а вам надо установить ПЗ на кабельные наконечники, как устанавливать будете?
Или провести изменение фазировки после соединения разорванного кабеля на трассе, как делать?

Добавлено: 2021-01-29 00:13:44

В высоковольтных отсеках есть отверстия от которых трубки идут к «голове», в «голове» клапан, который реагирует на резкое изменение давления в отсеке,

Не тот параметр давление, который изменяется со скоростью света и по всему объему. Тут вопрос — начиная с какого начального значения давления срабатывает датчик, и если этот датчик оказался не в ту сторону ориентирован, то он сможет почувствовать хоть какое то изменение давления? Сразу же возникает другой вопрос — если кабельный отсек будет открыт, то давление сможет вообще подняться до нужного уровня?
Старые типы ячеек, где крышки были в виде клапанов реагирующими на давление, иногда почти полностью выгорали, пока откроется эта крышка.
Поэтому очень интересно, не рекламный ли это ход с давлением?

28 Ответ от Wolfling 2021-01-29 11:55:59

• Wolfling
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2019-02-18
• Сообщений: 2
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: реклоузер с TELARM от Таврида Электрик

если у вас под одним выключателем две кабельные линии, уходящие в разные стороны

Это как и зачем? Как отстроить защиту? Зачем в разные стороны кабели от одной ячейки в чём сакральный смысл, почему не от двух ячеек? А то что в обычных ячейках, например КСО-298 надо залазить по пояс в кабельный отсек, что бы что то сделать с кабелем, кабельщиков устраивает? В эталоне не надо лезть в сам отсек, даже до самой дальней фазы, даже самая большая рука достаёт без особых проблем, даже в ватнике.

Тут вопрос — начиная с какого начального значения давления срабатывает датчик, и если этот датчик оказался не в ту сторону ориентирован

Вы читали техническую информацию на эти ячейки? Они приходят на объект настроенные и протестированные на заводе, клапаны можно проверить на месте Ретом и насос в помощь, клапаны сброса избыточного давления тоже на месте, поэтому ориентация датчика не зависит от эксплуатации и монтажников. Шкафы проходили испытания в лаборатории КЕМА, прошли аттестацию в Россетях. Мы на своем объекте просто дули в трубку, всё работало.

если кабельный отсек будет открыт, то давление сможет вообще подняться до нужного уровня?

Да скорее всего не поднимется, но почему кабельный отсек должен быть открыт, при том что кабель под напряжением? Сложнее с жуками и мухами, они вполне могут залезть в отверстия воздуховода и датчик не сработает.
Но те же вопросы можно задать и по датчикам, реагирующим на свет. Сколько надо люкс, не запылиться ли он, не начнёт ли кабель коптить и не закоптит ли датчик, не пожрут ли мыши световод и вторичку, а достаточно ли будет света от дуги если она будет не рядом с датчиком, а правильно ли подключат вторичку к модулю обработки? Нет предела совершенству и у каждой системы есть свои недостатки.

Или например встроенный стационарный указатель напряжения выйдет из строя, а вам надо установить ПЗ на кабельные наконечники, как устанавливать будете?

Сниму наконечники ОПН, проверю наличие напряжения штангой с УВН, возьму комплектные сервисные наконечники к ним подключу ПЗ и вставлю вместо наконечников ОПН. Только зачем ПЗ, если есть стационарное заземление через выключатель? Даже если вдруг, вышли из строя датчики напряжения, вы включите напряжение на металлическое трёхфазное КЗ и у Вас не откроется кабельный отсек. Там вполне себе всё продумано.

Мне больше не понравилось отсутствие ТСН, т.е. Эталон надо ставить в ТП и организовывать ИБП, в РП уже сложности, нужны дополнительные ячейки с ТСН и вся хвалённая безопасность обслуживания сводится к нулю, ну и ИБП в необслуживаемой РП так себе удовольствие, а без внешнего напряжения даже ввод не включишь и генератора нет для ручного первого включения.

Если есть интерес, то можно в принципе позвонить в ближайшее представительство Тавриды, они могут провести экскурсию и обучение, показать мастер-класс по перефазировке, монтажу/демонтажу кабеля. Нам проводили, всё показывали, потом помогали монтировать. Говорят скоро будет коммерческий учёт на датчиках, но говорят это уже больше 5 лет. Ещё говорят будет «большой» эталон 0,5 метра на ток 1600А, но когда, тоже неизвестно.

Назначение

Комплекс БАВР предназначен для автоматического ввода резервного питания на подстанциях 0,4-35 кВ при авариях в основной питающей энергосистеме. Действие устройства осуществляется как при исчезновении питания от основного источника, так и при всех видах междуфазных коротких замыканий в цепях питающей линии.

• осуществляет сбор и обработку информации о состоянии энергообъекта, принимает решение о переводе нагрузки на резервный источник питания в соответствии с заложенным алгоритмом по циклу БАВР;
• обладает цифровой системой обработки входных величин с расширенными возможностями;
• применяет улучшенные алгоритмы анализа аварийных режимов, позволяющие сократить время реакции устройства до 3-12 мс;
• осуществляет запись осциллограмм, ведение журнала событий, мониторинг в реальном времени входных, выходных и логических сигналов;
• имеет встроенную функцию самодиагностики и обнаружения внутренних неисправностей.

Область применения

Комплектные устройства БАВР, в совокупности с быстродействующими выключателями, позволяют обеспечить надежное бесперебойное электроснабжение наиболее важных потребителей при различных аварийных ситуациях. К потребителям со сложными технологическими процессами и повышенными требованиями по непрерывности электроснабжения можно отнести:

• предприятия горнодобывающей, химической, металлургической отрасли;
• нефтедобывающую, нефтеперерабатывающую, нефтеперегонную промышленность;
• предприятия по добыче, переработке и распределении газа;
• котельные, насосные станции первой категории, перерыв в электроснабжении которых приводит к выходу из строя городских систем жизнеобеспечения;
• тяговые подстанции городского электрифицированного транспорта;
• другие ответственные производства и предприятия.

Эффективность внедрения

Применение устройства БАВР решает такие задачи, как:

• повышение надежности электроснабжения потребителей и устойчивости электроэнергетической системы;
• устранение риска возникновения экологических катастроф за счет предотвращения гидравлических ударов в нефтепроводах; снижение негативного влияния производственных факторов химической промышленности на здоровье работников и окружающую среду;
• обеспечение непрерывности технологических процессов, снижение процента брака и недоотпуска продукции на производственных предприятиях, вызванных перерывами в электроснабжении;
• улучшение условий самозапуска электродвигателей после восстановления электроснабжения потребителей, сохранение эксплуатационного ресурса электрических машин и производственного оборудования.

Ключевые преимущества БАВР «НПП Бреслер»

• Алгоритмы, реализованные в терминале «Бреслер-0107.075.ХХ», настроены на определение аварийного режима и не привязаны к типу нагрузки и определенному виду повреждения.
• БАВР реализован в виде единого устройства и не требует установки целого комплекса микропроцессорных устройств РЗА.
• Как результат, нет необходимости в организации обмена данными между устройствами, БАВР производства «НПП Бреслер» представляет собой единый узел сбора и обработки данных, что позволяет оперативно получать всю необходимую информацию «здесь и сейчас».
• Применение единого устройства приводит к повышению общего быстродействия системы.
• Централизованный принцип реализации устройства БАВР позволяет достичь максимального уровня эксплуатационных характеристик (периодическое обслуживание, ремонтопригодность).
• Для определения аварийной ситуации устройства БАВР контролируют величину и направление мощности, значения напряжения и частоты на вводах подстанции, а также векторы линейных напряжений и векторы напряжений прямой последовательности.
• Наличие системы блокировок в логике устройства обеспечивает надежное переключение на резервный источник при близких КЗ в питающей сети, а также надежное несрабатывание при КЗ на секции шин или фидере благодаря принципиальному отличию в отстройке от КЗ.
• «Бреслер-0107.075.ХХ» не срабатывает ложно при симметричных просадках напряжений на обеих секциях шин, отсутствуют проблемы неправильной работы БАВР при ОЗЗ.
• Комплекс БАВР работает с любыми современными выключателями: в качестве быстродействующих коммутационных аппаратов могут быть использованы любые типы вакуумных выключателей отечественного и зарубежного производства.

Типы исполнения

Разработчиками «НПП Бреслер» реализованы следующие типовые устройства БАВР для применения на подстанциях 0,4-35 кВ:

Функциональный состав

Терминалы «Бреслер-0107.075.ХХ» имеют следующий функциональный состав:

• Орган направления мощности;
• Быстрое АВР (БАВР) по напряжению;
• Быстрое АВР (БАВР) по углу;
• Блокировка БАВР;
• Контроль синхронизма;
• Контроль цепей управления ЦУ;
• Контроль работы БАВР;
• Контроль схемы электроснабжения;
• Восстановление нормальной схемы работы (ВНР);
• Штатный АВР (ШАВР);
• Блокировка при неисправностях в цепях напряжения (БНН).

Конструктивное исполнение

Устройство БАВР * представлено в следующих исполнениях:

• терминальное исполнение серии «Бреслер-0107.075.ХХ» конструктива ½19” и ¾19”;
• шкафное исполнение на базе терминала серии «Бреслер-0107.075.ХХ»

* Возможна поставка устройства БАВР в комплекте с быстродействующим выключателями.

Сверхбыстродействующие выключатели для систем БАВР

Кратковременные нарушения нормального электроснабжения – характеристика сегодняшнего дня

Основными причинами нарушения надежности электроснабжения потребителей являются короткие замыкания в схемах внешнего и внутреннего электроснабжения. В условиях, когда уровень износа электрооборудования достаточно велик, число коротких замыканий, обуславливающих провалы напряжения, возрастает с каждым годом.

В такой ситуации решение проблемы надежности электроснабжения возлагается на самих потребителей электроэнергии. В особенности, последнее актуально для предприятий со сложными технологическими процессами и предприятий, широко использующих средства автоматизации для решения своих задач. Среди них – предприятия, специализирующиеся на добыче и переработке нефти и газа, металлургические предприятия, предприятия водоснабжения и водоотведения и другие. На работу высоковольтных электрических двигателей, низковольтных электродвигателей приводов насосов, устройств управления элементами электротехнических систем и технологических процессов этих предприятий и оказывают влияние короткие по продолжительности провалы питающего напряжения. Последние происходят десятки раз в год, и приводят к значительным экономическим ущербам, даже если их длительность составляет несколько сотен миллисекунд.

Традиционный способ борьбы с провалами напряжения

Традиционно в электрических сетях для борьбы перерывами электроснабжения применяются устройства автоматического включения резервного источника питания (АВР). В качестве пускового органа в этих устройствах, как правило, используется орган минимального напряжения. Несмотря на то, что для потребителей электроэнергии необходимо как можно быстрее получить электропитание, требуется вводить намеренное замедление действия пускового органа АВР. Указанное производится для предотвращения излишнего действия устройств АВР при КЗ на смежных участках сети и при действии устройств АПВ питающих линий. Таким образом, требуется производить замедление на время, большее, чем максимальная выдержка времени релейной защиты на смежных участках сети, или на время, большее чем выдержка времени устройства АПВ. В результате, выдержка времени на действие устройства АВР может достигать нескольких секунд.

Такие величины выдержек времени действия АВР оказываются недопустимы при постановке задачи сохранения непрерывности сложных технологических процессов промышленных предприятий: происходит выпадение из синхронизма синхронных двигателей, опрокидывание асинхронных двигателей, отключение контакторов и пускателей напряжением 380 В, отключение частотно­регулируемых приводов, установок электроцентробежных насосов и другой ответственной нагрузки.

Пусковые устройства быстродействующего автоматического ввода резервного электропитания

Для исключения ущербов и обеспечения непрерывности технологических процессов разработаны более технически совершенные, по сравнению с традиционными, устройства АВР, отличающиеся сверхбыстродействием – устройства быстродействующего АВР (БАВР). Устройства БАВР сочетают в себе целый ряд пусковых органов, взаимодействующих между собой согласно специфическим алгоритмам, позволяющим правильным образом идентифицировать аварийные режимы, в которых требуется производить ввод резервного источника питания (короткие замыкания К1, К2, К5) и в которых переключение на резервный источник питания осуществлять не следует (короткие замыкания К3, К4). Пусковые устройства БАВР позволяют решить обозначенные задачи за минимальное время, не требуя согласования по времени с устройствами релейной защиты и автоматики смежных элементов сети. Собственное время реакции пусковых устройств БАВР на аварийные режимы в первичной сети, как правило, не превышает 20­-30 мс.

Использование уникальных алгоритмов и ноу­хау в пусковом устройстве управления БАВР 072, разработанном ООО НПК ПРОМИР , обеспечивает время его реакции на возникшую аварийную ситуацию в пределах от 5 до 12 мс (в зависимости от вида аварии), а в комплексе с сверхбыстродействующими вакуумными выключателями ВВ/TEL серии Q полный цикл переключения на резервный источник составит 27-­34 мс. Для настройки БАВР используется программное обеспечение, прошедшее апробацию в течение длительного срока и имеющее высокую точность определения напряжений, токов, активных и реактивной мощностей во всех узлах схемы. Правильность выбора параметров настройки БАВР определяется расчетом по реальной схеме электроснабжения предприятия с учетом структуры и конфигурации электрической сети, фактической электрической нагрузки. Достоверность программного обеспечения подтверждена внедрением и использованием программного обеспечения в институтах Гипротрубопровод, Электропроект, Гипротюменьнефтегаз и другими.

БАВР 072 выгодно отличается от аналогов следующими особенностями:

Сверхбыстродействующие выключатели BB/TEL серии Q для систем БАВР

Пусковые устройства БАВР являются лишь одной составляющей системы БАВР, в которую помимо самого пускового устройства также входят трансформаторы тока и напряжения, а также силовые выключатели (число которых определяется схемой распределительного устройства). При этом на быстродействие переключения на резервный источник питания, среди перечисленных, могут оказывать влияние только силовые выключатели. Это обуславливает необходимость применения современных сверхбыстродействующих выключателей, обеспечивающих полное время переключения на резервный источник, с учетом времени срабатывания пускового устройства БАВР, не более 40 мс, что позволяет обеспечить устойчивость функционирования всей нагрузки в независимости от ее состава.

Собственное время включения быстродействующего выключателя ВВ/TEL серии Q составляет не более 22 мс, а собственное время отключения – не более 10 мс. Указанных характеристик выключателя удалось достичь за счет ноу­хау, примененных при разработке быстродействующего блока управления CM_1501_01 (04) и конструкции самого вакуумного выключателя. При этом, несмотря на то, что выключатель стал обладать высоким быстродействием, ресурс по коммутационной стойкости сохранился на прежнем уровне, характерном для традиционного исполнения выключателя BB/TEL серии Shell, надежность которого проверена тысячами реализованных проектов по всему миру.

Выключатель ВВ/TEL серии Q основывается на запатентованной идеологии построения классических выключателей ВВ/TEL – идеологии пофазного электромагнитного привода с магнитной защелкой.

Выключатель имеет простейшую кинематическую схему, при которой все подвижные части двигаются вдоль вертикальной оси. Это позволяет исключить наличие вращающихся элементов и создать необслуживаемый малогабаритный привод. Пофазный электромагнитный привод удерживает выключатель во включенном положении неограниченно долго при минимальном потреблении электроэнергии по цепям оперативного питания.

На сегодняшний день инженерами российской группы компаний «Таврида Электрик» разработан комплекс решений по применению быстродействующего выключателя ВВ/TEL серии Q как при модернизации распределительных устройств прежних лет выпуска, так и для применения в составе новых распределительных устройств.

Для наших партнеров – КРУ­строительных заводов – мы предлагаем программы технического сопровождения применения быстродействующего выключателя ВВ/TEL серии Q в составе новых изделий.

Опыт внедрения и эффекты от применения комплекса БАВР на базе BB/TEL серии Q и пускового устройства БАВР 072

Для подтверждения характеристик сверхбыстродействующего выключателя ВВ/TEL серии Q и эффективности его применения в системах БАВР были проведены лабораторные испытания совместно с микропроцессорным пусковым устройством БАВР 072 разработки ООО НПК ПРОМИР .

В ходе испытаний с помощью программного комплекса PSCAD и испытательного оборудования РЕТОМ производилось моделирование режимов короткого замыкания во внешней сети электроснабжения и отключения выключателя питающего присоединения.

В результате испытаний были подтверждены собственные времена включения и отключения ВВ/TEL серии Q и время реакции микропроцессроного пускового устройства БАВР 072.

Внедрение комплекса БАВР позволяет получить следующие положительные эффекты: