自动重合器 (AR) 在电网中的工作原理

消费者对电力的主要需求是可靠性和不间断供电。来自电网的传输能量流覆盖数百和数千公里。在这样的距离下，电力线可能会受到各种自然和物理过程的影响，这些过程会损坏设备、产生泄漏电流或短路。

为防止事故蔓延，所有电源线都配备了保护装置，可以实时监控所有必要的电力参数，并在发生故障时，通过操作安装在电源线上的电源开关迅速断开电源线的电源发电机线末端的一侧。

为此，所有电力线都铺设在交换传输节点之间，即所谓的 变电站，其中集中了功率器件、测量装置以及保护和自动化设备。

电源线故障的发生可能有多种原因，持续时间也各不相同。通常他们分为两组表演：

1. 短期的；

2. 很长一段时间。

故障的第一个表现形式的例子可能是一只鹳飞过架空电力线的导线，它张开的翅膀降低了相电位之间空气绝缘层的电阻，从而为短路电流通过他的身体。

第二种情况是破坏者用枪支猎枪射击绝缘子，自然灾害破坏支架或在能见度低的情况下高速撞向电线杆的车辆撞击。

在任何一种情况下，保护都会检测到故障并断开断路器。短路电流将停止通过短路位置，形成电源无电流中断。

但是电力消费者需要电力供应，因为他们离不开电力。因此，有必要尽快用开关将线路带电。

这是分几个阶段自动完成的，或者由操作人员根据严格定义的算法手动完成。

自动重合闸 (AR) 的工作原理

所有变电站都有电源开关，可以由自动化系统或调度员操作控制。这就是他们的装备 螺线管:

• 打开;

• 关闭。

将电压施加到相应的螺线管会导致初级网络换向。考虑通过专用自动重合器自动控制断路器的选项。

一旦电源线与保护断开，自动重合闸立即开始。但它不会在断开后立即向线路施加电压，而是有一个必要的时间延迟，以应对短期原因的自毁，例如，一只鹳在地面上触电身亡。

对于每种类型的电源线，根据统计研究，推荐它们自己的时间，确保短期故障的时间。通常这大约是两秒或多一点（最多四秒）。

预设时间过去后，自动化装置为接通电磁阀供电：线路投入运行。在这种情况下，可以进行激活：

1. 故障自行排除成功（鹳已通过走线区）；

2. 例如，如果风筝挂在电线上并且其附件的电缆没有时间烧完，则会失败。

成功包含后，一切都清楚了。短暂的停电不会对用户造成伤害，而且在大多数情况下，他们根本不会注意到。

如果自动关机失败，用电设备的情况会很复杂：故障仍然存在，线路保护再次切断电压——用电设备再次断开连接。因此，第一次尝试重合没有成功。

为了增加信息的可靠性，一段时间后，例如 15 ÷ 20 秒，将进行第二次自动尝试以在负载下打开线路。

高压输电线路采用双自动合闸实践，100 次动作中有 15 次显示其有效性。考虑到第一个断路器消除了高达 50% 的紧急停机，第二个断路器消除了高达 15% 的紧急停机，使用双循环切换负载线路的整体可靠性显着提高，达到 60 ÷ 65% 的水平.

如果在第二次重新连接尝试后故障仍未解决并且保护装置再次使断路器跳闸，则故障是永久性的，需要维修人员进行目视评估和维修。在现场工作人员排除故障之前，不可能在负载下打开这样一条线路。找到那个地方并进行维修工作需要一些时间。

在进行了多次检查以排除故障再次发生后，以手动模式将电压施加到维修区域。

为架空线路考虑的自动重合器的工作原理完全适用于母线、区间、变压器、电动机和其他低压或高压电力设备的控制装置。

自动重合要求

开机速度

为了创建系统可靠性，有必要根据以下因素选择设置自动化的最佳条件：

• 提供中断以防止介质电离，不包括在仓促开启的情况下重新点燃电弧；

• 用于将负载快速切换到紧急模式的断路器技术设计的可能性；

• 限制设备运行中非电流暂停的中断和工艺过程的其他特性。

启动条件

自动化必须在任何因保护或开关的自发错误操作而关闭后工作。手动接通或使用遥控器时，自动重新连接不应起作用，因为如果出现人为错误，例如，如果留下便携式或固定接地而没有移除，保护将跳闸故障，并且电压不能重新应用于它。

因此，在结构上，长行程后的自动重合闸尚未准备好运行，并在断路器合闸后的几秒钟内恢复其特性。

多次通电的持续时间

自动合闸装置的能量储备必须确保断路器自动执行循环：

1. Off — On — Off 一次性操作；

2. Off — On — Off — On — Off 双算法。

在循环结束时，必须禁用自动化。

设置一个小时设定点

断路器跳闸和自动设备通电之间的延时长短必须由操作人员根据当地具体情况进行调整。

性能恢复

自动系统成功运行后，会发生能量储备损失。它必须在预定的短时间内恢复，以在启动时提醒设备进行新操作。

自动化发出的命令的可靠性

自动化输出信号的幅度及其持续时间必须足以可靠地控制断路器。

阻止操作的能力

在电网中，当某些保护必须在激活后排除自动关闭操作时，就会产生条件。例如，当网络中的频率由于大量用户的连接而降低时，其中一些必须断开。这些操作的顺序在频率卸载的设计中提供，其中已经分配了不太重要的连接以从中移除功率。在这种情况下，它们的自动重合闸操作必须被来自相应保护的闭锁命令闭锁。

自动关闭装置的类型

多项行动

根据自动重合闸的目的，它们被设计为在一个或两个周期内运行。实践研究表明，如果你安装三重自动重合闸，那么它们的效率不会超过3%，而且这是非常小的。因此，根本不使用此类自动化系统。

影响断路器动作的方法

旧的弹簧和负载执行器使用机械​​闭合设计，将预加载弹簧或提升负载的力直接传递到断开装置，没有时间延迟。

此类机构不需要额外的电源，但在没有电流的情况下会出现小断路，并且设备复杂且可靠性不高。现在它们不再使用，已经完全被电气系统取代。

受控断路器相数

保护电路和自动电路可以同时作用于电路的所有三相或选择发生事故的一相。

三相自动合闸 (TAPV) 在设计和工作原理上稍微简单一些，而单相 (OAPV) 是根据更复杂的方案构建的，具有大量的测量和逻辑元件。例如，在标准面板的继电器版本中，TAPV 放置在小于面板宽度一半的盒子中。

放置根据 OAPV 算法运行的逻辑元件需要在单独面板占用的区域中的空间。

随着静态继电器和微处理器设备的引入，自动化的尺寸开始显着减小。

自动重合闸电路的控制方法

当断路器根据自动重合器的命令通电时，保护跳闸后，电路分为两部分。此时，可能会出现时间上的电压谐波不匹配（角度偏移、相位），这会产生复杂的瞬变并导致保护动作。

根据设备的重要程度，可对工作进行自动化：

1. 没有同步检查；

2. 同步检查。

可以使用第一个结构：

• 在不需要同步和电压质量检查的有保证供电的电力系统中。针对这种情况创建了简单的 TAPV 方案；

• 允许异步接通的设备——异步自动重连（NAPV）；

• 对于配备高速保护的断路器和能够在不将电力系统划分为异步部分的情况下运行的驱动器——高速自动重合闸 (BAPV)。

在以下情况下执行同步检查：

• 检查电压的存在，例如在线路上 — KNNL；

• 缺乏电压控制——KONL；

• 等待同步——KOS；

• 同步捕获——KUS。

自动重合闸与继电保护和自动化装置动作的兼容性

可以实施算法来自动重合闸：

• 防御加速；

• 设置不同互连链路上开关的操作顺序；

• 与自动变频卸载设备交互；

• 非选择性电流中断与自动重合闸结合使用，可以减少短路电流；

• 结合自动转换开关操作和其他一些情况。

工作电流类型

依靠工作电路供电系统中蓄电池收集的能量工作的自动化装置，其可靠性最好。但它们需要复杂的技术设备和专家的持续维护。

因此，基于从辅助变压器 (TSN)、电流 (CT) 或电压 (VT) 获取的交流电路的电力开发了其他系统。它们最常用于由移动电工提供服务的小型远程变电站。

最简单的单发自动收线操作原理

用于单周期自动重合器的逻辑可以在旧的但仍在工作的 AR 继电器 (RPV-58) 电磁原理图上进行解释。

该电路由直接工作电压 + ХУ 和 - ХУ 提供。 AR继电器由以下电路控制：

• 同步控制；

• 断开状态下断路器触点的位置（RPO）；

• 准备许可；

• 禁止自动重合闸。

AR 套件包括继电器：

• 时间 RT;

• 带两个线圈的中间 RP：

• 目前我;

• 电压U。

电容器C在控制箱上加电压后，通过准备许可的逻辑电路元件充电。并且在形成自动不重合闸电路时，通过选择电阻R1和R2来阻断电荷。

断路器脱扣后，ShU电压通过时序控制电路加到时间继电器RV的线圈上，并以其触头进行规定的延时。

在闭合常开触点 RV 后，电容器向中间继电器 RP 的电压线圈放电，中间继电器 RP 被触发，并通过其闭合触点 RP 通过其自身的电流线圈向螺线管发出 + ShU 以关闭电源开关。

这样，APV继电器在RU信号闪光器和N叠加器通过RP触头闭合跳闸后，从预充电电容C输出一个电流脉冲使断路器合闸。

H 板的用途是在切换操作时禁止服务人员自动重合闸。

用于自动关闭静态元件的继电器

半导体技术的使用改变了为自动关闭装置设计的电磁继电器的尺寸和设计。它们在设置和设置方面变得更加紧凑、方便。

嵌入在电磁继电器逻辑中的继电器电路的工作原理保持不变。

支持自动关闭装置的特点

在运行过程中，已投入运行的保护和自动化装置仅在控制设备正确运行的服务人员的监督下进行。其他专家对它们的访问受到限制。 组织条件.

所有自动关闭操作都由自动化、记录器和调度器记录在操作日志中。继电人员分析继电保护和自动化装置每次动作的正确性，并将其记录在技术文档中。

为了进行定期维护，自动重合闸装置和其他系统将停止服务并转移给 MSRZAI 服务人员以采取预防措施，他们在完成检查后，起草报告，对他们做出结论服务能力和参与调试开发 继电保护装置 上班
也可以看看： 自动转换开关设备 (ATS) 如何在电网中工作