Немного теоретической информации для общего развития по автоматическому повторному включению трансформаторов.
Наиболее целесообразно применять АПВ трансформаторов на подстанциях в районах с сильным загрязнением атмосферы уносами химических и металлургических предприятий (что приводит, как правило, к неустойчивым перекрытиям изоляции), а также на нетелемеханизированных подстанциях без постоянного дежурного персонала.
В среднем успешными являются 64,8% АПВ шин и 60% АПВ силовых трансформаторов. Под АПВ трансформаторов ниже будет пониматься АПВ одного или нескольких выключателей трансформатора, отключаемых действием одной или нескольких защит, установленных в цепи данного трансформатора. Устройства АПВ силовых трансформаторов особенно эффективны для случая одностороннего питания потребителей от этих трансформаторов. Так как резервная защита трансформаторов приходит в действие при КЗ на шинах низших напряжений (для защиты этих шин часто дифференциальная защита не устанавливается), а также в случае отказа в отключении КЗ на отходящих линиях, то успешная работа АПВ восстанавливает электропитание всего района.
Существенное значение имеет установка устройств АПВ на трансформаторах распределительной сети. Нередко токовая защита с чувствительностью, обеспечивающей ее действие в случаях КЗ в конце линии, отходящей к потребителю, оказывается не отстроенной от пусковых токов асинхронных двигателей. Обратное АПВ трансформатора, отключившегося от перегрузки, дает возможность потребителям восстановить технологический процесс с соблюдением намеченной заранее очередности пуска.
Применение АПВ трансформаторов рассматривается как обязательное мероприятие, отказ от которого должен быть каждый раз обоснован особо. При отказе в действии устройств АПВ трансформаторов или при выводе их из работы (например, для ремонта) персонал должен производить немедленно повторные включения соответствующих выключателей дистанционно с помощью телеуправления или (только для масляных выключателей) вручную на месте. Исключение составляют случаи, когда может быть подано несинхронное напряжение с недопустимым для электрических машин толчком тока.
Для трансформаторов, отключенных одной из защит от внутренних повреждений, при отсутствии видимых признаков повреждений разрешается производить один раз повторное включение, если отключение трансформатора ведет к прекращению электроснабжения потребителя.
Устройства АПВ трансформаторов предназначены для восстановления электроснабжения потребителей после аварийного отключения питающего трансформатора, не связанного с возникновением в нем внутренних повреждений. Для выполнения АПВ применяются устройства тех же типов, которые устанавливаются на выключателях линий электропередачи. При выборе схемы устройства АПВ должен быть учтен режим работы трансформатора (автотрансформатора). Если трансформатор имеет питание с одной из сторон, или синхронное питание с двух сторон (например, у трехобмоточного трансформатора со сторон 110 и 35 кВ), или допустимо применение НАПВ, то используются такие же типы устройств АПВ, как и для линий с односторонним питанием. При необходимости сохранения синхронизма между частями энергосистемы, включаемыми на параллельную работу выключателем в цепи трансформатора, применяются такие же схемы устройств АПВ, как для линий в кольцевых сетях с несколькими точками питания или для одиночных линий, связывающих две части энергосистемы.
Устройства АПВ трансформаторов отличаются главным образом способами выполнения их пуска и блокирования.
Пуск устройства АПВ при действии любой из защит, установленных на трансформаторе, обеспечивает его повторное включение при любом повреждении (в том числе и при внутреннем) в случае действия основных и резервных защит. Недостатком способа является возможность повторного включения поврежденного трансформатора и увеличение в связи с этим размеров повреждения. Этот способ может применяться при использовании быстродействующих защит или выполнении ускорения действия резервных защит после работы устройств АПВ.
Запрет АПВ при действии сигнального элемента газовой защиты применяется для предотвращения действия АПВ при внутренних повреждениях трансформаторов. Сигнальный элемент газовой защиты работает при наличии газа в реле или при утечке масла. Поэтому запрет АПВ сигнальным контактом газового реле можно использовать для обеспечения работы устройств АПВ после отключения выключателя трансформатора по любой причине, за исключением внутренних повреждений. Время действия устройств АПВ должно быть несколько большим времени срабатывания сигнального элемента газовой защиты (3 – 5 с).
Пуск устройства АПВ от резервных защит трансформатора (или, что то же, запрет АПВ при внутренних повреждениях – при действии дифференциальной или газовой защит) применяется наиболее часто. Такой пуск, однако, не обеспечивает АПВ при отключении трансформатора из-за КЗ на его выводах при работе дифференциальной защиты, а также из-за ложной работы дифференциальной или газовой защиты (например, при внешних КЗ, устранившихся после отключения места повреждения).
Вместе с тем возможно повторное включение в случае внутреннего КЗ, если имел место отказ дифференциальной и газовой защит. Отказ основных защит маловероятен, и с ним можно не считаться. Для обеспечения быстрого отключения трансформатора в случае повторного включения на КЗ следует предусматривать ускорение резервной защиты, установленной на выключателе, после его включения устройством АПВ.
При наличии на подстанции одного трансформатора с односторонним питанием установка на нем устройства АПВ является обязательной. Для трехобмоточных трансформаторов устройства АПВ устанавливаются на каждом из выключателей с таким расчетом, чтобы после отключения одной из обмоток трансформатора резервной защитой выключатель включался обратно.
При наличии на подстанции с односторонним питанием двух и более трансформаторов, работающих параллельно, установку АПВ следует считать обязательной, по крайней мере, для одного трансформатора. Если отключение одного из трансформаторов может вызвать перегрузку другого и необходимость отключения части потребителей, целесообразно оборудовать устройством АПВ и другой трансформатор.
Устройство АПВ целесообразно выполнять с пуском от резервных защит (например, максимальных токовых с выдержкой времени), установленных в цепи каждого из напряжений у трехобмоточных трансформаторов и с питающей стороны – у двухобмоточных трансформаторов.
При установке устройств АПВ на параллельно работающих понижающих трансформаторах следует предусматривать поочередное включение выключателей как для облегчения работы аккумуляторной батареи, так и для осуществления второй попытки подачи напряжения потребителю при неуспешном первом АПВ.
При раздельной работе трансформаторов можно предусматривать действие АПВ при работе защиты, реагирующей на внешние КЗ, и действие АВР при работе защиты, реагирующей на внутренние КЗ. Такое выполнение устраняет возможность включения неповрежденной секции подстанции на неустраненное КЗ в сети резервируемого трансформатора.
В случае питания от трансформатора синхронных двигателей или компенсаторов действие устройств АПВ должно быть увязано со временем перевода синхронной нагрузки в асинхронный режим при ее обесточивании или со временем, требуемым для отключения такой нагрузки, так же как это производится при АПВ линий. При установке на подстанции автотрансформаторов все сказанное выше в отношении применения устройств АПВ для трансформаторов остается в силе.