Методы и средства повышения надежности электроснабжения ответственных потребителей

В современных условиях, когда факты отключения электроэнергии приобретают массовые масштабы, решение проблемы надежности электроснабжения силами возложено на самих получателей электроэнергии. В настоящей статье приводятся примеры нестандартных путей повышения живучести электроприемников с использованием бесконтактных коммутационных аппаратов. Предлагаемые технические решения относятся к классу пассивных методов, так как при этом не происходит взаимодействия внутренних (автономных) источников с внешними на интервале развития аварийного процесса.

Бесконтактные коммутационные аппараты (БКА, SolidState) — новый класс коммутационного оборудования, основанный на применении тиристорных ключей переменного тока. Использование свойств тиристора управляемости, скорости включения — позволяет применять оригинальные методы управления и контроля за развитием аварийного процесса в системе электроснабжения. Все ниже перечисленные примеры применения БКА основаны на многолетнем реальном опыте Института Энергетической Электроники в разработке и эксплуатации этих аппаратов в системах электроснабжения.

Токоограничивающее устройство шунтового типа

Токоограничивающее устройство (ТОУ) предназначено для повышения коммутационной способности выключателей среднего напряжения 6-10 кВ. Принцип действия ТОУ основан на эффекте гибридного тиристорноконтактного аппарата. ТОУ автоматически в момент короткого замыкания снижает ток в отключаемом аппарате путем подключения шунтирующего контура. Быстродействие тиристорного ключа обеспечивает управление аварийным режимом уже на интервале действия апериодической составляющей тока короткого замыкания.

ТОУ ограничивает ток короткого замыкания через выключатель аварийного присоединения уже на интервале действия апериодической составляющей, а на интервале отключения аварийного фидера коэффициент токоограничения находится в пределах 2-3 ед.

Применение ТОУ в одном из районов кабельной сети города Перми позволило отказаться от замены выключателей на подстанции, повысить надежность эксплуатации кабелей. ТОУ выпускается на токи от 10 до 30 кА для повышения коммутационной способности выключателей на подстанциях с трансформаторами от 25 до 63 МВА и конструктивно размещается в стандартной ячейке КСО.

Тиристорное устройство автоматического включения резерва

Тиристорное устройство автоматического включения резерва (ТАВР), как и традиционная система АВР, предназначено для подключения электроприемников к неповрежденной секции шин. Однако за счет высокого быстродействия тиристорного ключа удается сохранить в работе электроприемники поврежденной секции, что особенно важно для технологий с применением крупных синхронных двигателей. Такие системы успешно применяются на нефтехимических предприятиях, насосных станциях и других объектах, где применены двухвводные подстанции 110/6(10) кВ. ТАВР выпускается в исполнении 6 или 10 кВ на токи от 2 до 5 кА для применения на двухвводных подстанциях с трансформаторами от 10 до 63 МВА и конструктивно монтируется в стандартной ячейке КРУ.

Тиристорный автоматический переключатель сети

Тиристорный автоматический переключатель сети (ТАПС) предназначен для переключения нагрузки на неповрежденный источник. Благодаря быстродействию тиристорного ключа время переключения находится в пределах 2-4 мс, что предотвращает выход из работы электроприемников подключенных к ТАПС. Это техническое решение не относится к методам бесперебойного питания, однако может существенно снизить бестоковую паузу и за счет этого снизить емкость аккумуляторной батареи при использовании систем с UPS.

Область применения ТАПС — двухвводные подстанции 0,4 кВ медицинских учреждений, предприятий с непрерывным технологическим циклом. ТАПС выпускается на токи 200, 400, 600, 800, 1000 А и конструктивно размещается в шкафах типа ЩО-70. Все устройства, описанные выше, снабжены микроконтроллерными системами управления, позволяющими адаптировать их к используемой на объекте системе релейной защиты.