Anclansarea automata a alimentarii de rezerva (AAR)

Anclansarea automata a alimentarii de rezerva (AAR

1. Rolul AAR si domeniul de aplicare. Avantajele utilizarii AAR

In stadiul actual de dezvoltare al sistemelor energetice, schemele de alimentare cu energie electrica trebuie astfel alese sau concepute incat, indiferent de importanta consumatorului, in timpul unei avarii pe linia sau la sursa de alimentare normala, sa existe posibilitatea unei alimentari de rezerva. Pentru aceasta, consumatorii pot avea: o dubla alimentare (prin doua linii sau transformatoare in permanenta stare de functionare), sau, o singura alimentare in functionare normala (sau de serviciu) si una de rezerva, care sa intervina numai atunci cand prima nu mai functioneaza.

Solutia dublei alimentari nu se aplica decat la consumatori foarte importanti, fiind neeconomica si determinand, in principal, reducerea impedantei la scurtcircuit si cresterea puterii de scurtcircuit pe barele consumatorilor.

Solutia alimentarii de rezerva prezinta urmatoarele avantaje:

a)     calea de alimentare normala este in permanenta utilizata la capacitatea  proiectata;

b)     solicitarile termice si dinamice ale aparatajului instalat la consumator sunt reduse;

c)        sistemele de protectii prin relee sunt mai simple (nu exista elemente in paralel, care sa

necesite protectii speciale);

d)        singura alimentare poate servi ca rezerva pentru mai multe elemente in functiune (de exemplu un transformator de rezerva pentru doua sau mai multe sectii de bare ale serviciilor proprii dintr-o centrala electrica)

Punerea in functiune a rezervei (linie, transformator sau motor) poate fi comandata manual sau automat. Comanda manuala dureaza mai mult si este inaplicabila in statiile sau posturile de transformare fara personal permanent de exploatare. De aceea, conectarea alimentarii de rezerva trebuie sa se faca automat.

Prin conectarea (sau anclansarea) automata a alimentarii de rezerva (AAR) se intelege totalitatea dispozitivelor care, in cazul deconectarii din orice motiv a alimentarii normale (de serviciu), conecteaza automat alimentarea de rezerva. AAR se aplica atat in instalatiile de distributie cat si in cele de producere ale energiei electrice, in special in serviciile cat si in instalatiile de producere ale energiei electrice, in special in serviciile interne (proprii) ale centralelor electrice

Se mentioneaza ca in cadrul complexitatii si multitudinii de instalatii de pe partea mecanica si cea electrica a unei centrale, pentru asigurarea functionarii normale, se realizeaza anclansarea automata a diverse instalatii sau agregate, fie electrice, fie mecanice si se obtine o intrepatrundere - in sensul interactiunii acestora. De exemplu, la scaderea presiunii apei din conducta principala de alimentare a cazanelor se comanda conectarea automata a motorului electric care antreneaza pompa de alimentare de rezerva; la iesirea din functiune a electropompelor (ca urmare a scaderii frecventei tensiunii de alimentare, de exemplu) se recurge la conectarea automata a turbopompelor de rezerva, care folosesc drept agent motor aburul, etc.

In figura 6.17 a, b, c, d sunt reprezentate cateva scheme de AAR folosite in serviciile interne ale centralelor electrice.

Cu dreptunghi negru s-au reprezentat intreruptoarele deschise in functionare normala, care vor conecta rezerva, iar cu dreptunghi alb cele inchise in functionare normala.

In cazul unei retele de distributie a energiei electrice se intalnesc diverse scheme AAR (vezi fig.6.18). Dispozitivul de AAR comanda, in aceste cazuri:

fie conectarea automata a intreruptoarelor prin care se asigura alimentarea unei statii de putere STP, de la o linie de rezerva (fig. 6.18.a)

fie preluarea automata a sarcinii din doua sau mai multe puncte de alimentare (PA₁ , PA₂, ) de catre linia ramasa in functiune, la defectarea celeilalte (fig. 6.18.b),

fie intrajutorarea punctelor de alimentare (PA₁, PA₂, ) si a posturilor de transformare (PT₁, PT₂, ) din reteaua electrica urbana de distributie prin conectarea automata a intreruptoarelor de pe cablurile de echilibru (CE₁, CE₂,  ) sau liniile de ajutor dintre posturile de transformare l₁, l₂, ).

La dimensionarea liniilor (respectiv transformatoarelor) cu sarcina preluarii automate a unor noi consumatori este necesar sa se tina seama de incarcarea maxima la care acestea

trebuie sa faca fata.

Prin introducerea si utilizarea AAR in instalatiile din sistemul energetic rezulta urmatoarele avantaje principale: creste mult siguranta in functionare, in caz de avarie sau de manevre gresite; pentru acelasi grad de fiabilitate se simplifica schemele de alimentare

cu energie electrica; ca urmare a sporirii gradului de automatizare, se reduc solicitarile aparatajului, creste durata lui de utilizare si se elibereaza o insemnata parte a personalului din exploatare de la executarea acestor operatii.

2. Schema bloc a dispozitivelor de AAR

In figura 6.19 este reprezentata schema bloc de elemente a dispozitivelor de AAR. Ea cuprinde: un element de pornire 1 - care poate fi reprezentat, de exemplu, de un releu minimal de tensiune, alimentat din secundarul transformatorului de tensiune Tt, legat la barele consumatorilor; un element de control 2 - care conditioneaza functionarea schemei de prezenta tensiunii la alimentarea de rezerva (masurata cu Tt₂); un element de timp 3 - care determina o anumita temporizare (acest element poate lipsi, in anumite conditii) si un element de blocaj la actionari repetate 4. Se observa ca schema nu functioneaza decat daca intreruptorul l₁, de pe alimentarea normala (de serviciu) a fost declansat (in figura s-a trecut comanda spre I₂ prin I₁ - respectiv prin bloccontactele dispozitivului de actionare DAI₁ al intreruptorului I₁).

Pentru a nu cupla doua tensiuni opuse, elementul de pornire 1 actioneaza la valori ale tensiunii reziduale U_rez < 0,4U_nom .

In cazul AAR pentru serviciile proprii, pornirea se poate realiza instantaneu, ca in figura 6.20, declansarea intreruptorului I₁ fiind comandata printr-un releu intermediar RI inseriat cu contactele auxiliare ale intreruptorului.

Se va retine ca, spre deosebire de RAR, operatia de AAR nu se repeta (o operatie de AAR executata, urmata de o declansare prin protectie -ceea ce evidentiaza un defect pe bare - nu se reia).

3. Conditiile pe care trebuie sa le indeplineasca AAR

Alimentarea de rezerva trebuie conectata automat in momentul disparitiei tensiunii pe barele statiei, serviciilor interne, etc., determinata fie de actionarea protectiei prin relee care declanseaza intreruptorul alimentarii de serviciu, fie din alte cauze (de ex. Declansarea ca urmare a unei manevre gresite).

Schemele de AAR trebuie sa nu actioneze la scaderile de tensiune pe bare produse ca urmare a unor defecte in reteaua consumatorilor (in aceste situatii, protectia prin relee a consumatorilor sau liniilor de distributie spre consumatori trebuie sa rezolve, selectiv, defectul); nici in cazul oricaror defecte, din amonte fata de barele de alimentare, care urmeaza a fi eliminate tot de protectia prin relee.

Dispozitivul de AAR trebuie sa lucreze numai dupa declansarea alimentarii normale (de serviciu), deoarece altfel ar putea determina anclansarea pe defectul care n-a fost izolat, sau ar putea conecta in paralel doua sisteme cu tensiuni nesincrone, cu toate consecintele ce decurg din aceasta cuplare.