Cornel Ciocănescu

REANCLANŞAREA AUTOMATĂ RAPIDĂ (RAR)

Reanclanşarea automată rapidă (RAR), constă dintr-o instalaţie complexă care realizează reanclanşarea automată a unui întreruptor declanşat prin protecţie, după un timp relativ scurt (după pauza de RAR), timp necesar pentru a se asigura, prin întreruperea tensiunii, stingerea arcului electric produs la locul defectului.

RAR se utilizează în scopul restabilirii rapide a alimentării consumatorilor sau a interconexiunilor dintre sisteme sau din interiorul unui sistem electroenergetic. Scopul este atins în cazul unor defecte trecătoare, care la restabilirea alimentării zonei afectate este posibil să nu să mai producă.

Principiul de funcţionare a unei instalaţii de RAR Schema bloc a unei instalaţii de RAR este dată în figura 1. Elementul de

pornire EP este realizat, fie dintr-un releu intermediar care sesizează declanşarea întreruptorului prin protecţie (acţionat pe calea “a”), fie este chiar releul final al protecţiei (calea “b”), iar elementul de execuţie EE este un releu intermediar prin care se dă comanda de anclanşare a întreruptorului. Blocul de prelucrare şi decizie BPD este realizat din releul de control al sincronismului RCS şi/sau al prezenţei tensiunii RCU (acolo unde este cazul) şi diverse elemente ale dispozitivului de RAR destinate prelucrării logice a semnalelor BPLS, legate într-o anumită conexiune între ele precum şi cu alte elemente ale circuitelor de comandă şi protecţie ale întreruptorului.

Figura 1 - Schema bloc a unui sistem RAR

Cornel Ciocănescu

Instalaţia funcţionează în modul următor:

La declanşarea întreruptorului I de către protecţie, prin intermediul elementului de pornire EP se pune în funcţiune releul de control al sincronismului RCS şi/sau al prezenţei tensiunii RCU (când există), care verifică păstrarea sincronismului sistemelor ce urmează a se cupla prin închiderea întreruptorului I, respectiv prezenţa tensiunii pe bare şi dacă condiţiile impuse de acestea sunt îndeplinite pe timpul pauzei de RAR creată de BPLS, elementul de execuţie EE dă comanda de anclanşare la întreruptor.

Ciclul de operaţii efectuat de un întreruptor în cazul unui RAR reuşit va fi:

D-PR--> T-RAR--> A-RAR,

iar dacă operaţia de reanclanşare nu reuşeşte (RAR nereuşit):

D-PR--> P-RAR--> A-RAR--> D-PR,

unde: D-PR reprezintă declanşare întreruptor prin protecţie, T-RAR - pauza de RAR (poate fi de: [0,05 ... 0,15] s - RAR ultrarapid; [0,15 ... 1,5] s - RAR rapid; mai mare de 1,5 s - RAR lent), iar A-RAR - anclanşare întreruptor prin RAR.

Sistemul RAR care efectuează ciclul specificat mai sus este un sistem RAR cu acţiune simplă (RAR simplu).

În tehnica sistemelor electroenergetice se utilizează şi sisteme cu acţionare repetată, de obicei dublă, care efectuează următorul ciclu de operaţii:

D-PR--> T1-RAR--> A-RAR--> D-PR--> T2-RAR--> A-RAR,

în cazul unui RAR reuşit, respectiv:

D-PR--> T1-RAR--> A-RAR--> D-PR--> T2-RAR--> A-RAR--> D-PR,

în cazul unui RAR nereuşit. Se precizează că între cele două pauze de RAR (T1-RAR şi T2-RAR)

trebuie să fie îndeplinită condiţia T1-RAR < T2-RAR (T2-RAR poate fi de 15 - 20 s), iar dacă defectul a fost eliminat după prima pauză de RAR (T1-RAR) nu va mai urma o nouă declanşare de către protecţie.

Dispozitive RAR utilizate în SEN De cele mai multe ori dispozitivele de RAR comandă reanclanşarea

tuturor celor trei faze, în exclusivitate când întreruptorul este prevăzut cu dispozitiv de acţionare tripolar, când poartă denumirea de dispozitive de reanclanşare rapidă trifazată (RART).

În reţelele cu neutrul direct legat la pământ unde se pot produce scurtcircuite monofazate, iar întreruptoarele sunt prevăzute cu dispozitive de acţionare monopolare, se obişnuieşte utilizare unor dispozitive de RAR care pot comanda reanclanşarea unei singure faze (faza pe care s-a produs

Cornel Ciocănescu

scurtcircuitul), când dispozitivul de RAR poartă denumirea de dispozitive de reanclanşare rapidă monofazată (RARM). În acest caz întreruptoarele respective sunt prevăzute cu protecţii care selectează faza avariată şi comandă numai declanşarea acesteia. Dispozitivele de RARM pot fi:

- cu declanşare definitivă monofazată (adică, în situaţia unui RAR nereuşit, lasă circuitul în două faze);

- cu declanşare definitivă trifazată (adică, în situaţia unui RAR nereuşit, în final sunt deconectate toate fazele).

Există şi dispozitive de RAR cu anclanşare mono/trifazată (RARMT) la care scurtcircuitele monofazate vor fi deconectate şi reanclanşate monofazat, iar cele polifazate, deconectate şi reanclanşate trifazat.

Scheme de RAR utilizate în SEN Din punctul de vedere al coordonării dispozitivelor de RAR cu protecţia

prin relee se pot întâlni scheme de RAR necoordonate (cazul cel mai des întâlnit) şi scheme de RAR coordonate, care la rândul lor pot fi:

- scheme de RAR cu accelerarea funcţionării protecţiei înainte de funcţionarea RAR, în care caz prima declanşare de către protecţie se face rapid, respectiv netemporizat (neselectiv) pentru întreaga zonă protejată, iar după acţionarea RAR, dacă defectul persistă (RAR nereuşit), protecţia acţionează temporizat (selectiv);

- scheme de RAR cu accelerarea funcţionării protecţiei după funcţionarea RAR, şi ca urmare prima declanşare prin protecţie se va face temporizat, iar după funcţionarea RAR în caz de RAR nereuşit, a doua acţionare a protecţiei se face netemporizat.

Condiţii impuse instalaţiilor de RAR Indiferent de varianta de realizare a schemei electrice de RAR şi de

dispozitivul de RAR utilizat, pentru o funcţionare corectă a ansamblului protecţie - dispozitiv de RAR

- întreruptor, este necesar să fie respectate următoarele condiţii principiale impuse de exploatare:

- RAR să nu intre în funcţiune la declanşarea voită (de către operator) a întreruptorului, ci numai la declanşarea acestuia de către protecţie;

- RAR să nu intre în funcţiune când declanşarea prin protecţie urmează imediat după o comandă de anclanşare voită;

- dispozitivul de RAR să poată fi folosit cu orice tip de protecţie, dar să existe posibilitatea blocării reanclanşării când comanda de declanşare este dată de anumite protecţii sau automatizări (de exemplu, protecţia maximală de tensiune, protecţia împotriva pierderii sincronismului, DAS etc.);

- releul de execuţie al dispozitivului de RAR trebuie să transmită un impuls suficient de lung pentru anclanşarea sigură a întreruptorului, iar acest impuls trebuie transmis după revenirea dispozitivului de acţionare a întreruptorului în poziţia necesară pentru anclanşare şi după revenirea protecţiei prin relee;

Cornel Ciocănescu

- să existe posibilitatea ca în mod voit (de către operator), prin intermediul unui comutator, dispozitivul de RAR să poată fi conectat (în funcţiune) sau deconectat (scos din funcţiune), stări care să fie vizibile pentru personalul de exploatare, iar aceste stări să nu împiedice funcţionarea corectă a protecţiei;

- schema electrică de RAR trebuie realizată astfel încât să fie exclusă posibilitatea unei reanclanşări repetate a întreruptorului pe un scurtcircuit (blocaj împotriva săriturilor) din cauza unor defecte în dispozitivul de RAR;

- schema electrică de RAR trebuie astfel realizată încât să permită accelerarea funcţionării protecţiei (în special a protecţiei de distanţă) şi controlul păstrării sincronismului, acolo unde este cazul;

- schema electrică de RARMT trebuie să fie astfel realizată încât să permită alegerea regimului de RAR - cu anclanşare monofozată sau trifazată - iar regimul ales să fie vizibil pentru personalul de exploatare.

Domeniul de utilizare a instalaţiilor de RAR Liniile electrice aeriene LEA, datorită condiţiilor specifice în care lucrează,

sunt cel mai mult supuse deranjamentelor, cele mai multe având un caracter trecător. Nu la fel stau lucrurile în cazul liniilor în cablu LEC (subterane), fiindcă în cazul acestora, de obicei, defectele se produc prin distrugerea izolaţiei şi ca urmare sunt permanente. Pe această constatare se bazează faptul că RAR, pentru eliminarea scurtcircuitelor trecătoare, se aplică numai liniilor electrice aeriene sau mixte (linie aeriană continuată cu linie subterană). Se admite RAR (după declanşarea prin unele categorii de protecţii) a cablurilor, barelor, transformatoarelor şi a unor motoare, pentru corectarea neselectivităţii protecţiilor.

Pe liniile radiale (cu alimentare de la un singur capăt), la capătul de alimentare, se prevede, de regulă, instalaţie de RART fără controlul tensiunilor şi a sincronismului, integrată în echipamentul de protecţie de bază, iar dacă linia este de medie tensiune, RAR va fi cu ciclu dublu.

Pe liniile cu alimentare dublă de 110 kV sau de medie tensiune se prevede instalaţie de RART cu controlul tensiunilor şi sincronismului asigurându-se pornirea ciclului de RAR de la toate protecţiile (de bază şi de rezervă dacă există). Pe liniile cu tensiunea de 110 kV sau mai mare, se prevede instalaţie de RARM, când acestea se află în una din următoarele situaţii:

- sunt linii unice de legătură cu sistemul a unor blocuri generator-transformator, sau a unor centrale electrice;

- sunt linii unice de alimentare a unor consumatori importanţi, la care nu este posibilă restabilirea alimentării prin AAR sau prin alte mijloace.

Pe liniile de 220 kV sau mai mult, se prevede instalaţie de RARMT cu controlul tensiunilor şi sincronismului, care, de regulă, permite alegerea regimului de RAR - cu anclanşare monofozată sau trifazată - cu selectarea fazei defecte la RARM, asigurându-se pornirea ciclului de RAR de la toate protecţiile de bază. Dacă linia realizează interconexiunea unor obiective de importanţă deosebită, pentru situaţia defectării protecţiei de bază care conţine instalaţia de RAR, se

Cornel Ciocănescu

recomandă ca cealaltă protecţie de bază să fie prevăzută cu instalaţie proprie de RAR, care se activează numai după scoaterea din funcţiune a primei protecţii.

În cadrul instalaţiilor de conexiuni cu două sisteme de bare colectoare la care revin între unu şi două întreruptoare pe circuit şi a celor poligonale, se prevăd instalaţii de RAR asociate fiecărui întreruptor, iar în cazul întreruptoarelor cu două elemente (bobine) de anclanşare se recomandă prevederea a două instalaţii de RAR asociate fiecărui element de anclanşare.

Cornel Ciocănescu

Dispozitivele de RAR mecanice

Folosesc pentru reanclanşarea întreruptorului energia înmagazinată în greutăţi ridicate la înălţime sau în resoarte care au fost comprimate.

În figura de mai sus este reprezentat dispozitivul de acţionare cu greutate al unui întreruptor, fabricat în ţară sub denumirea de DRI. Acesta cuprinde:roata de comandă manuală 11, greutatea 12 prinsă de cablul care se înfăşoară pe roata de ridicare a greutăţii 14 şi cutia metalică 15, care conţine mecanismul de închidere şi deschidere automată. Dispozitivul mai cuprinde o serie de elemente care servesc pentru ridicarea greutăţii: motorul electric monofazat 1, un

Cornel Ciocănescu

angrenaj reductor 2, un angrenaj de armare 5, ambreiajul 10 şi pârghia 8 pentru comanda motorului.

Pentru a pregăti de funţionare dispozitivul, se roteşte roata de comandă manuală 11 în sens contrar acelor de ceasornic, radicand astfel greutatea 12 până în poziţia superioară, unde se va menţine cu ajutorul unei piese speciale de blocare.

În cazul unui defect pe linie, după declanşarea întreruptorului provocată de acţionarea protecţiei prin relee, piesa de blocare care menţine greutatea în poziţia superioară se deplasează şi greutatea cade, asigurând prin căderea sa reanclanşarea întreruptorului. Dacă defectul a fost lichidat, linia continuă să funcţioneze normal; dacă defectul este persistent, atunci protecţia comandă o nouă declanşare a întreruptorului liniei.De data asta declanşarea este definitivă, deoarece greutatea rămânând în poziţia inferioară dispozitivul de RAR nu mai poate acţiona.

Dispozitivele de RAR mecanice au avantajul că pot fi folosite pentru reanclanşarea automată a întreruptoarelor comandate manual, din instalaţiile electrice în care nu sunt prevăzute baterii de acumulatoare sau instalaţii de aer comprimat pentru acţionarea pneumatică a acestora. Utilizarea lor este limitată la instalaţiile cu tensiuni de valoare joasă ( 6…..15 kV).