Назначение АЧР
АЧР удерживает частотные характеристики в системе на установленном уровне. Если происходит падение мощности вырабатываемого тока на электростанции, при использовании данной системы обеспечивается поддержание в работоспособном состоянии наиболее ответственных потребителей, отключение которых может создать аварийную ситуацию, поэтому автоматика отключает не важные присоединения, чаще всего начиная с потребителей 3 категории.
Если меры не будут приняты своевременно, в результате может пострадать энергосистема в целом. Для этого и применяются элементы АЧР.
Файл-архив ›› Автоматика энергосистем. Г.М. Павлов, Г.В. Меркурьев
Рассмотрены основные устройства автоматизации энергосистем, приведены структурные схемы устройств автоматики
Большое внимание уделено анализу аварийных режимов энергосистем, объясняющих принципы построения и функционирования автоматики нормальных и аварийных режимов
Оглавление 1. Автоматическое включение резервного питания и оборудования 2. Автоматическое повторное включение 3. Синхронизация генераторов 4. Регулирования напряжения генератора 5. Регулирование частоты и активной мощности 6. Аварийная частотная разгрузка 7. Аварийная загрузка электрических станций8. Автоматика прекращения асинхронного хода
Разделение потребителей по категориям
Классификация категорий:
- Потребители разделяются на категории по степени важности. Отключение оборудования первой категории может вызвать опасность для жизни людей.
- Проблемы с потребителями второй степени важности могут отрицательно повлиять на производственный цикл промышленных предприятий, причинив серьёзные материальные убытки.
- Третья категория не предполагает серьёзных последствий в случае обесточивания и принимается в качестве приоритетной для отключения при создании аварийной ситуации.
Устройство и принцип работы
На рисунке, представленном ниже приведены цепи срабатывания АЧР, предполагающая использование частотного АПВ:
Также читайте: Сколько ватт в одном киловатте
Если частота падает ниже установленной величины, происходит срабатывание частотного реле KF. Далее производится передача сигнала на временное реле КТ1 с замыканием контактов на реле промежуточной группы KL1 и KL2. Именно таким способом управляется запитывание потребителей по выстроенному приоритету.
Затем проверяются частотные характеристики системы посредством измерительного элемента. Как только частота достигнет стандартного значения в 50 Гц, подаётся команда о запуске на измерительный модуль через временный КТ2. Далее, с помощью промежуточного KL4 происходит замыкание контактов для обратного подключения оборудования.
Классификация
Электростанции и подстанции оборудуются различными системами АЧР, предусматривающими применение одной из четырёх защит или одновременное срабатывание нескольких из них. Классификация включает следующие разновидности данных элементов:
- АЧР1(первый) – отключение производится за время в пределах половины секунды, при настройках срабатывания в случае падения частоты на величину от 1,5 до 3,5 Гц от номинальной. Значение диапазона может быть настроено с шагом в 0,1 Гц. Производится ступенчатое отключение потребителей, в зависимости от мощностных характеристик;
- АЧР2(второй) – частотные параметры аналогичны, но временной интервал увеличивается от 5 до 90 секунд;
- ЗАЧР – рассчитана на использование в условиях атомной электростанции. Временной интервал настроен на срабатывание в течение 0,5 секунды;
- ЧАПВ – с частотным автоматическим повторным включением.
Указанные элементы могут применяться по-отдельности или комплексно.
Файл-архив ›› Основы автоматики энергосистем. M. A. БЕРКОВИЧ, A. H. КОМАРОВ, В. A. СЕМЕНОВ
Рассматриваются назначение и область применения основных технических средств автоматизации энергосистем. Приводятся принципиальные схемы и описания принципов действия устройств АПВ, АВР, АРВ, АЧР, АРЧМ, автоматической синхронизации и противоаварийной автоматики. Излагаются методы расчетов параметров настройки устройств автоматики. Первое издание вышло в 1968 г. Во втором издании рассмотрено новое оборудование.Для инженерно-технических работников, занятых проектированием и эксплуатацией устройств системной автоматики. Может быть использована студентами вузов и техникумов.
Схемы АЧР
Согласно установленным нормам, АЧР могут предусматривать выполнение различных защитных функций. Схемы предполагают применение релейных и полупроводниковых элементов.
С одним реле частоты
На приведённой ниже схеме изображён элемент с одним частотным реле:
Подача команды от измерительного модуля производится через промежуточное реле РП на частотное РЧ1.
При падении частотных параметров замыкаются РП1 и РП2, от последнего сигнал передаётся на отключение подачи энергии.
Также читайте: Автоматическое повторное включение — АПВ
Если частота восстанавливается до стандартной величины, происходит возврат схемы к исходному состоянию. Через РП5 команда подаётся на РП5.1, с отключением катушек РВ1 и РП4.
Если функционирование системы по указанной схеме окажется невозможным, шунтируется РВ1.
С ЧАПВ
Автоматическая частотная разгрузка предполагает следующую схему:
Порядок срабатывания релейной защиты аналогичен предыдущему примеру. Через Р4 команда передаётся на реле времени РВ1, с возбуждением обмоток на промежуточном РП1.
Через РП1.1 и РП2.1 система отключается. Сигнализация об этом обеспечивается посредством РУ1.
При нормализации ситуации через РП1.3 и РП3.2 подаётся ток на обмотку РВ2, с включением реле промежуточной группы РП4. Далее, с помощью РП4.2 и РП 4.3 запускаются потребители, с сигнализацией указательного реле РУ2.
Список использованной литературы
- Рабинович Р.С. «Автоматическая частотная разгрузка энергосистем» 1989
- Александров В.Ф., Езерский В.Г., Захаров О.Г., Малышев В.С. «Цифровые устройства частотной разгрузки» 2005
- Кривенков В.В. «Противоаварийная автоматика» 2004
- Рожкова Л.Д., Козулин В.С. «Электрооборудование станций и подстанций» 1987
- Чернобровов Н. В., Семенов В. А. «Релейная защита энергетических систем» 1998
- Г. М. Павлов, А. Г. Меркурьев «Аварийная частотная разгрузка энергосистем. Учебное пособие» 1998
Предъявляемые требования
Для обеспечения нормальной работы, АЧР должны соответствовать следующим требованиям:
- успешно ликвидировать аварийные ситуации различного характера – срабатывая, вне зависимости от масштабов повреждения;
- выполнять отключение, в соответствии с установленными настройками по времени и величине отклонения характеристик;
- обесточивать минимальное количество потребителей;
- предусматривать возможность ступенчатого отключения;
- исключать самопроизвольное срабатывание, без наличия соответствующих оснований.
Перечисленные условия призваны обеспечить штатную работу оборудование и надлежащую его защиту.
Последствия снижения частоты
Если частота в сети снизится на величину до 0,4 Гц, такая ситуация существенно не отразится на работе оборудования. Но при падении частотных характеристик на 2 Гц и более это может привести к необратимым процессам, как в самой электросети, так и в работе потребителей.
Также читайте: Сколько групп допуска по электробезопасности
При недостаточно оперативной реакции, ситуация может развиваться непредсказуемо, вплоть до серьёзных аварий. В результате нарушается режим эксплуатации оборудования, с опасность перегрева машин и повреждения изоляции, ведущим к выходу их из строя.
Применение АЧР позволяет автоматически отключить систему при существенных отклонениях частоты от номинала, предотвратив создание аварийной ситуации.
Требования к автоматической частотной разгрузке
Количество мощности, прилагаемой к АЧР должно составлять достаточное значение необходимое для ликвидации недостатка мощности.
Устройство АЧР должно помочь избежать появления «лавины частоты».
Необходимо полное соответствие отключаемой нагрузки значению дефицита мощности.
После срабатывания АЧР значение частоты обязано вернуться в прежнее нормативное значение частоты или на величину не менее 49 Гц.
Кратковременное понижение значения частоты не должно приводить к срабатыванию устройств АЧР.
Помимо автоматической частотной разгрузки I и II категорий существует и используется дополнительная разгрузка, она служит для выполнения разгрузки на местах при слишком высоком значении появления дефицита активных мощностей, когда обеих мощностей АЧР I и II категорий явно недостаточно для предотвращения появившегося дефицита.
