АЧР назначение принцип действия

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР): назначение, применение, принцип действия, классификация

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) предназначена для сохранения работоспособности энергетической системы и потребителей первой категории электроснабжения в случае резкого снижения количества активной мощности в сети. Защитное действие АЧР заключается в отключении определенной части потребителей электрической энергии от питающей сети.

Применение автоматической частотной разгрузки

Снижение частоты пагубно влияет на состояние энергетической системы и может стать причиной экологической либо технологической катастрофы. Например, падение частоты на два-три герца приводит к уменьшению количества подаваемой воды в конденсатор электростанции на 25-40%, выводит из строя насосы, производящие подачу воды в котел. Происходит дальнейший рост дефицита активной мощности в энергетической сети, сопровождающийся нарастающим, лавинным процессом снижения частоты. Данный процесс именуется лавиной частоты.

Кроме вышеперечисленных негативных последствий падения частоты следует отметить еще одно – падение напряжения. Данный фактор отрицательно влияет на состояние потребителей.

Для ликвидации дефицита активной мощности в сети следует отключить некую часть потребителей активной составляющей электрической энергии. Поэтому применение АЧР на электрических распределительных подстанциях очень важно.

Автоматическая частотная разгрузка применяется на распределительных подстанциях с учетом категории электроснабжения потребителей. То есть отключение потребителей от сети выполняется ступенчато. Первая ступень с наименьшей выдержкой времени отключает потребителей часть потребителей третьей категории, вторая ступень с большей выдержкой времени отключает следующую группу потребителей и т.д.

Классификация устройств АЧР

На распределительных подстанциях применяется несколько категорий устройств АЧР: ЗАЧР, АЧР-1, АЧР-2, ЧАПВ. Рассмотрим их подробнее.

ЗАЧР служит для предотвращения аварийной ситуации на АЭС. Данное защитное устройство срабатывает при снижении частоты до 49,2 Гц в течении 0,5 с.

АЧР-1 срабатывает при резком снижении частоты до 48 Гц и служит для предотвращения дальнейшего снижения частоты в аварийной ситуации, по времени срабатывания классифицируется как быстродействующая.

АЧР-2 приводится в действие во время медленного снижения частоты. Кроме того действием данной очереди достигается подъем частоты при задержке ее на одном уровне после действия очереди АЧР-1. Данное устройство может быть совмещено с предыдущим, то есть определенные потребители обесточиваются как действием данного устройства частотной разгрузки, так и действием предыдущего.

ЧАПВ – это частотное автоматическое повторное включение, предназначенное для восстановления питания потребителей после устранения аварии и поднятия частоты до номинального значения.

Конструктивно АЧР может быть исполнено на реле частоты как микропроцессорных, так и на электромеханических (УРЧ-3М, РЧ-1, РСГ-11).

АЧР назначение принцип действия

Пока в энергосистеме имеется вращающийся резерв активной мощности, системы регулирования частоты и мощности (см. гл. 8) будут поддерживать заданный уровень частоты. После того как вращающийся резерв будет исчерпан, дефицит активной мощности, вызванный отключением части генераторов или подключением новых потребителей, повлечет за собой снижение частоты в энергосистеме.

Небольшое снижение частоты (на несколько десятых герца) не представляет опасности для нормальной работы энергосистемы, хотя, как уже отмечалось выше, и влечет за собой ухудшение экономических показателей. Снижение же частоты более чем на 1—2 Гц представляет серьезную опасность и может привести к полному расстройству работы энергосистемы.

Это в первую очередь определяется тем, что при понижении частоты снижается частота вращения электродвигателей, а следовательно, и производительность приводимых ими механизмов собственного расхода тепловых электростанций. Вследствие снижения производительности механизмов собственного расхода резко уменьшается располагаемая мощность тепловых электростанций, особенно электростанций высокого давления, что влечет за собой дальнейшее снижение частоты в энергосистеме. Таким образом, происходит лавинообразный процесс — «лавина частоты», который может привести к полному расстройству работы энергосистемы. Следует также отметить, что современные крупные паровые турбины не могут длительно работать при низкой частоте из-за опасности повреждения их рабочих лопаток.

Процесс снижения частоты в энергосистеме сопровождается также снижением напряжения, что происходит вследствие уменьшения частоты вращения возбудителей, расположенных на одном валу с основными генераторами.

Если регуляторы возбуждения генераторов и синхронных компенсаторов не смогут удержать напряжение, то также может возникнуть лавинообразный процесс — «лавина напряжения» так как снижение напряжения сопровождается увеличением потребления реактивной мощности, что еще более осложнит положение в энергосистеме.

Аварийное снижение частоты в энергосистеме, вызванное внезапным возникновением значительного дефицита активной мощности, протекает очень быстро — в течение нескольких секунд. Поэтому дежурный персонал не успевает принять каких-либо мер, вследствие чего ликвидация аварийного режима должна возлагаться на устройства автоматики. Для предотвращения развития аварии должны быть немедленно мобилизованы все резервы активной мощности, имеющиеся на электростанциях. Все вращающиеся агрегаты загружаются до предела с учетом допустимых кратковременных перегрузок.

При отсутствии вращающегося резерва единственно возможным способом восстановления частоты является отключение части наименее ответственных потребителей. Это и осуществляется с помощью специальных устройств автоматической частотной разгрузки (АЧР), срабатывающих при опасном снижении частоты.

Следует отметить, что действие АЧР всегда связано с определенным народнохозяйственным ущербом, поскольку отключение линий, питающих электроэнергией промышленные предприятия, сельскохозяйственных и других потребителей, влечет за собой недовыработку продукции, появление брака и т.п. Несмотря на это АЧР широко используется в энергосистеме как средство предотвращения значительно больших убытков из-за полного расстройства работы энергосистемы, если не будут приняты срочные меры по ликвидации дефицита активной мощности.

Глубина снижения частоты зависит не только от дефицита мощности в первый момент аварии, но и от характера нагрузки. Потребление мощности одной группой потребителей, к которой относятся электроосветительные приборы и другие установки, имеющие чисто активную нагрузку, не зависит от частоты и при ее снижении остается постоянным. Потребление же другой группой потребителей — электродвигателями переменного тока — при уменьшении частоты снижается. Чем больше в энергосистеме доля нагрузки первой группы, тем больше понизится частота при возникновении одинакового дефицита активной мощности. Нагрузка потребителей второй группы будет в некоторой степени сглаживать эффект снижения частоты, поскольку одновременно будет уменьшаться потребление мощности электродвигателями.

Уменьшение мощности, потребляемой нагрузкой при снижении частоты, или, как говорят, регулирующий эффект нагрузки, характеризуется коэффициентом , равным

Коэффициент регулирующего эффекта нагрузки показывает, на сколько процентов уменьшается потребление нагрузкой активной мощности на каждый процент снижения частоты. Значение коэффициента регулирующего эффекта нагрузки должно определяться специальными испытаниями и принимается при расчетах равным 1,5-2,5.

Устройства АЧР должны устанавливаться там, где возможно возникновение значительного дефицита активной мощности во всей энергосистеме или в отдельных ее районах, а мощность потребителей, отключаемых при срабатывании устройства АЧР, должна быть достаточной для предотвращения снижения частоты, угрожающего нарушением работы механизмов собственного расхода электростанций, что может повлечь за собой лавину частоты. Устройства АЧР должны выполняться с таким расчетом, чтобы была полностью исключена возможность даже кратковременного снижения частоты ниже 45 Гц, время работы с частотой ниже 47 Гц не превышало 20 с, а с частотой ниже 48,5 Гц — 60 с.

При выполнении АЧР необходимо учитывать все реально возможные случаи аварийных отключений генерирующей мощности и разделения энергосистемы или энергообъединения на части, в которых может возникнуть дефицит активной мощности. Чем больший дефицит мощности может возникнуть, тем на большую мощность должно быть отключено потребителей. Для того чтобы суммарная мощность нагрузки потребителей, отключаемых действием АЧР, хотя бы примерно соответствовала дефициту активной мощности, возникшему при данной аварии, АЧР, как правило, выполняется многоступенчатой, в несколько очередей, отличающихся уставками по частоте срабатывания.

На рис. 9.1 приведены кривые, характеризующие процесс изменения частоты в энергосистеме при внезапном возникновении дефицита активной мощности. Если в энергосистеме отсутствует АЧР, то снижение частоты, вызванное дефицитом активной мощности, будет продолжаться до такого установившегося значения, при котором за счет регулирующего эффекта нагрузки и действия регуляторов частоты вращения турбин вновь восстановится баланс генерируемой и потребляемой мощности при новом, сниженном значении частоты (кривая I).

Рис. 9.1. Изменение частоты при возникновении дефицита активной мощности: I — при отсутствии АЧР; II — при наличии АЧР

Читать еще: Что делать, если искрит розетка

Иначе будет протекать процесс изменения частоты при наличии АЧР (кривая II). Пусть, например, АЧР состоит из трех очередей с уставками срабатывания 48; 47,5 и 47 Гц. Когда частота снизится до 48 Гц (точка 7), сработают устройства 1-й очереди и отключат часть потребителей: дефицит активной мощности уменьшится, благодаря чему уменьшится и скорость снижения частоты. При частоте 47,5 Гц (точка 2) сработают устройства АЧР 2-й очереди и, отключая дополнительно часть потребителей, еще больше уменьшат дефицит активной мощности и скорость снижения частоты. При частоте 47 Гц (точка 5) сработают устройства АЧР 3-й очереди и отключат потребителей на мощность, которая достаточна не только для прекращения снижения частоты, но и для ее восстановления до номинального или близкого к номинальному значения.

Устройства АЧР, используемые для ликвидации аварийного дефицита мощности в энергосистемах, подразделяются на три основные категории.

Первая категория автоматической частотной разгрузки — АЧРI — быстродействующая с уставками срабатывания от 48,5 Гц до 46,5 Гц. Назначение очередей АЧРI — не допустить глубокого снижения частоты в первое время развития аварии. Уставки срабатывания отдельных очередей АЧРI отличаются одна от другой на 0,1 Гц. Мощность, подключаемая к АЧРI, примерно равномерно распределяется между очередями.

Вторая категория автоматической частотной разгрузки — AЧРII — предназначена для восстановления частоты до нормального значения, если она длительно остается пониженной, или, как говорят, «зависает» на уровне около 48 Гц. Вторая категория AЧPII работает после отключения части потребителей от АЧРI, когда снижение частоты прекращается и она устанавливается на уровне 47,5 — 48,5 Гц.

Верхний уровень уставок по частоте устройств AЧPII принимается в пределах 48,8 — 48,6 Гц на 0,2 Гц выше верхнего уровня уставок по частоте АЧРI. При этом диапазон уставок АЧРИ по частоте должен быть 0,3 Гц с интервалом по очередям 0,1 Гц. Весь объем разгрузки АЧРИ разделяется на три-четыре части (например, 40, 30 и 30% общего объема).

Уставки по времени устройств АЧРИ устанавливаются возрастающими от АЧРИ с максимальными уставками по частоте к АЧРИ с минимальными уставками. Наиболее ответственных потребителей при зтом следует подключать к АЧРИ с минимальными уставками по частоте (максимальными уставками по времени). Выдержки времени АЧРИ отличаются друг от друга на 3 с и принимаются равными 5—90 с. Большие выдержки времени АЧРИ принимаются для того, чтобы за это время были мобилизованы резервы активной мощности, имеющиеся в энергосистеме: загружены все работающие агрегаты, пущены и загружены резервные гидроагрегаты. При этом наибольшие выдержки времени (70 — 90 с) следует принимать в условиях возможной мобилизации мощности ГЭС.

В дефицитных энергосистемах, получающих мощность от соседних энергосистем, применяется также быстродействующая специальная очередь АЧР с уставкой срабатывания 49 Гц, Эта очередь предназначена для предотвращения снижения частоты в ЕЭС СССР до верхних уставок AЧPII в случаях, когда не удается реализовать оперативные ограничения потребителей, а также для разгрузки межсистемных связей при возникновении дефицита мощности в энергообъединении. Потребители, отключенные действием спецочереди АЧР, должны быть включены в работу не позже чем через 2 ч после их отключения.

Кроме двух категорий автоматической частотной разгрузки — АЧРI и АЧРII — в эксплуатации применяется также так называемая дополнительная разгрузка. Такие устройства АЧР применяются для осуществления местной разгрузки при возникновении большого дефицита активной мощности в районе энергосистемы или на отдельной подстанции, когда суммарной мощности потребителей, подключенных к очередям АЧР1 и АЧРИ, оказывается недостаточно для ликвидации возможного дефицита активной мощности в этом районе.

Действие устройств АЧР должно сочетаться с другими видами автоматики, Так, например, для того чтобы АЧР было эффективным, нагрузка потребителей, отключенных при аварийном снижении частоты, не должна подхватываться устройствами АПВ и АВР. Поэтому АПВ линии, отключенной действием АЧР, должно блокироваться (не следует путать с АПВ после АЧР, те. с особым видом автоматики, принципы выполнения и схемы которой рассмотрены ниже). Линии и трансформаторы, обеспечивающие резервное питание в схемах АВР, должны отключаться теми же очередями АЧР, что и основные питающие линии и трансформаторы.

Что такое автоматическая частотная разгрузка и для чего она нужна

Для чего нужна АЧР
Классификация
Принцип действия
Заключение

Для чего нужна АЧР

Начнём с того, что в отечественных электросетях протекает переменный ток частотой в 50 Гц. Это его номинальная величина, допустимы отклонения не более чем на 1%, то есть 0,5 Гц. При нехватке активной потребляемой мощности и избытке реактивной может начаться просадка частоты. К чему это приведет? К лавинообразному дальнейшему спаду частоты и аварии, рассмотрим их подробнее:

С частотой снизится скорость вращения асинхронных и синхронных двигателей. На электростанции это приведёт к тому, что снизится производительность насосов воды для собственных нужд — для заполнения котлов и охлаждения мощных электрических машин.
При работе паровых турбин на пониженной частоте может произойти следующее — группа лопаток войдёт в резонанс и начнёт вибрировать и разрушаться.

Из-за снижения оборотов электродвигателей насосов и механизмов электростанции снижается и её мощность, из-за этого частота снижается ещё быстрее, поэтому это и называют лавиной частоты.

Эти проблемы приводят к аварии вплоть до мировых масштабов, если это произойдёт на АЭС, например. Поэтому для возобновления работы в номинальном режиме поочерёдно отключают группы потребителей. Для этого используется система автоматической частотной разгрузки — АЧР.

Вывод: АЧР устанавливается там, где может возникнуть дефицит активной мощности.

Классификация

Прежде чем рассмотреть, как работает автоматическая частотная разгрузка, давайте ознакомимся с её видами:

АЧР-I — быстродействующая защита. Диапазон уставок по частоте для АЧР-1 в пределах 46,5-48,8 Гц, а для АЧР специальной очереди 49,0-49,2 Гц. По времени срабатывания — 0,15-0,3 с. При этом селективность защит должна исключать срабатывание автоматической частотной разгрузки при КЗ.
АЧР-II. Может быть совмещённый и несовмещенной. Часть потребителей, которую отключает совмещенная, входит в объем АЧР-1. Диапазон частот АЧР-2 лежит в пределах 48,7-49,1 Гц. Он совпадает с диапазоном первого АЧР, но отличается уставкой по времени, а именно от 5 до 90 секунд. Такое время срабатывания допустимо, если оборудование может работать при частоте 49,2 Гц и более без нанесения вреда системам и узлам. В этом случае их отключение для ускорения процесса возврата к номинальной частоте не имеет смысла
ЗАЧР – устанавливается на АЭС, срабатывает при частоте 49,2 Гц в течении 0,5 с.

На рисунке ниже изображен график срабатывания АЧР-1 и АЧР-2:

И график срабатывания в зависимости от скорости снижения частоты:

Принцип действия

Автоматическая частотная разгрузка имеет следующий принцип работы. При просадке частоты ниже номинальной начинают отключаться потребители третьей или второй категории электроснабжения. Это нужно, чтобы вернуть в нормальный режим питания первую категорию. Отключения происходит ступенчато по различным уставкам частоты и времени.

Ступени нужны, чтобы минимизировать перебои в электроснабжении потребителей, так как не во всех ситуациях процесс падения частоты развивается так критично что нужно производить глобальные их отключения. А также они нужны для того, чтобы исключить её срабатывания при коротких замыкания на линии. По ступеням потребители равномерно распределяются согласно своей мощности.

Автоматическая частотная разгрузка строилась на базе реле частоты. Для организации отключения потребителей нужно распределить их по категориям и соответственно по ТП и РУ по назначению. В противном случае избирательное отключение реализовать сложнее.

Кроме того, что нужно отключить потребителей от электросети нужно обеспечить их повторное включение для этого есть система частотного автоматического повторного включения — ЧАПВ. Также стоит отметить что в настоящее время чисто релейные схемы используются редко, их можно встретить на старых объектах, не подвергшихся реконструкции. В основном используются микропроцессорные системы автоматической частотной разгрузки. Они позволяют более точно настраивать параметры срабатывания при возмущающих воздействиях.

Читать еще: Биологическое воздействие электрического тока на организм человека

Заключение

Подведем итоги и ответим простым языком, где и в каких случаях применяют систему автоматической частотной разгрузки. АЧР применяется в энергетике для предотвращения аварий на электростанциях из-за лавинообразного снижения частоты электрического тока в сети. Это может произойти из-за того, что нарушается баланс активных и реактивных мощностей.

Главной задачей перед автоматической частотной разгрузкой становится поочередное отключение групп потребителей согласно категориям электроснабжения, чтобы при этом не повлечь значительных простоев и аварий на питающихся от этой линии предприятиях.

Для закрепления изученного материала рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Материалы по теме:

Устройства ПА.

Автоматическая частотная разгрузка.

Устройство автоматической частотной разгрузки (АЧР) предназначено для предотвращения недопустимого аварийного снижения частоты переменного тока в энергосистеме путем отключения части потребителей.

В составе АЧР имеются три устройства:

— АЧР-1 — предназначено для быстрого отключения нагрузки при резком снижении частоты.

— АЧР-2 — предназначено для отключения нагрузки с достаточно большой выдержкой времени при плавном снижении частоты.

— ЧАПВ — АПВ при восстановлении частоты, предназначено для автоматического включения нагрузки после восстановления частоты до нормальной величины.

Уставки АЧР на ПС Цинковая-220:

— АЧР-1: 48,0 Гц — 0,5 сек.

— АЧР-2: 48,8 Гц — 50 сек.

— ЧАПВ: 49,7 Гц — 30 сек.

Обычно АЧР действует на отключение неответственных потребителей (2, 3 категории), а на ПС Цинковая-220 — на автоматическое снижение нагрузки подстанции путем воздействия на устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) преобразовательных трансформаторов агрегатов японской фирмы Fuji.

И было бы это все хорошо, если бы не очень медленно: снижение нагрузки с 92 МВт до 27 МВт происходит за 65 сек. При этом становится бессмысленным устройство АЧР-1: при резком снижении частоты за 65 сек или часть энергосистемы полностью погасится или восстановится нормальный режим работы энергосистемы.

Автоматика от снижения напряжения.

Автоматика от снижения напряжения (АСН) предназначена для предотвращения недопустимого аварийного снижения напряжения на ПС путем отключения части потребителей.

На ПС Цинковая-220 действие АСН выполнено через схему АЧР, то есть, АСН действует не на отключение нагрузки, а на разгрузку подстанции с временем 65 сек.

На ПС Цинковая-220 АСН контролирует величину напряжения на шинах 10 кВ и срабатывает при снижении напряжения ниже 85% от номинального с выдержкой времени 20 сек.

При повышении напряжения выше 90% от номинального с выдержкой времени 18 сек АСН действует на набор нагрузки подстанции.

Применение адаптивной автоматической частотной разгрузки в энергосистеме

Рубрика: 5. Энергетика

Опубликовано в

Дата публикации: 28.10.2018

Статья просмотрена: 204 раза

Библиографическое описание:

Горькаева, Е. Ю. Применение адаптивной автоматической частотной разгрузки в энергосистеме / Е. Ю. Горькаева. — Текст : непосредственный // Технические науки: теория и практика : материалы IV Междунар. науч. конф. (г. Казань, ноябрь 2018 г.). — Казань : Молодой ученый, 2018. — С. 25-27. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/312/14595/ (дата обращения: 05.12.2020).

Статья раскрывает условия применения адаптивной автоматической частотной разгрузки в энергосистеме, этапы действия устройств АЧР, а также основные требования, предъявляемые к ним.

Ключевые слова: автоматическая частотная разгрузка, система адаптивного отключения, энергосистема, уставка, математическая модель.

Важнейшим параметром режима энергосистемы и одним из основных показателей качества электрической энергии, характеризующим соответствие произведенной и потребленной электроэнергии является частота.

Непрерывное производство электроэнергии и постоянное изменение объемов потребления требует ежедневного контроля. Возникающие колебания баланса мощности приводят к отклонениям частоты от номинального уровня.

Стабилизация частоты на номинальном уровне, путем автоматического регулирования нагрузки генераторов электростанции, для поддержания планового баланса мощности, является основным условием выдержки режима энергосистемы.

Для предотвращения падений частоты применяют автоматическую частотную разгрузку (АЧР), позволяющую отключать часть потребителей при возникновении дефицита мощности.

АЧР-метод противоаварийной автоматики, предназначенный для предотвращения недопустимого снижения частоты и сохранения целостности энергосистемы, который направлен на повышение надежности работы, путем отключения наименее важных потребителей.

Основное назначение автоматической частотной разгрузки является ликвидация дефицита активной мощности и восстановление частоты сети до необходимого уровня. Отключение от сети наименее ответственных потребителей производится по заранее избранной схеме.

Основная цель АЧР — это предотвращение снижения частоты в дефицитных частях энергосистемы, тем самым недопущение развития аварии в энергосистеме.

Устройство традиционной АЧР состоит из 3 основных категорий:

АЧР I — быстродействующая разгрузка, позволяет предотвратить глубокое снижение частоты в первое время развития аварии.
АЧР II — медленно действующая разгрузка, предназначена для восстановления частоты до нормального значения.
Дополнительная разгрузка действует при возникновении дефицита мощности.

Основные требования, предъявляемые к устройствам АЧР:

Ликвидация аварий с дефицитом активной мощности;
Аварийное изменение частоты в допустимой частотно-временной зоне;
Минимальный объем отключённых потребителей;
Ликвидация аварий с минимизацией ущерба.
Подъем частоты до значений, при которых энергосистема работает нормально.
Недопустимо излишнее срабатывание при синхронных качаниях и асинхронных режимах;
Контроль рабочего состояния устройств;
Предсказание развития аварийной ситуации. [1]

Для наиболее эффективного действия устройств АЧР необходимо совместное сочетание с другими видами автоматики. При аварийном снижении частоты не допускается срабатывание устройств автоматического повторного включения и автоматического включения резерва.

Традиционный расчет и построение АЧР ориентирован на работу разгрузки в изолированной энергосистеме. Учитывая небольшое количество очередей, при обеспечении селективность действия разгрузки, мощность излишне отключаемых потребителей соответственно слишком большая и подъем частоты возможен более 50 Гц, в других же случаях может наблюдаться дефицит.

Традиционная АЧР не имеет определенного порядка для отключения, помимо учета категории потребителей, следовательно, происходит поочередное отключение ступеней от каждого потребителя до полного восстановления частоты.

Такая система разгрузки не является адаптивной, т. е. «самонастраивающейся» и расчет уставок каждой очереди достаточно сложный.

В настоящее время реализуемая адаптивная, т. е. «самонастраивающаяся» АЧР основывается на принципе существенного увеличения числа очередей. Ступени между очередями минимальные. Гибкость системы АЧР достигается путем увеличения числа очередей с минимальной нагрузкой. [3]

Снижение числа излишних отключений, приводит к снижению потерь прибыли, а, следовательно, и к повышению эффективности методов управления режимами энергосистемы. [2]

Величина уставок выбирается из условия допустимой длительной работы турбины и электростанции в целом. Верхние уставки АРЧ I, АРЧ II принимают 49 Гц, нижний уровень уставок обусловлен предотвращением глубокого снижения частоты.

Увеличение числа очередей АЧР и устройств в каждой очереди позволяет уменьшить последствия отказов и предостеречь от неправильных действий различных устройств разгрузки, а также может ликвидировать любую сложную аварийную ситуацию.

При возникающем дефиците мощности устройства АЧР действуют следующим образом:

Срабатывают очереди АЧР I с низкими уставками по частоте;
Срабатывают очереди АЧРII с большими уставками по времени;
Совместное действие АЧР I и АЧР II.

Такая система адаптивного отключения нагрузки позволит быстро отключить наименее значимые фидера и не допустить чрезмерный или недостаточный сброс нагрузки. [5]

Основные признаки адаптивной АЧР:

Гибкость системы АЧР;
Оценка состояния работы системы в режиме реального времени;
Автоматическое отслеживание параметров;
Живучесть технологической схемы;
Быстродействие системы и моментальный обмен информацией.

Этапы действия устройств АЧР при адаптивном отключении нагрузки:

Наполнение математической модели;
Произведение расчетов;
Контроль изменения параметров, условий эксплуатации, потребляемой мощности;
Составление таблиц отключений;
Реализация отключений нагрузки;
Соблюдение порядка отключения потребителей. [4]

Для развития и реализации данного вида адаптивного отключения нагрузки необходимо:

Применение современного оборудования;
Усовершенствованные средства РЗиА;
Разработка эффективных систем автоматизированного управления перетоками мощности.

Основные преимущества использования адаптивной АЧР:

Эффективность работы энергосистемы;
Способность системы к самовосстановлению;
Гибкость и синхронность на изменения в системе;
Стабильность и самовосстановление;
Надежность электроснабжения;
Максимальная наблюдаемость и самодиагностика;
Сокращение времени перебоев в электроснабжении;
Сокращение убытков.

Диагностика состояния оборудования, ранжирование рисков отказа и оценка перетоков активной мощности в режиме реального времени в энергосистеме возможна при помощи адаптивной АЧР на базе концепции Smart Grid.

Читать еще: Как Найти Обрыв Провода в Автомобиле - Обзор на Кабель Трекер из Китая EM415Pro

В случае аварийного режима определяется общее состояние сети, прогнозируются отказы и формируются команды управления в энергосистеме. Уменьшение объемов отключаемой нагрузки способствует снижению потерь прибыли, следовательно, будет способствовать повышению эффективности методов управления режимами энергосистем. [2]

Применение адаптивной автоматической частотной разгрузки в энергосистеме весьма эффективно, так как современные принципы разгрузки обеспечивают успешную ликвидацию аварийных ситуаций с дефицитом мощности при различном характере возникновения нарушений, процессах их протекания, различном дефиците, а также исключают возможность излишнего отключения нагрузки независимо от характера нарушения.

Рабинович Р. С. Автоматическая частотная разгрузка энергосистем /. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 352 с
Арестова А. Ю., Савенкова К. С. Создание программируемой автоматической частотной разгрузки на базе технологии SMART GRID /ФГБОУ ВО НГТУ// Автоматика и программная инженерия. 2016. № 2 (16). С. 9–13.
Павлов Г. М. Автоматическая частотная разгрузка энергосистем. / — 2-е изд., — РАО «ЕЭС России» // Центр подготовки кадров энергетики (СЗФ АО «ГВЦ Энергетики»), 2002 г.
Кубарьков Ю. П, Фомин П. В. Некоторые особенности построения математической модели для устройства адаптивного отключения нагрузки // Труды Кольского научного центра РАН. 2012. № 3 (12).
Бернер М. С., Брухис Г. Л., Гуревич Ю. Е. Проблемы применения аварийной разгрузки больших распределительных сетей // Электро. 2008. № 5. C. 12–19.

Классификация устройств АЧР

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР), назначение и принцип действия

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) предназначена для сохранения работоспособности энергетической системы и потребителей первой категории электроснабжения в случае резкого снижения количества активной мощности в сети. Защитное действие АЧР заключается в отключении определенной части потребителей электрической энергии от питающей сети.

Применение автоматической частотной разгрузки

Классификация устройств АЧР

ЗАЧР — служит для предотвращения аварийной ситуации на АЭС. Данное защитное устройство срабатывает при снижении частоты до 49,2 Гц в течении 0,5 с.

АЧР-2 приводится в действие во время медленного снижения частоты.

\|	следующая лекция ==>
Особенности выбора схем. Схемы ПС на высшем и низшем напряжениях. Собственные нужды ПС.	\|	Проверка на термическую стойкость.

Дата добавления: 2016-05-05 ; просмотров: 536 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

D099-Энергетика и электротехника

Вопросы вступительного экзамена по дисциплинам:

Теория моделирования и научного эксперимента
Специальные вопросы релейной защиты и автоматики
Специальные вопросы электроснабжения
Устойчивость электроэнергетических систем

Вопросы:

Некоторые общие методы теории оптимального управления
Принципы выполнения релейной защиты
Симметрирование напряжений в системах электроснабжения
Критерий Гурвица для оценки статической устойчивости
Автоматизация проектирования систем автоматического управления
Газовая защита трансформаторов.
Баланс активных и реактивных мощностей в энергосистеме.
Последствия нарушения баланса
Оценка статической устойчивости асинхронных и синхронных двигателей
Методы теории абсолютной устойчивости
Основные узлы цифровых устройств РЗА и их функции. Каковы достоинства и недостатки микропроцессорных защит?
Регулирование напряжения с помощью трансформаторов
Основные понятия и определения устойчивости
Методы теории чувствительности
Трансформаторы тока (ТТ) в схемах РЗ: схема замещения ТТ, погрешности; схема соединения ТТ и их свойства; выбор ТТ
Динамические изменения нагрузки и генерации активной мощности
Результирующая устойчивость
Алгоритмы оптимального управления
АВР (назначение, требования, схема АВР, уставки АВР)
Регулирование напряжения изменением параметров сети
Метод малых колебании
Поисковые методы автоматизации проектирования
Принцип действия и область применения токовой отсечки и максимальной токовой защиты
Методы устранения несимметрии и несинусоидальности напряжения
Метод Д – разбиения
Системы экстремального регулирования
Виды высокочастотных защит. Основные компоненты высокочастотных защит.
Автоматическое регулирование мощности конденсаторных батарей
Алгебраические и частотные критерии устойчивости
Законы распределения вероятностей
Комплекс защит трансформатора 110(35)/10(6) кВ
Регулирование частоты в энергосистемах
Поведения узла нагрузки при медленном снижении напряжения (комплексные, асинхронные нагрузки), практические критерии
Методы подбора эмпирических формул
Принцип действия и область применения дуговой защиты шин
Классификация сетей в зависимости от режима нейтрали. Влияние режим нейтрали на работу электрической сети
Устойчивость узла нагрузок
Алгоритмы адаптивных систем автоматического управления
Принцип действия и область применения дифференциально-фазной высокочастотной защиты.
Связь параметров качества электроэнергии и баланса мощностей
Влияние на устойчивость узла нагрузки и на систему режимов резко переменной нагрузки
Нормальный закон распределения и правило трех сигм
Особенности выполнения защитблоковгенератор-трансформатор.
Продольное и поперечное регулирование напряжения
Параметры основных элементов электроэнергетических систем при асинхронных режимах
Распределение Фишера
Устройство резервирования отказов выключателей (УРОВ)
Классификация мероприятий повышающих устойчивость электроэнергетических систем
Метод рекуррентных целевых неравенств в адаптивном управлении
Особенности дифференциальной защиты трансформаторов
Устройства подавления гармоник напряжения в системах электропитания
Метод малых колебании
Закон распределения Пуассона в схеме независимых испытаний с

различными вероятностями и его применение в теории надежности

Первая ступень МТЗ в сетях с двухсторонним питанием. Выбор тока срабатывания.
Назначение и порядок расчета трехфазного ТКЗ
Метод малых колебаний для оценки статической устойчивости электроэнергетической системы
Критерии оптимизации управления
Дифференциальные токовые и токовые направленные защиты
Определение периодической и апериодической составляющей тока короткого замыкания, ударный ток
Устойчивость сложных электрических систем при больших возмущениях
Распределение Стьюдента
Ток намагничивания и способы предотвращения работы защиты от бросков тока намагничивания.
Определение отклонения и колебания частоты, пределы изменения
Статическая устойчивость
Методы и алгоритмы оценивания в корреляционно-экстремальных системах
Принцип действия и выполнение дистанционной защиты
Расчеты симметричных и несимметричных режимов трехфазных цепей (векторные диаграммы)
Мероприятия по повышению устойчивости электрических систем
Оптимизация динамических систем со случайной структурой
Поперечная дифференциальная защита параллельных линии электропередач.
Динамическая устойчивость узла нагрузки, пуск асинхронных и синхронных двигателей
Методы теории абсолютной устойчивости
Согласование работы устройств АПВ и релейной защиты. АПВ на линиях с двусторонним питанием.
Регулирование напряжения изменением перетоков реактивной мощности
Допущения принимаемые при анализе устойчивости
Числовые характеристики распределения вероятностей
Защита электродвигателя от междуфазных замыканий. Виды повреждений и ненормальных режимов работы ЭД.
Влияние параметров схемы на характеристики мощности
Методы и алгоритмы оценивания динамических процессов
Характеристики измерительных органов дистанционной защиты
Выбор коммутационной и защитной аппаратуры в сетях до 1000 В
Основные допущения упрощенного анализа динамической устойчивости
Методы и алгоритмы идентификации динамических систем
Защиты и автоматика линий 6-10 кВ
Выбор типа и мощности частотоведущих станций. Способы и средства регулирования напряжения
Процессы выпадения из синхронизма и ресинхронизации
Устойчивость процессов в пространстве состояний
Максимальная токовая защита с блокировкой по напряжению
Практические критерии устойчивости
Элементы теории планирования эксперимента
Назначение, принцип действия и область применения АЧР и ЧАПВ
Методы и расчета цепей постоянного тока
Угловые характеристики электропередачи с учетом и без учета АРВ
Методы описания объектов управления в координатах пространства состояний
Принцип действия направленной защиты с высокочастотной блокировкой.
Динамическая устойчивость двигателей при изменении напряжения

0 0 голоса

Рейтинг статьи