Лекции. Лекция 1 основыные виды повреждений и ненормальных режимов спэ

• Название: Лекция 1 основыные виды повреждений и ненормальных режимов спэ
• Дата: 20.03.2020
• Размер: 1.48 Mb.
• Имя файла: Лекции.doc
• Тип: Лекция; #112613
• страница: 15 из 16

Схемы защиты

Трехфазная схема защиты на постоянном оперативном токе

Схема защиты представлена на рис.4.2.2:

Основные реле:

Пусковой орган – токовые реле КА.

Орган времени – реле времени КТ.

Вспомогательные реле:

KL – промежуточное реле;

KH – указательное реле.



Рис. 4.2.2

Промежуточное реле устанавливается в тех случаях, когда реле времени не может замыкать цепь катушки отключения YAT из-за недостаточной мощности своих контактов. Блок-контакт выключателя SQ служит для разрыва тока, протекающего по катушке отключения, так как контакты промежуточных реле не рассчитываются на размыкание.



^{Лекция 12.}

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЬЯВЛЯЕМЫЕ К УСТРОЙСТВАМ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ

Сущность АПВ состоит в, том, что элемент системы электроснабжения, отключившийся под действием релейной защиты (РЗ), вновь включается под напряжение (если нет запрета на повторное включение) и если причина, вызвавшая отключение элемента, исчезла, то элемент остается в работе, и потребители получают питание практически без перерыва. Опыт эксплуатации показывает, что многие повреждения в системах электроснабжения промышленных предприятий являются неустойчи­выми и самоустраняются. К наиболее частым причинам, вызывающим неустойчивые повреждения элементов системы электроснабжения, относят перекрытие изоляции линий при атмосферных перенапряжениях, схлестывание проводов при сильном ветре или пляске, замыкание линий различными предметами, отключение линий или трансформаторов вследствие кратковременных перегрузок или неизбирательного срабатывания РЗ, ошибочных действий дежурного персонала и т. д. Стоимость устройства АПВ незначительна по сравнению с ущербами производства, вызываемыми перерывами электроснабжения. Применение устройств АПВ различных элементов системы электроснабжения значительно повышает надежность электроснабжения даже при одном ИП.

При применении АПВ трансформаторов в схеме АПВ предусматривают запрет АПВ при внутренних повреждениях трансформатора, т. е. при отключении трансформаторов под действием газовой или дифференциальной защиты. Наиболее эффективным является применение АПВ для воздушных линий высокого напряжения, так как появление неустойчивых повреждений для них более вероятно, чем для других элементов.

В системах электроснабжения промышленных предприятий в основном применяют устройства АПВ однократного действия как наиболее простые и дешевые. С увеличением кратности действия АПВ их эффективность уменьшается. Так, эффективность применения однократного АПВ для воздушных линий в энергосистемах России составляет 60 — 75 %, при двукратном — 30 — 35 % и при трехкратном — всего лишь 1 — 5 %.

В настоящее время разработано и внедрено много схем и конструкций типовых устройств АПВ для выключателей с приводами, работающими на постоянном и переменном токе, выпускаемых нашей промышленностью [32].

Устройства АПВ в соответствии с [31] должны удовлетворять следующим основным требованиям:

1) устройства АПВ не должны действовать: при отключении выключателя персоналом дистанционно или при помощи телеуправления; при автоматическом отключении выключателя защитой непосредственно после включения его персоналом; при отключении выключателя защитой от внутренних повреждений трансформаторов и вращающихся машин, устройствами противоаварийной автоматики, а также в других случаях отключений выключателя, когда действие АПВ недопустимо;

2) устройства АПВ должны быть выполнены так, чтобы была исключена возможность многократного включения на КЗ при любой неисправности в схеме устройства;

3) устройства АПВ должны выполняться с автоматическим возвратом;

4)при применении АПВ необходимо предусматривать ускорение действия защиты на случай неуспешного АПВ; ускорение действия защиты после неуспешного АПВ выполняют с помощью устройства ускорения после включения выключателя, которое используют и при включении выключателя по другим причинам (от ключа управления, телеуправления или устройства АВР); не следует ускорять действие защиты после включения выключателя, когда линия уже включена под напряжение другим своим выключателем;

5) устройства трехфазного АПВ (ТАПВ) необходимо выполнять с пуском от несоответствия между ранее поданной оперативной командой и отключенным положением выключателя (допускается также пуск устройства АПВ от защиты).

Ускорение защиты до АПВ сокращает до минимума время протекания тока КЗ, благодаря чему уменьшаются вызываемые им разрушения и увеличивается возможность успешного АПВ. Ускорение защиты до АПВ заключается в том, что выдержка времени максимальной защиты выводится из действия и первое отключение выключателя осуществляется мгновенно. Второе отключение выключателя после неуспешного АПВ выполняется избирательно, с выдержкой времени, которая к этому моменту автоматически вводится в действие.

Ускорение защиты после АПВ применяют на участках сети, имеющих несколько ступеней избирательной защиты, так как вывод из действия выдержки времени может привести к ложному срабатыванию защиты. Отключение выключателя после неуспешного АПВ производится мгновенно, для чего к этому моменту выдержка времени максимальной токовой защиты автоматически выводится из действия.

В системах промышленного электроснабжения применяют устройства ТАПВ однократного или двукратного действия (последнее — если это допустимо по условиям работы выключателя). Устройство ТАПВ двукратного действия применяют для воздушных линий, особенно для одиночных с односторонним питанием. В сетях 35 кВ и ниже устройства ТАПВ двукратного действия применяют для линий, не имеющих резервирования по сети.

^{Лекция 13}

УСТРОЙСТВА АПВ С ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ

В сетях с изолированной или компенсированной нейтралью применяют блокировку второго цикла АПВ в случае замыкания на землю после АПВ первого цикла. Выдержка времени ТАПВ во втором цикле должна быть не менее 15 с.

Для ускорения восстановления нормального режима работы сети выдержку времени устройства ТАПВ (для первого цикла АПВ двукратного действия на линиях с односторонним питанием) выбирают минимально возможной с учетом времени погасания дуги и деионизации среды в месте повреждения, а также с учетом времени готовности выключателя и его привода к повторному включению.

Выдержку времени устройства ТАПВ на линии с двусторонним питанием выбирают с учетом возможного неодновременного отключения повреждения с обоих концов линии. С целью повышения эффективности ТАПВ однократного действия его выдержку времени увеличивают, если это допускает работа потребителя.

На одиночных линиях с двусторонним питанием (при отсутствии шунтирующих связей) предусматривают один из следующих видов трехфазного АПВ (или их комбинации): а) быстродействующее ТАПВ (БАПВ); б) несинхронное ТАПВ (НАПВ); в) ТАПВ с улавливанием синхронизма (ТАПВ УС).

Быстродействующее АПВ или БАПВ (одновременное включение с минимальной выдержкой времени с обоих концов) предусматривают на одиночных линиях с двусторонним питанием для автоматического повторного включения, как правило, при небольшом расхождении угла между векторами ЭДС соединяемых систем. Запуск БАПВ производится при срабатывании быстродействующей защиты, зона действия которой охватывает всю линию. БАПВ блокируется при срабатывании резервных защит и блокируется или задерживается при работе УРОВ.

Время действия трехфазного однократного АПВ линий, питающих трансформаторы, со стороны высшего напряжения которых установлены короткозамыкатели и отделители, отстраивают от суммарного времени включения короткозамыкателя и отключения отделителя.

Устройства автоматического повторного включения предус­матриваются на выключателях всех воздушных и кабельно-воздушных линий электропередачи, сборных шин подстанций, если эти шины не являются элементом комплектного или закрытого распределительного устройства (КРУ или ЗРУ), понижающих трансформаторов однотрансформаторных ГПП. Эффективно сочетание АПВ линий электропередачи с неселективными быстродействующими защитами линий для исправления их неселективного действия при повреждениях вне линии и с устройствами автоматической частотной разгрузки.

Автоматическое повторное включение выключателя должно осуществляться после неоперативного отключения выключателя, за исключением случаев отключения от релейной защиты присоединения, на котором установлено устройство АПВ, непосредственно после включения выключателя оперативным персоналом или средствами телеуправления, после действия защит от внутренних повреждений трансформаторов или устройств про-тивоаварийной системой автоматики. Время действия устройства АПВ должно быть не меньше необходимого для полной деионизации среды в месте КЗ и для подготовки привода выключателя к повторному включению, должно быть согласовано с временем работы других устройств автоматики (например АВР), защиты, учитывать возможности источников оперативного тока по питанию электромагнитов включения выключателей, одновременно включаемых от устройства АПВ. Характеристики выходного импульса устройства АПВ должны обеспечивать надежное одно- или двукратное (в зависимости от требований) включение выключателя. Устройства АПВ должны допускать блокирование их действия во всех необходимых случаях.

Пуск устройства АПВ осуществляется одним из следующих способов:

от несоответствия положения неоперативно отключившегося выключателя и зафиксированного ранее его включенного положения. В качестве фиксирующего устройства может быть использован ключ управления с соответствующим образом подобранными вспомогательными контактами или двухпозиционное реле; от релейной защиты. Этот способ менее универсален и более сложен и применяется относительно редко, например, в схемах АПВ шин 6 — 35 кВ.

Для выполнения наиболее распространенного в системах элек­троснабжения однократного АПВ используются комплектные реле повторного включения. В современных схемах сетевой автоматики для осуществления однократного АПВ служит полупроводниковое реле типа РПВ-01 или его аналог — группа функциональных блоков (главный из которых — блок типа АО ПО) в составе комплектного устройства ЯРЭ-2201.

Минимальное время срабатывания устройства АПВ составляет обычно

0
,5 — 0,7 с. Время готовности в соответствии с опытом эксплуатации должно составлять не менее 20 — 25 с.

Рис. 1. Принципиальная схема устройства АПВ электродвигателей 6-10кВ.

На рисунке 1 приведена принципиальная схема устройства АПВ двигателей напряжением 6—10 кВ.

Пуск устройства АПВ осуществляется защитой минимального напряжения, которая отключает часть электродвигателей. При этом срабатывает и самоудерживается промежуточное реле КL1. После восстановления напряжения срабатывает реле напряжения KV, уставка которого Uc = (0,8 — 0,9) Umu и замыкает цепь обмотки КТ. После замыкания проскальзывающего контакта КТ.2 срабатывает промежуточное реле KL2 и подает импульс на включение двигателей М, отключившихся действием защиты минимального напряжения. Реле KL2 имеет небольшое замедление на возврат (0,1 — 0,2 с) для обеспечения надежного включения выключателей двигателей. Возврат схемы в исходное положение осуществляется после замыкания упорного замыкающего контакта КТ.1.

Когда к шинам подстанции наряду с асинхронными электро­двигателями подключены синхронные, пуск устройства АПВ осуществляется не от реле напряжения, а от реле частоты. В некоторых случаях пуск устройства АПВ двигателей осуществляют без проверки напряжения на шинах подстанции, по истечении определенного времени после отключения двигателей. Выдержка времени определяется временем самозапуска не отключившихся двигателей.

При исчезновении в сети напряжения контакт реле KL в течение заданного времени остается замкнутым и тем самым обеспечивает АПВ контактора или магнитного пускателя КМ при восстановлении напряжения, если оно происходит в течение времени задержки KL на отпускание. При подаче оперативной команды на отключение электродвигателя кнопкой "Стоп" SBT должна быть обеспечена длительность этой команды, превышающая время задержки на возврат реле KL

^{Лекция 14}

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ УСТРОЙСТВ АВР

Информация о начавшемся режиме потери питания может быть получена двумя путями: непосредственно, от устройств релейной защиты, действующих на отключение выключателей питающих линий, или вспомогательных контактов этих выключателей, а также косвенным путем, используя фиксацию изменения электрических величин до уровня, однозначно свидетельствующего о нарушении электроснабжения. В настоящее время в большинстве случаев применяется более дешевый второй путь, связанный с контролем уровня напряжения и частоты на шинах распределительных устройств в узле нагрузки. В общем случае устройство АВР питания шин ПС и РП состоит из блоков двух видов. Блок первого вида включает в себя пусковой орган (ПО), фиксирующий прекращение электроснабжения потребителей, измерительный орган контроля (ИОК) качества напряжения на резервирующем источнике и логическую часть, формирующую команду на отключение обесточенной секции шин от поврежденного источника питания и, при необходимости, управляющие воздействия для подготовки электроприемников к приему напряжения от резервирующего источника (ввода секции шин). Измерительные реле ПО устройства АВР, часто используемые для защиты электродвигателей от потери питания, и ИОК осуществляют постоянный контроль за состоянием источника электроснабжения на основе информации, получаемой сравнением уровня контролируемого параметра (напряжения, частоты, мощности) электрического режима с заданным значением. Логическая часть первого блока содержит орган выдержки времени (ОВ), необходимый для обеспечения селективности действий устройств АВР по отношению к устройствам релейной защиты от КЗ, при которых могут сработать измерительные реле ПО, и к другим устройствам АВР на более высоких ступенях системы электроснабжения. В ряде схем АВР (чаще на напряжении ниже 1 кВ) измерительные реле ПО и ОВ совмещаются в одном аппарате: реле времени переменного тока. Команда на отключение обесточенной секции шин вырабатывается при получении от ИОК информации об удовлетворительном качестве напряжения на резервирующем источнике. В зависимости от принятой схемы резервирования: один рабочий и один резервный источник (АВР одностороннего действия) или два взаиморезервирующих источника электроснабжения (АВР двухстороннего действия), в устройствах АВР используется соответственно один или два блока с ПО. Для облегчения согласования действия устройств АВР на разных ступенях электроснабжения ответственных электроприемников принципы осуществления устройств АВР, и особенно измерительных реле ПО, рекомендуется выполнять одинаковыми во всей электрически связанной сети. Допускается не соблюдать этот принцип в узлах электрической нагрузки при отсутствии требований к быстроте переключений электроприемников на резервирующий источник питания, а также в электрических сетях, где не предусматривается самозапуск электродвигателей после АВР.

Второй блок устройств АВР содержит логическую часть, которая после отключения выключателя ввода рабочего источника на секцию шин формирует команду на включение выключателя, которым на потерявшую питание секцию шин подается напряжение от резервирующего источника электроснабжения. В логической части блока предусмотрены цепи, препятствующие многократности включения выключателя, и цепи, запрещающие его включение в случае, если выключатель рабочего источника был отключен действием релейной защиты секции шин от КЗ, в том числе и дуговых.

Выбор принципов выполнения устройств АВР, его ПО и логической части, особенно в тех случаях, когда измерительные реле ПО используются одновременно для осуществления защиты электродвигателей от потери питания, в значительной степени зависит от требований к их быстродействию с учетом условий самозапуска и обеспечения своевременной подготовки электродвигателей к приему напряжения после паузы АВР. Для определения этих требований рекомендуется рассматривать виды повреждений и отказы в системе электроснабжения, приводящие к потере питания и снижению напряжения.

Следует отметить, что расчетными видами повреждений, после отключения которых устройствами релейной защиты сразу восстанавливается напряжение на обесточенных электродвигателях, являются трехфазные КЗ.

Для трансформаторов и линий малой протяженности с целью ускорения действия АВР защиту выполняют с действием на отключение не только выключателя со стороны питания, но и выключателя с приемной стороны. С этой же целью в наиболее ответственных случаях при отключении выключателя только со стороны питания предусматривают немедленное отключение выключателя с приемной стороны по цепи блокировки.

Если при использовании пуска АВР по напряжению время его действия велико (например, при наличии в составе нагрузки значительной доли синхронных электродвигателей), применяют в дополнение к ПО напряжения пусковые органы других типов (например, реагирующие на исчезновение тока, снижение частоты, изменение направления мощности и т. п.). В случае применения пускового органа частоты этот орган при снижении частоты со стороны рабочего источника питания до заданного значения и при нормальной частоте со стороны резервного питания действует с выдержкой времени на отключение выключателя рабочего источника питания.

При технологической необходимости пуск устройства автоматического включения резервного оборудования выполняют от специальных датчиков (давления, уровня и т. п.).

Устройства АВР выполняют на оперативном переменном и постоянном токе. Источниками оперативного переменного тока служат ТН, установленные на рабочем или резервном вводе или на шинах подстанции в зависимости от схемы устройства АВР. Эффективность действия АВР в системах электроснабжения составляет 90 — 95 %. Ниже рассмотрены наиболее типичные схемы устройств АВР.

На рисунке 1 приведена принципиальная схема устройства АВР линий. В исходном положении схемы выключатели Ql, Q2 и Q3 включены, Q4 отключен, промежуточное реле KL1 (реле однократного включения) получает питание (замыкающий вспомогательный контакт SQ2. /замкнут, так как выключатель ^включен).

Рис. 1. Принципиальная схема устройства АВР линий

При КЗ на рабочей линии W1, которое сопровождается резким увеличением тока и снижением напряжения на этой линии, срабатывают реле минимального напряжения KV1, KV2 и замыкают свои размыкающие контакты в цепи реле времени КТ. При наличии напряжения на резервной линии W2 реле КТ срабатывает и подает питание на катушку отключения YAT2 привода выключателя Q2. Выключатель Q2 отключается, реле KL1 теряет питание. Вспомогательный контакт SQ2.2 в цепи катушки включения YAC4 привода выключателя Q4 замыкается, образуется цепь включения выключателя Q4.

Выдержка времени реле KL1 должна обеспечивать надежное включение выключателя Q4.

Реле напряжения KV3 контролирует наличие напряжения на W2, и при отсутствии этого напряжения замыкающий контакт реле KV3 разомкнут и действия устройства АВР не происходит. Реле KV3 не должно размыкать свой замыкающий контакт при минимальном рабочем напряжении Upa6min на W2 и должно замыкать свой замыкающий контакт при восстановлении напряжения после отключения КЗ в сети.

Реле минимального напряжения KV1 и KV2 не должны приводить в действие устройство АВР при КЗ на других линиях, отходящих от шин ПСЗ и при самозапуске двигателей после отключения КЗ. Напряжение срабатывания реле KV1 и KV2 выбирают, исходя из следующих условий: где UK — напряжение на шинах при КЗ за реакторами и транс­форматорами на присоединениях, отходящих от шин ПСЗ; Ua — напряжение на шинах при самозапуске двигателей после отключения КЗ.

Размыкающие контакты реле KV1, KV2 соединены последовательно для исключения ложного отключения выключателя Q2 при неисправностях в цепях питания этих реле.

^{Лекция 15}

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЬЯВЛЯЕМЫЕ К УСТРОЙСТВАМ АВР

Автоматическое включение резервного питания и оборудования линий, силовых трансформаторов, генераторов, электродвигателей, электрического освещения, как правило, происходит после их отключения любыми видами защит, а также при ошибочных действиях обслуживающего персонала или самопроизвольном отключении выключателей.

Устройства АВР должны удовлетворять следующим основным требованиям:

1) обеспечивать возможность действия при исчезновении напряжения на шинах питаемого элемента, вызванном любой причиной, в том числе КЗ на этих шинах (последнее — при отсутствии АПВ шин);

2) при отключении выключателя рабочего источника питания включать без дополнительной выдержки времени выключатель резервного источника питания; при этом должна обеспечиваться однократность действия устройства.

3) для обеспечения действия АВР при обесточении питаемого элемента в связи с исчезновением напряжения со стороны питания рабочего источника и при отключении выключателя с приемной стороны (например, для случаев, когда защита рабочего элемента действует только на отключение выключателей со стороны питания) в схеме АВР необходимо предусмотреть пусковой орган напряжения (ПОН); ПОН при исчезновении напряжения на питаемом элементе и при наличии напряжения со стороны питания резервного источника должен действовать с выдержкой времени на отключение выключателя рабочего источника питания с приемной стороны; ПОН АВР не предусматривают, если рабочий и резервный элементы имеют один источник питания;

4) элемент минимального напряжения ПОН АВР, реагирующий на исчезновение напряжения рабочего источника, должен быть отстроен от режима самозапуска электродвигателей и от снижения напряжения при удаленных КЗ; напряжение срабатывания элемента контроля напряжения на шинах резервного источника ПОН АВР должно выбираться по возможности исходя из условия самозапуска электродвигателей; время действия ПОН АВР должно быть больше времени отключения внешних КЗ, при которых снижение напряжения вызывает срабатывание элемента минимального напряжения ПОН, и, как правило, больше времени действия АПВ со стороны питания;

5) элемент минимального напряжения ПОН АВР должен быть выполнен так, чтобы исключалась его ложная работа при перегорании одного из предохранителей трансформатора напряжения (ТН) со стороны обмотки высшего (ВН) или низшего (НН) напряжения; при защите обмотки НН автоматическим выключателем при его отключении действие ПОН должно блокироваться;

6) при выполнении устройства АВР необходимо учитывать перегрузку резервного источника питания и самозапуск электродвигателей и, если имеет место чрезмерная перегрузка или не обеспечивается самозапуск, выполнять разгрузку при действии АВР (например, отключение неответственных, а в некоторых случаях и части ответственных электродвигателей; для последних рекомендуется применение АПВ);

7) устройства АВР не должны действовать на включение потребителей, отключенных устройствами АЧР; с этой целью должны применяться специальные мероприятия (например, блокировка по частоте).

Устройства АВР устанавливают на подстанциях (ПС) и рас­пределительных пунктах (РП), для которых предусмотрено два источника питания, работающих раздельно в нормальном режиме. Необязательным с точки зрения экономии аппаратуры считается выполнять АВР на ПС и РП в тех случаях, когда от их шин получают питание только электроприемники II и III категорий по надежности электроснабжения. Назначением устройства АВР является осуществление возможно быстрого, обеспечивающего минимальные нарушения и потери в технологическом процессе, автоматического переключения на резервное питание потребителей, обесточенных в результате повреждения или самопроизвольного отключения рабочего источника электроснабжения. Включение резервного источника питания на поврежденную секцию сборных шин КРУ, как правило, не допускается во избежании увеличения объема разрушений, вызванных КЗ, и аварийного снижения напряжения потребителей, электрически связанных с резервным источником. Действие устройства АВР не должно приводить к недопустимой перегрузке резервного источника как в последующем установившемся режиме, так и в процессе самозапуска потерявших питание электродвигателей потребителя. Схемы устройства АВР должны:

а) обеспечивать возможно раннее выявление отказа рабочего источника питания;

б) действовать согласованно с другими устройствами автоматики (АПВ,АЧР) в интересах возможно полного сохранения технологического процесса; в)не допускать, как правило, включение резервного источника на КЗ;

г) исключать недопустимое несинхронное включение потерявших
питание Синхронных электродвигателей на сеть резервного источника;

д) не допускать подключение потребителей к резервному источнику,
напряжение на котором понижено.

Выключатели напряжением выше 1 кВ, включаемые устройством АВР, должны иметь контроль исправности цепи включения.

^{Лекция 16}

НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ, СХЕМЫ УСТРОЙСТВ АЧР

Частота переменного тока является одним из основных показателей качества электроэнергии. Отклонение частоты в нормальных режимах от номинального значения 50 Гц не должно превышать ± 0,1 Гц. Допускается кратковременное отклонение частоты не более чем на ± 0,2 Гц.

Регулирование частоты тока возможно проводить только при наличии в энергосистеме резерва активной мощности (т. е. генераторы загружены не полностью). При возникновении дефицита активной мощности в системе электроснабжения происходит снижение частоты тока, вырабатываемого генераторами. Работа потребителей электроэнергии при пониженной частоте тока (напряжения) приводит к снижению частоты двигателей, а, следовательно, к снижению их производительности, нарушению технологического процесса производства, браку продукции.

Для восстановления баланса активной мощности часть потребителей на некоторое время должна быть отключена устройствами АЧР. Устройство АЧР является важным и необходимым средством автоматизации системы электроснабжения.

Автоматическая частотная разгрузка предусматривает отключение потребителей небольшими частями по мере снижения частоты (АЧР1) или по мере увеличения продолжительности существования пониженной частоты (АЧРП).Объемы отключения нагрузки устанавливают, исходя из обеспечения эффективности при любых возможных дефицитах мощности: очередность отключения выбирают так, чтобы уменьшить ущерб от перерыва электроснабжения, в частности применяют большое число устройств и очередей АЧР; более ответственные потребители подключают к более дальним по вероятности срабатывания очередям.

Устройства автоматической частотной разгрузки предусматриваются по требованию энергоснабжающей организации на подстанциях и распределительных пунктах промышленных предприятий для отключения части электроприемников при возникновении в питающей энергосистеме дефицита активной мощности, сопровождающегося снижением частоты, с целью сохранения генерирующих источников и возможно быстрой ликвидации аварии. В России установлены три категории частотной разгрузки:

1) АЧР1 — быстродействующая, с временем действия 0,25 — 0,3 с, имеющая в пределах энергосистемы и отдельных ее узлов различные уставки по частоте срабатывания и предназначенная для прекращения снижения частоты до опасного уровня (46 Гц). Граничные уставки по частоте: верхний предел не выше 48,5 Гц, нижний — не ниже 46,5 Гц; в отдельных районах страны 49,0 Гц.

2) АЧРП — с общей уставкой по частоте и различными уставками по времени, предназначенная для подъема частоты после действия АЧР1 и для предотвращения ее "зависания" на уровне ниже 49 Гц. Единая уставка по частоте обычно принимается равной верхней уставке АЧР1 или на 0,5 Гц больше. Верхний предел не выше 48,8 Гц, а в некоторых районах страны 49,9 Гц. Начальная уставка по времени t_H = 5 — 10 с, а конечная t_K — 60 —90с.

3) Третья категория — дополнительная, действующая при возникновении местного глубокого дефицита активной мощности (например, при отделении от энергосистемы энергоемкого потребителя, питаемого местной электростанцией небольшой мощности) и предназначенная для ускорения и увеличения объема частотной разгрузки.

Внутри каждой из первых двух категорий могут назначаться отдельные очереди. В АЧР1 две последовательные очереди отличаются друг от друга уставками срабатывания, но, как правило, не более, чем на 0,05— 0,1 Гц. Минимальные интервалы уставок по времени очередей АЧРП в пределах энергосистемы или района могут составлять до 3 с.

В ряде случаев используется совмещение различных категорий АЧР, когда очереди АЧР1 и АЧРП действуют на отключение одних и тех же потребителей.

Проектирование АЧР в системе электроснабжения промышленного предприятия состоит в правильном выборе схемы устройства АЧР, рациональном размещении их на ПС и РП, в разработке схем подключения устройств АЧР ко всем внешним датчикам информации, источникам оперативного тока, а также в определении электроприемников или групп электроприемников, подлежащих отключению при работе АЧР. Выполнение этих работ должно производиться на основании задания энергоснабжающей организации, включенного в технические условия на присоединение. В задании указывается количество категорий и очередей в пределах каждой категории, ориентировочные уставки по частоте (АЧР1) и по времени (АЧРП) отдельных очередей; необходимость выполнения совмещенного действия АЧР1 и АЧРП, объем разгрузки — расчетные значения активной мощности электроприемников, которые должны быть отключены действием той или иной очереди АЧР, допустимость автоматического повторного включения электроприемников после восстановления нормального уровня частоты (ЧАПВ) с точки зрения надежной и устойчивой работы энергосистемы. Для определения энергосистемой объема АЧР на данном предприятии или производстве следует Предварительно информировать ее о составе (количестве и мощности) электроприемников I категории по надежности электроснабжения и тех электроприемников II категории, которые в значительной степени определяют ущерб от длительных перерывов питания.

Установка устройств АЧР непосредственно на подстанциях и РП предприятия или производства позволяет обеспечить избирательность в подключении нагрузки к АЧР и, как следствие, повысить надежность электроснабжения ответственных потребителей. Размещение устройств АЧР следует начинать с ПС и РП, от шин 6 — 35 кВ которых непосредственно получают питание электроприемники, подлежащие отключению при действии АЧР, и далее — на ГПП, в направлении источников электроснабжения. Отключение линий 35 — 220 кВ, питающих узел нагрузки, в котором имеются электроприемники, не допускающие длительный перерыв электроснабжения, от устройства АЧР, установленного на подстанции энергосистемы, как правило, должно быть исключено. На каждом крупном электроприемнике, мощность которого превышает мощность одной очереди АЧР, предусматривается, если отключение электроприемника от АЧР может быть допущено по условиям технологии, индивидуальное основное устройство АЧР, а для предотвращения неселективного отключения более ответственных потребителей при его отказе — еще и дублирующее устройство АЧР.

Отдельные устройства АЧР следует, как правило, предусматривать: а) для каждого из РУ напряжением выше 1 кВ;

б)для потребителей, подключенных к одному из нескольких независимых источников электроснабжения таких, что возникший в системе одного источника аварийный дефицит активной мощности не затрагивает систему другого источника и, следовательно, не вызывает в ней снижения частоты;

в)для групп потребителей, подключенных к каждому независимому источнику электроснабжения, независимо от возможности распространения аварийного дефицита активной мощности на несколько источников одновременно, в случаях, когда в составе указанных групп имеются синхронные электродвигатели.

Например, если на каждом РП и на каждой секции КРУ ГПП имеются потребители, подлежащие отключению при АЧР, но хотя бы на двух из секций РП имеются синхронные электродвигатели, необходимо предусмотреть устройство АЧР для каждой из секций всех РУ, электрически связанных между собой в нормальном режиме работы.

Во всех остальных случаях в целях экономии количества аппаратов и сокращения затрат на обслуживание следует устанавливать одно устройство АЧР на подстанцию или РП.

^{Лекция 17}