Вопросы для самопроверки по теме 1.5

1. С какой целью в энергосистемах осуществляется автоматическое регулирование?

2. Является ли АРЧМ системой технологической автоматики?

3. Принцип действия системы АРЧМ.

4. Как связаны между собой частота и активная мощность?

5. В чем разница между системой регулирования частоты и системой регулирования напряжения в энергосистеме?

6. Перечислите средства регулирования напряжения и реактивной мощности.

7. Какова цель регулирования частоты?

8. Какова цель регулирования напряжения?

1.6. Противоаварийная автоматика. Автоматический контроль и телемеханика в энергосистемах

1.6.1. Общие сведения

В соответствии с РД 34.35.113 – Руководящими указаниями по противоаварийной автоматике энергосистем – противоаварийная автоматика служит для ограничения развития и прекращения аварийных режимов в энергосистеме. Противоаварийная автоматика работает в тесном взаимодействии с релейной защитой, АВР, АПВ и другими средствами автоматического управления в энергосистемах.

Функции противоаварийной автоматики:

- автоматическое предотвращение нарушения устойчивости энергосистем (АПНУ);

- автоматическая ликвидация асинхронного режима (АЛАР);

- автоматическое ограничение снижения напряжения (АОСН);

- автоматическое ограничение повышения напряжения (АОПН);

- автоматическое ограничение снижения частоты (АОСЧ);

- автоматическое ограничение повышения частоты (АОПЧ);

- автоматическое ограничение перегрузки оборудования (АОПО).

1.6.2. Автоматическое предотвращение нарушения устойчивости энергосистем (апну)

Данный вид противоаварийной автоматики служит для обеспечения устойчивости параллельной работы при возмущениях в энергосистеме, сопровождающихся опасной перегрузкой линий электропередач.

Разгрузка линий осуществляется для гашения избыточной кинетической энергии роторов генераторов, а также для поддерживания необходимых запасов статической и динамической устойчивости в послеаварийных режимах.

Например, если передающую и приемную части энергосистем связывает две параллельные линии и на одной из линий случилось короткое замыкание, то оставшаяся в работе линия может оказаться опасно перегруженной.

Для предотвращения опасной перегрузки АПНУ должна снизить мощность передающей части энергосистемы или отключить нагрузки в приемной части энергосистемы.

В энергосистемах установлено большое число комплектов АПНУ, построенных различным образом, на разной элементной базе, с использованием различных алгоритмов работы, но все они должны иметь пусковые, дозирующие и исполнительные органы.

Наряду с автоматической разгрузкой электростанций в передающей части энергосистемы, загрузкой гидро- и турбогенераторов электростанций в приемной части энергосистемы и отключением нагрузки осуществляется также электрическое торможение генераторов путем включения резисторов, форсировка возбуждения генераторов, форсировка установки продольной емкостной компенсации, деление электрической сети.

1.6.3. Автоматическая ликвидация асинхронного режима (алар)

В энергетических системах возможно возникновение асинхронного режима, сопровождающегося глубоким понижением напряжения, особенно в зоне центра качаний, возрастанием токов качаний, колебаниями активной мощности. Это опасный режим, поэтому его следует ограничивать двумя – тремя циклами.

Выявление асинхронного режима строится на основе анализа векторной диаграммы напряжений электропередачи и осуществляется за счет измерения соответствующих электрических величин.

После двух – трех циклов асинхронного режима устройство АЛАР действует на разделение несинхронно работающих частей энергосистемы.

В качестве примера можно привести терминал REO 500-RU1, выполняющий функции автоматики ликвидации асинхронного режима.

АЛАР включает в свой состав два дистанционных измерительных органа с четырехугольными характеристиками срабатывания на комплексной плоскости. Принцип действия основан на измерении времени прохождения годографом полного сопротивления области между внешней и внутренней характеристиками. Полное сопротивление измеряется отдельно в каждой из трех фаз.

С учетом особенностей текущих режимов работы системы могут выбираться режимы обнаружения асинхронного режима (АР) в «одной фазе из трех» или «двух фазах из трех». АЛАР выявляет качания мощности с периодом более 200 мс (частота скольжения менее 10% номинальной частоты 50 Гц). Функциональный блок выявляет качания, как в нормальном рабочем режиме системы, так и во время бестоковой паузы цикла однофазного АПВ. Первая ступень устройства предназначена для выявления наиболее быстрого АР в контролируемом сечении и учитывает знак относительного скольжения. Действие второй ступени осуществляется после заданного числа циклов АР. Вторая ступень резервирует действие первой ступени. Третья ступень устройства предназначена для ликвидации АР после выполнения мероприятий по ресинхронизации, если по истечении заданного времени асинхронный ход не прекратился.