Лекция №7

Несинхронное АПВ

НАПВ является наиболее простым устройством, допускающим включение разделившихся частей энергосистемы независимо от разности их напряжений. Схема АПВ при этом выполняется, как описано выше, без каких-либо дополнительных блокировок. Для предотвращения включения с обоих сторон концов линии на устойчивое КЗ, а также для обеспечения при НАПВ правильной работы РЗ АПВ с одного конца линии выполняется с контролем наличия напряжения на линии. Включение линии при успешном НАПВ сопровождается сравнительно большими толчками тока и активной мощности, а также более или менее длительными качаниями. На основании теоретических и экспериментальных исследований предложены определенные нормы, определяющие допустимость применения НАПВ. (Определяется кратность периодической составляющей тока КЗ в предполагаемом месте установки НАПВ и сравнивается с нормативной).

Преимуществами схем НАПВ, обусловившими на определенном этапе их широкое распространение в энергосистемах России, являются их простота и возможность применения на выключателях всех типов. Обычно после НАПВ происходит успешная ресинхронизация двух частей энергосистемы или электростанции с энергосистемой. Вместе с тем следует иметь в виду, что поскольку НАПВ сопровождается большими толчками тока и снижением напряжения, асинхронным ходом и синхронными качаниями, создаются условия для неправильной работы релейной защиты. Поэтому необходимо тщательно анализировать поведение защит, установленных на транзите, соединяющем включаемые на параллельную работу части энергосистемы.

Применение НАПВ на линиях, несинхронное замыкание которых приводит к длительному асинхронному ходу, нецелесообразно, так как может вызвать расстройство работы потребителей.

Быстродействующие АПВ

После отключения единственной линии, соединяющей две части энергосистемы, угол между напряжениями по концам отключившейся линии увеличивается. Процесс этот, однако, происходит не мгновенно, а в течение некоторого времени, тем большего, чем больше механическая инерция машин в разделившихся частях энергосистемы и чем меньше была мощность, передававшаяся по линии до её отключения.

Для определения изменения угла между напряжениями по концам отключившейся линии за определенный промежуток времени пользуются следующим выражением:

(5)

где: Р_W - мощность, передававшаяся по линии до её отключения, МВт;

Р_Г,1 и Р_Г,2 - суммарные мощности генераторов в разделившихся частях энергосистемы,

МВт;

T_J - постоянная инерции энергосистемы, с. Обычно для расчетов принимается

равной 8 – 15 с;

t - время, прошедшее от момента отключения линии, с.

Принцип БАПВ заключается в том, чтобы после отключения выключателей включить их с обеих сторон повторно возможно быстрее, так, чтобы за время бестоковой паузы угол между напряжениями не успел значительно увеличиться. Включение линии при этом будет происходить без больших толчков тока и длительных качаний.

В России БАПВ применяется только на линиях, оборудованных воздушными выключателями, которые обеспечивают необходимое быстродействие. Для того чтобы БАПВ было успешным, должны быть соблюдено условие (2). Поскольку время отключения воздушных выключателей составляет 0,2–0,3 с, деионизация среды будет обеспечена при выполнении БАПВ без выдержки времени или с небольшой выдержкой времени (0,1–0,2 с).

БАПВ применяется только в тех случаях, когда линия оснащена быстродействующей защитой, обеспечивающей отключение повреждения без выдержки времени с обоих её концов.

Достоинствами БАПВ являются простота схемы и высокая эффективность действия, что обеспечивает восстановление параллельной работы без длительных качаний и с меньшими толчками тока, чем при НАПВ.

Наиболее целесообразно применять БАПВ на одиночных линиях, связывающих две энергосистемы, когда изменение угла  невелико, что будет иметь место при малых отношениях мощности P_W, передаваемой по линии, к суммарной мощности генераторов энергосистемы, т.е. на слабонагруженных линиях. Применение БАПВ целесообразно также на межсистемных транзитах 220–750 кВ, когда параллельно им включены более слабые связи 110–220 кВ. В этом случае после отключения основной связи может возникнуть перегрузка слабых связей, что приведет к нарушению устойчивости параллельной работы. при успешном БАПВ основной линии электропередачи нарушение устойчивости будет предотвращено благодаря быстрому включению отключившейся линии и восстановлению нормальной схемы.