2.4 Задание на лабораторную работу

Изучить схемы и принцип действия устройств АВР. Объяснить требования к устройствам АВР, найти по схеме, какими элементами эти требования реализуются.

2.5 Содержание отчета

1 Отчет должен содержать цель работы и задание, принципиальные схемы устройств АВР.

2 Привести описание работы устройства АВР линии одностороннего действия при отключении выключателя Q2 и при исчезновении напряжения на шинах потребителя..

2.6 Контрольные вопросы

1 Какие требования предъявляются при выполнении схем АВР?

2 Как обеспечивается однократность действия схем АВР?

3 Для чего предназначен орган минимального напряжения?

4 Как предотвращается ложное действие пускового органа минимального напряжения при неисправностях в цепях напряжения?

5 Для чего необходима выдержка времени в пусковом органе минимального напряжения?

6 Почему включение резервного трансформатора должно происходить только после отключения рабочего?

7 Почему схема АВР должна действовать однократно?

8 Как функционирует устройство АВР резервного трансформатора собственных нужд электростанции напряжением 6кВ и 0,4 кВ?

9 Как функционирует устройство АВР электродвигателей напряжением 6 кВ?

10 Исходя из каких соображений выбирается выдержка времени реле однократности включения устройства АВР?

11 Исходя из каких соображений выбирается выдержка времени пускового органа минимального напряжения устройства АВР?

12 Как работает АВР линии одностороннего действия при отключении выключателя Q2?

13 Поясните работу АВР на двухтрансформаторной подстанции.

Лабораторная работа №3 устройства автоматической частотной разгрузки

3.1 Цель работы

Изучить классификацию, требования, схемы и принцип действия устройств автоматической частотной разгрузки (АЧР) и частотного автоматического повторного включения (ЧАПВ).

3.2 Назначение автоматической частотной разгрузки

Частота является одним из основных показателей качества электроэнергии. Согласно ГОСТ 13109 – 97 «Норма качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» нормально допустимое значение отклонения частоты не должно превышать ± 0,2 Гц, а предельно допустимое значение отклонения частоты не должно превышать ± 0,4 Гц [7].

Допустимая длительность работы тепловых электрических станций при частоте ниже номинального значения определяется в значительной степени работой механизмов собственных нужд. Мощность, выдаваемая электростанцией при снижении частоты, определяется как производительностью механизмов собственных нужд, так и реакцией на снижение частоты турбин и их систем регулирования [2].

Снижение частоты в энергосистеме приводит к снижению производительности механизмов собственных нужд электростанций. В первую очередь снижение частоты сказывается на работе таких механизмов собственных нужд, как питательные и циркуляционные насосы, вентиляторы, дымососы, т.е. механизмов, производительность которых имеет высокую зависимость от частоты. Снижение производительности механизмов собственных нужд ведет к снижению мощности паровых турбин, а в условиях дефицита мощности в энергосистеме – к дальнейшему снижению частоты. Этот процесс носит название «лавина частоты».

Процесс снижения частоты в энергосистеме сопровождается также снижением напряжения, которое происходит вследствие уменьшения частоты вращения возбудителя, расположенного на одном валу с генератором. Вырабатываемая генератором реактивная мощность снижается, что приводит к снижению напряжения в сети. При дальнейшем лавинообразном снижении частоты лавинообразно снижается вырабатываемая генератором реактивная мощность. Этот процесс носит название «лавина напряжения».

Снижение частоты представляет опасность для лопаточного аппарата турбин, так как при отклонениях частоты от номинального значения и приближении её к значениям частот собственных колебаний лопаточного аппарата турбины в нем возникают усталостные напряжения, которые приводят к сокращению срока службы турбины, а при резонансных частотах может произойти разрушение лопаток турбин.

Аварийное снижение частоты в энергосистеме, вызванное внезапным возникновением значительного дефицита активной мощности, протекает очень быстро – в течение нескольких секунд. На рисунке 3.1 показан характер изменения частоты в энергосистеме.

1 – характер изменения частоты в аварийных режимах без действия автоматической частотной разгрузки; 2 - характер изменения частоты с помощью автоматической частотной разгрузки; 3 – граница допустимой зоны снижения частоты в энергосистеме

Рисунок 3.1 – Характер изменения частоты в энергосистеме

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 работающие агрегаты загружаются до предела с учетом допустимых кратковременных перегрузок.

При отсутствии вращающегося резерва мощности единственно возможным способом восстановления частоты является отключение части наименее ответственных потребителей, которое осуществляется с помощью специальных устройств – автоматической частотной разгрузки (АЧР).

Следует отметить, что АЧР всегда связана с определённым народнохозяйственным ущербом, поскольку отключение линий, питающих потребителей влечёт за собой недовыработку продукции. Несмотря на это АЧР широко используется в энергосистемах. Она является средством предотвращения значительно больших убытков из за полного расстройства работы энергосистемы.