60. Автоматическая частотная разгрузка(ачр)
Назначение и основные принципы выполнения автоматической частотной разгрузки.
При отсутствии вращающегося резерва единственно возможным способом восстановления частоты является отключение части наименее ответственных потребителей. Это и осуществляется с помощью специальных устройств – АЧР, срабатывающих при опасном снижении частоты.
Уменьшение мощности, потребляемой нагрузкой при снижении частоты, или, как говорят, регулирующий эффект нагрузки, характеризуется коэффициентом Kнагр, равным отношению
Коэффициент регулирующего эффекта нагрузки показывает насколько уменьшается потребление нагрузкой активной мощности на каждый процент снижения частоты. Значение коэффициента регулирующего эффекта нагрузки должно определяться специальными испытаниями и принимается при расчетах равным 2,5–4.
Чем больший дефицит мощности может возникнуть, тем на большую мощность должно быть отключено потребителей. Для того чтобы суммарная мощность нагрузки потребителей, отключаемых действием АЧР, примерно соответствовала дефициту активной мощности, возникшему при данной аварии, АЧР, как правило, выполняется многоступенчатой, в несколько очередей, отличающихся уставками по частоте срабатывания.
Таким образом, в современных условиях имеется две категории АЧР. Одна – специальная очередь удерживает частоту на длительно допустимом уровне и нужна для работы системы при недостатке генерирующей мощности, когда не представляется возможным удерживать номинальную частоту, т. к. для этого требуется отключить добавочное количество потребителей. Вторая система АЧР нужна для работы при аварийно возникших больших дефицитах мощности, отключает значительно больший объем нагрузки и также доводит частоту до длительно допустимого уровня, превышающего 49,0 Гц. При выборе подключаемых к АЧР потребителей оценивается их значение – возникающий ущерб, брак или снижение выпуска продукции, повреждение оборудования, опасность для жизни людей и т. д.
У ответственных потребителей нагрузка разделяется на несколько категорий. Наиболее ответственная нагрузка первой категории обычно отключению не подлежит. Для того чтобы иметь возможность избежать отключения ответственных потребителей первой категории при работе АЧР для отключения остальной нагрузки, стремятся приблизить места установки АЧР к потребителю. Это означает, что АЧР необходимо выполнять на каждой подстанции.
61. Предотвращение ложных отключений потребителей от ачр при кратковременных понижениях частоты в энергосистеме.
При отключении связи с энергосистемой питание обесточенных потребителей может быть восстановлено спустя небольшое время действием АПВ линий или трансформатора, а также АВР СВ. Однако за время, пока будет нарушена связь с энергосистемой, потребители подстанций могут быть отключены ложным действием АЧР. Это происходит потому, что после отключения источника питания напряжение на шинах подстанции с синхронными компенсаторами или мощными синхронными двигателями сразу не исчезает, а некоторое время поддерживается. Величина напряжения может быть достаточной для срабатывания АЧР, а частота снижается за счет уменьшения скорости вращения электродвигателя. Это в первую очередь относится к быстродействующим очередям АЧР: АЧРI, спецочереди и защитной очереди АЧР. АЧРII сработать не успевает, т. к. имеет значительные выдержки времени. При разработке аппаратуры АЧР напряжение, при котором реле АЧР еще работает, стремятся сделать по возможности более низким для предотвращения его отказа при больших дефицитах мощности, сопровождающихся «лавиной напряжения». Это еще более увеличивает опасность ложной работы АЧР.
Выдержка времени на реле определяется по формуле
В энергосистемах, имеющих значительное количество заводов, оснащенных крупными электродвигателями, такое решение оказалось неприемлемым ввиду низкой скорости снижения частоты. Поэтому там широко применяется метод взаимной блокировки между АЧР разных секций: АЧР двух секций сработает, если сработали оба АЧР.
При отсутствии блокировки для исправления ложного действия АЧР можно применить АПВ после АЧР. Такой метод рекомендуется директивными материалами. Однако он не всегда эффективен, т. к. в условиях длительной работы при пониженной частоте частота в сети может быть ниже уставки ЧАПВ.
Автоматическое включение потребителей после АЧР. Для ускорения восстановления питания потребителей, отключенных при срабатывании АЧР, применяется специальный вид автоматики – АПВ после АЧР (ЧАПВ). Устройство ЧАПВ срабатывает после восстановления частоты в энергосистеме и дает импульс на включение отключенных от АЧР потребителей.
Устройство ЧАПВ является весьма эффективным средством автоматики, ускоряющим восстановление питания потребителей, отключавшихся действием АЧР. Поэтому ЧАПВ целесообразно применять везде, где установлена АЧР. В первую очередь ЧАПВ следует выполнять на подстанциях с ответственными потребителями, на подстанциях без постоянного обслуживающего персонала, с дежурством на дому, далеко расположенных от места размещения оперативновыездных бригад.