3.7. Автоматика разгрузки оборудования (автома-

тика ограничения перегрузки оборудования)

Устройства автоматической разгрузки оборудования (АРО, АОПО) предназначены для ограничения повышения тока в электрооборудовании сверх допустимого уровня с учетом длительности повышения. Реагируют на опасное повышение тока в контролируемом оборудовании.

АОПО срабатывает, если ток превосходит допустимое значение в течение 20 мин.

Результаты действия этой автоматики:

а) снижение тока в контролируемом оборудовании с помощью УВ: РТ, ОГ, ОН, ДС;

б) отключение перегруженного оборудования.

3.8. Основы выбора противоаварийного автомати-

ческого управления

Выбор ПААУ (структуры, состава УВ, настройки, аппаратурной реализации) является задачей и проектной и эксплутационной.

Задачи выбора решаются на основе многочисленных расчетов переходных и установившихся режимов ЭЭС для соответствующего диапазона состояний ЭЭС и расчетных возмущений.

Работу по выбору ПАА можно разделить на следующие этапы:

1. Составление расчетных схем. Эти схемы составляются для нормальных условий (нормальная) и для раз-личных возможных ремонтных условий. При этом решаются задачи эквивалентирования, выбора из множества возможных схем самых характерных, определение типа, структуры.

2. Определение расчетных режимов. Прежде всего определяются наиболее вероятные (планируемые) режимы и оценивается возможная длительность их существования.

Обычно каждой схеме ставят в соответствие два – три режима. Один из них наиболее вероятный (планируемый) режим, второй, как правило, режим с максимальными перетоками мощности, третий режим – минимальный и т. п.

3. Выбор расчетных средств. Могут применяться АВМ, гибридные комплексы, состоящие из АВМ и ЦВМ, физические модели, ЦВМ.

4. Выбор расчетных аварий. В основном за расчетные аварии принимаются нормативные расчетные аварии в соответствии с руководящими указаниями.

5. Расчеты устойчивости: определение запасов устойчивости.

6. Предварительный анализ средств автоматики. Для повышения статической устойчивости предварительных режимов прежде всего предусматривается сильное регулирование возбуждения генераторов и СК.

В послеаварийных режимах статическая устойчивость может быть повышена за счет АПВ, ОМ турбин, регулирования возбуждения, ФК, ОГ, ОН.

После выбора средств повышения статической устойчивости вновь определяются ее запасы.

Для повышения динамической устойчивости прежде всего рассматриваются различные виды АПВ, ФВ, КРТ, ОГ, ЭТ, САОН, ДС, ФВ, ВР.

Для восстановления синхронизма рассматриваются прежде всего несинхронное АПВ (НАПВ), АПВ с улавливанием синхронизма (АПВУС) и автоматическая ресинхронизация.

7. Выбор УВ для СУ. При этом оценивается эффективность устройства: АРВ; АПВ, повышающего предел устойчивости в послеаварийном режиме (трехфазное, быстродействующее, однофазное – ТАПВ, БАПВ, ОАПВ); ОМ турбин; ОГ в передающей системе при приближении к пределу статической устойчивости; ОН в приемной системе при приближении к пределу статической устойчивости; ФК; ДС при приближении к пределу статической устойчивости.

8. Выбор УВ для ДУ. Прежде всего определяются пределы динамической устойчивости без ПАА, но при введенных в работу РЗ. Затем оценивается эффективность всех возможных УВ.

При этом рассматриваются устройства: ФВ, БАПВ, ОАПВ, ОГ, РТ, САОН, ДС, ФК, ВР, ЭТ.

9. Выбор автоматики обеспечения результирующей устойчивости и прекращения асинхронного хода. АЛАР предусматривается всегда. При этом выполняется анализ условий ресинхронизации, выясняется допустимость кратковременных асинхронных режимов, т. е. возможность ресинхронизации. Определяется характер асинхронных режимов, эффективность делительной автоматики и автоматики ресинхронизации: АПВ линий; РТ; АЧР; устройства частотного пуска ГГ и перевода агрегатов из режима СК в режим выдачи активной мощности.

Если ресинхронизация возможна, то делительная автоматика выбирается со временем, достаточным для ресинхронизации.

9. Выбор автоматики по восстановлению баланса мощности в отделившихся частях ЭЭС. В избыточной части– выбор средств и уставок АОПЧ, в дефицитной – АОСЧ. Если есть проблемы с напряжением, то выбор уставок АОСН, АОПН.

На первых этапах развития ПАУ нередко окончательное решение о вводе в действие ПАА, ее эффективности и уставок принималось на основе натурных (системных) испытаний.

9. Выбор автоматики по восстановлению нормальных схем и режимов.

Основными мероприятиями при этом могут быть: самозапуск двигателей; АПВ с улавливанием синхронизма (АПВУС); АПВ с самосинхронизацией (АПВС); несинхронное АПВ (НАПВ); АПВ по частоте (ЧАПВ).

3.9. Надежность систем противоаварийного управ-

ления

Под надежностью ЭЭС понимается ее свойство (способность) сохранять работоспособность и обеспечивать электроснабжение потребителей при возможных отказах элементов оборудования и систем управления.

Надежность ЭЭС обеспечивается как надежностью силового оборудования, так и надежностью систем управления.

Надежность комплекса ПААУ достигается: а) повышением надежности каждого устройства; б) резервированием устройств, действующих на одном этапе развития аварии (например, основная и резервная РЗ); в) резервированием устройств на последующих этапах (например, если АПНУ не справляется со своей задачей, вступает в действие АЛАР).

Устройства РЗ и ПАА оцениваются с точки зрения надежности по двум критериям:

1. на срабатывание, т.е. способность произвести определенное воздействие на объект управления;

2. на несрабатывание, т.е. способность не срабатывать в тех случаях, когда это не предусмотрено по принципу действия (например, отключение РЗ неповрежденной линии).

Нарушение надежности на срабатывание называется отказом.

Нарушение надежности на несрабатывание называется ложным или излишним срабатыванием (ложное – это неправильное срабатывание, когда отсутствует внешняя причина).

Отказы могут повлечь за собой каскадное развитие аварии. Ложные срабатывания могут сами послужить причиной возникновения аварии.

Средние показатели надежности для устройств АПНУ:

– правильная работа – 85 %;

– неправильная работа – 15 %, из них 7 5% – ложные срабатывания, 25 % – полные и частичные отказы.

Средние показатели надежности для устройств АЛАР:

– правильная работа – 90 %;

– неправильная работа – 10 %, из них 40 % – ложные срабатывания, 60 % – отказы.

В схемах АПНУ выполняются мероприятия, повышающие их надежность как на срабатывание, так и на несрабатывание: дублирование пусковых органов, блокирование действия устройств при неисправности цепей, дублирование каналов телеотключения и др. Однако в целом устройства АПНУ, как правило, не дублируются аналогичными устройствами.

Полный или частичный отказ этих устройств может привести к возникновению АР, т.е. переходу аварии на следующий этап, когда в действие вступают устройства АЛАР.

Таким образом, резервирование действия устройств АПНУ осуществляется устройствами АЛАР. В свою очередь, резервирование основных устройств АЛАР обеспечивается установкой их по разным концам линии (т.е. применяются резервные комплекты).

После деления ЭЭС на несинхронно работающие части вступает в действие автоматика по восстановлению балансов мощности и затем нормальных схем.

Среди конкретных подвидов автоматики особо важное значение имеет АЧР. Надежность этих устройств обеспечивается путем выполнения схемных мероприятий и применения более совершенной аппаратуры.

Комплекс АЧР II обеспечивает повышение надежности системы АЧР в случае развития аварии и возникновения повторного дефицита активной мощности. Надежность и точность работы АЧР повышается также за счет большого разнообразия уставок по частоте и времени срабатывания.

Действие АЧР резервируется автоматикой выделения части генераторов ТЭС на собственные нужды. Действие автоматики от повышения напряжения, установленной на ЛЭП сверхвысокого напряжения, резервируется с помощью аналогичного комплекта, установленного на трансформаторах подстанции. Резервирование с помощью нескольких комплектов АОПЧ предусматривается на случай аварийного повышения частоты в ЭЭС с преимущественным составом ГЭС.