94. Автоматическая частотная разгрузка.

Автомати́ческая часто́тная разгру́зка (АЧР) — один из методов противоаварийной автоматики, направленный на повышение надежности работы электроэнергетической системы путём предотвращения образования лавины частоты и сохранения целостности этой системы. Метод заключается в отключении наименее важных потребителей электроэнергии при внезапно возникшем дефиците активной мощности в системе.

В работе энергосистемы нередко случаются аварии, вызванные разного рода причинами, в результате которых система может потерять часть своих источников питания (аварии на генераторах, питающих трансформаторах). Обычно, в случае потери питания от источника, применяется АВР, с помощью которого к системе подключаются дополнительные источники; или систему соединяют с параллельно работающей системой. Однако во многих случаях мощности источников, питающих параллельную систему, может быть недостаточно для питания своей и добавленной нагрузки, в связи с чем в системе возникает дефицит активной мощности, проявляющийся в первую очередь в снижении частоты системы.

Снижение частоты на десятые доли герца могут привести к ухудшению экономических показателей системы, но серьёзной опасности не несет. (Промышленная частота переменного тока в России и ряде стран Европы принята 50 Гц, В США — 60 Гц) Снижение же частоты на 1-2 Гц и более может привести к серьёзным последствиям для работы энергосистемы, а также для её электроприёмников. Объясняется это тем, что при снижении рабочей частоты снижается скорость вращения питающихся от системы электродвигателей. В число этих двигателей, в частности, входят и механизмы собственных нужд тепловых электростанций, которые также питают данную систему. В результате этого снижается выходная мощность, генерируемая тепловыми электростанциями, и частота падает ещё быстрее. Этот процесс называется «лавиной частоты» и приводит к выводу системы из строя.

Снижение частоты несет разрушительные действия для сложных технологических процессов, может привести к угрозе безопасности людей, повлечь за собой серьёзные техногенные или экологические катастрофы. В частности, при долгой работе крупных паровых турбин на пониженной частоте в них возникают разрушительные процессы, связанные с совпадением частоты вращения турбины с резонансной частотой какой-либо из групп её лопаток.

95. Повышение устойчивости в энергосистемах со слабыми связями.

Значительное число межсистемных электропередач относится к так называемым слабым связям. Под этим термином понимаются такие электропередачи, для которых предельная по статической устойчивости мощность не превосходит некоторой доли (10—15%) от суммарной мощности генераторов меньшей из связываемых систем. В настоящее время в нашей стране имеется несколько десятков таких электропередач, и их число все время возрастает по мере объединения энергосистем и роста их мощности. Аналогичное положение наблюдается и в зарубежных энергосистемах.

Особенностями слабых связей, которые учитываются при анализе их устойчивости и разработке противоаварийной автоматики, являются: большое влияние нерегулярных колебаний нагрузки в соединяемых энергосистемах на режим работы слабой связи; практическая независимость уровня напряжения в соединяемых концентрированных энергосистемах от режима работы слабой связи; незначительное изменение частоты связываемых энергосистем даже при существенных нарушениях режима слабой связи.

В данной главе рассматриваются слабые связи в энергообъединении простой структуры, т. е. в схеме из двух энергосистем. Сложные структуры рассматриваются.

Экспериментальному изучению нерегулярных колебаний мощности и методам их учета при определении устойчивости межсистемных слабых связей посвящен. Следует отметить, что определение запасов устойчивости, необходимых для отстройки режима межсистемной электропередачи от опасных нерегулярных колебаний мощности, и оценка возможности снижения этих запасов с помощью управления являются важными задачами, возникающими при проектировании и эксплуатации энергообъединений.

В следующем параграфе рассматриваются вопросы статической устойчивости слабых связей, связанные с влиянием промежуточной нагрузки на пределы устойчивости и с возможностью регулирования перетоков мощности для повышения устойчивости. Обеспечению синхронной динамической устойчивости слабых связей с помощью противоаварийной автоматики посвящен. Основное внимание в этомпараграфе уделено применению различных видов АПВ.

Вопросы ресинхронизации слабых связей и применения на них делительной автоматики, рассмотренные в следующем разделе, весьма актуальны, так как на этих электропередачах устойчивость нарушается наиболее часто. Задачей проведенных в этом направлении исследований является определение целесообразных границ применения асинхронных режимов и разработка требований к противоаварийной автоматике. Особенности выбора противоаварийной автоматики для слабых связей изложены в последнем разделе.