Стартовая >> Архив >> АЧР энергосистем

ЧАПВ с контролем изменения частоты - АЧР энергосистем

Оглавление
АЧР энергосистем
Введение
Влияние снижения частоты на работу энергосистемы
Допустимые отклонения частоты по условиям работы турбин
Работа установок СН электростанций при снижении частоты
Управляемость агрегатов электростанций
Статические характеристики энергосистемы по частоте
Лавина частоты
Особенности аварий в современных крупных энергообъединениях
Требования к АЧР
Категории разгрузки, уставки
Совмещение действия АЧР1 и АЧР2
Автоматическая частотная разгрузка с зависимой характеристикой
АЧР с использованием фактора скорости снижения частоты
АЧР как средство автоматической ликвидации аварии
Влияние реакции тепловых электростанций на работу АЧР
АЧР при больших дефицитах мощности
Делительная автоматика по частоте
Расчет аварийной разгрузки
Пример расчета аварийной разгрузки
Задачи и основные принципы выполнения ЧАПВ
ЧАПВ с контролем изменения частоты
Аппаратура и схемы
ИВЧ
РЧ-1
Схемы АЧР и ЧАПВ
Схемы дополнительной разгрузки и делительной автоматики по частоте
Применение микроЭВМ для аварийного управления нагрузкой
Действие АЧР и ЧАПВ в асинхронных режимах и при синхронных качаниях
АЧР как средство ресинхронизации
Специальные вопросы АЧР
Снижение частоты при отключении подстанций в цикле АПВ и АВР
Совместное использование АЧР и АВР потребителей
Особенности работы АЧР в энергосистеме с преобладанием ТЭЦ
Комбинированные АЧР и ЧАПВ
Опыт применения аварийной разгрузки в СССР
Аварийная разгрузка и опыт ее применения за рубежом

Частотное АПВ с контролем изменения частоты

В условиях синхронизации по сравнительно «слабым» связям более широкие возможности дает ЧАПВ с контролем изменения частоты, предложенное в [24]. Принцип действия такого устройства ЧАПВ иллюстрируется рис. 5.3. Когда в момент времени t3 частота после действия АЧР достигает значения уставки ЧАПВ, начинается отсчет выдержки времени устройства t1. Если за это время по каким-либо причинам частота окажется ниже fЧAПВ, отсчет времени, как и в обычном устройстве ЧАПВ, прекратится и начнется вновь с нуля только после повторного восстановления частоты. Если через t1 частота по-прежнему выше чем первая очередь ЧАПВ сработает и включит нагрузку. Далее устройство начинает контролировать изменение частоты. Если частота за время τконтρ не вышла за пределы, то через соответствующее время т2 включится вторая очередь ЧАПВ и т. д.

Рис. 5.2. Возможный характер протекания процесса работы ЧАПВ
Если после снижения частота не выходит за пределы fкнтр, но оказывается ниже частоты fЧАПВ (штриховая линия), то все последующие очереди ЧАПВ прекращают отсчет времени до тех пор, пока частота вновь не восстановится до fЧАПв. Если после срабатывания первой очереди частота стала ниже fконтр за некоторое время t<tконтρ (штрих-пунктирная линия) и, таким образом, синхронизация стала невозможной, устройство этой очереди без выдержки времени вновь отключит включенную ранее нагрузку, чтобы опять восстановить частоту. Это обеспечивает через соответствующее время срабатывание последующих очередей ЧАПВ. Таким образом, начиная с некоторого момента времени t2 частота не выходит за пределы допустимой зоны (за исключением незначительных периодов времени, в которые частота может снижаться ниже fконтр за счет конечного времени работы выключателей) и не препятствует синхронизации дефицитной части.
В данном варианте ЧАПВ мощность каждой очереди может быть больше, чем в описанном выше, поскольку сохранение частоты в зоне допустимых значений обеспечивается не объемом включаемых потребителей, а повторным отключением нагрузки при частоте fконтр. Предельная мощность, которую можно подключить к одной очереди ЧАПВ, определяется из условий, что схема питания дефицитного района уже восстановлена и включение этой очереди не должно привести к повторному нарушению синхронизма. Значение предельной мощности может быть определено по тому же выражению (5.5) с той лишь разницей, что, поскольку схема питания района восстановлена, в расчете должен учитываться регулирующий эффект нагрузки всего энергообъединения, а величина ΔΡЧΑΠΒ будет выражена в относительных единицах при базисной мощности, равной мощности всего энергообъединения.

Рис 5. 3 Переходный процесс изменения частоты при действии ЧАПВ с контролем изменения частоты

Если принять, что регулирующие эффекты дефицитного района и энергообъединения одинаковы, то предельная мощность нагрузки, которая может быть подключена к одной очереди ЧАПВ с контролем изменения частоты, во столько раз больше мощности, подключаемой к очереди ЧАПВ обычного исполнения, во сколько раз мощность нагрузки всего энергообъединения (энергосистемы) больше мощности нагрузки дефицитного района. Ступень по времени между смежными очередями ЧАПВ, как и при обычном исполнении, определяется временем снижения частоты от установившегося значения после действия АЧР до частоты возврата ЧАПВ.

Многократное включение и отключение нагрузки в случае, если авария ликвидируется длительное время, нежелательно. Для исключения подобного явления действие такого ЧАПВ может быть выполнено однократным. Однако в этом случае такой вариант выполнения ЧАПВ имеет недостаток, заключающийся в следующем. Если после снижения частоты ниже в результате действия какой-либо очереди ЧАПВ и последующего за этим повторного отключения включенной нагрузки органом контроля изменения частоты произойдет синхронизация и восстановление частоты, далее сработают все последующие очереди ЧАПВ, а нагрузка, отключенная указанной очередью, так и не получит питания. Так как к первым очередям ЧАПВ могут подключаться наиболее ответственные потребители, это весьма нежелательно. Путем соответствующего выбора выдержек времени очередей ЧАПВ можно снизить вероятность запрета действия первой очереди и вероятность успешного включения последующих очередей ЧАПВ существенно увеличить. Кроме того, для устранения такого нежелательного протекания процесса ЧАПВ может выполняться двукратным или трехкратным, но это несколько усложняет устройство.
Частотное АПВ с контролем изменения частоты наиболее эффективно в сочетании с устройствами АЧР2, в которых реле частоты изменяет при срабатывании уставку возврата (см. гл. 6) и которые позволяют осуществить подъем частоты до значений, близких к исходным.

Рис 5 4. Временная диаграмма работы устройства

Рис 5.5. Принцип работы ЧАПВ, позволяющий ускорить включение потребителей при повторяющихся снижениях и подъемах частоты
Устройство АЧР и ЧАПВ с контролем изменения частоты может быть выполнено на одном реле частоты, тогда в переходном процессе это устройство совершает следующий цикл работы: уставка срабатывания АЧР—уставка срабатывания ЧАПВ—уставка контроля—уставка срабатывания АЧР (рис. 5.4). Когда частота снизится до уставки АЧР, данная очередь сработает и уставка возврата реле частоты автоматически изменится на fЧАПВ. При подъеме частоты до fЧАПВ начинается отсчет выдержки времени, по истечении этого времени включается нагрузка и уставка реле частоты автоматически перестраивается. Если за время τконтρ частота не станет ниже fкотр, то через этот период времени уставка автоматически вернется к значению fAЧР и устройство будет готово к работе. Если за время т<тконтр частота станет ниже fконтр, произойдет отключение включенной нагрузки и восстановится уставка fАЧР. Частотное АПВ с контролем изменения частоты, обеспечивая уровень частоты не ниже до момента восстановления схемы, позволяет автоматически за короткое время подключить все отключенные устройствами АЧР нагрузки после того, как схема питания дефицитного района будет восстановлена. Опыт применения такой системы ЧАПВ в Латвглавэнерго показал, что ликвидация аварийных ситуаций с полным восстановлением питания потребителей осуществляется автоматически за 1—1,5 мин, Рассмотренные в настоящей главе устройства ЧАПВ выполнены таким образом, что при возможном снижении частоты до уставки возврата ЧАПВ в результате включения очередной нагрузки (или по каким-либо другим причинам) происходит возврат в исходное положение всех не сработавших очередей ЧАПВ, и при повторном подъеме частоты их выдержка времени начинает отсчитываться с нуля, т. е. восстановление - питания потребителей в этом случае может несколько затягиваться.
Для сокращения времени подключения нагрузок при повторяющихся снижениях и подъемах частоты возможно использование принципа выполнения ЧАПВ, предложенного в [66]. В этом случае также предусматривается контроль еще одного уровня частоты (частоты контроля ЧАПВ), лежащего в интервале между уставками ЧАПВ и АЧРП. Этот дополнительный контроль частоты позволяет выполнять управление органом выдержки времени—приостанавливать отсчет выдержки на время, пока частота находится ниже уставки ЧАПВ, но выше уставки контроля ЧАПВ, и продолжать отсчет при повторном подъеме частоты выше основной уставки ЧАПВ. В таких устройствах ЧАПВ при повторном снижении частоты ниже уставки ЧАПВ, имевшем место до истечения выдержки времени tчапв, происходит остановки в счете времени ЧАПВ, а не возврат схемы в исходное положение, как это имеет место в обычных схемах.
Работа устройства иллюстрируется рис. 5.5. При подъеме частоты до уставки ЧАПВ в точке 1 очереди, ЧАПВ запустятся. По истечении выдержки времени первой очереди tчапв в точке 2 произойдет включение нагрузки. Предположим, что это привело к снижению частоты. В точке 3 при достижении частотой уставки ЧАПВ отсчет выдержек времени последующих очередей приостановится до тех пор, пока частота вновь не восстановится до уставки устройства tчапв (точка 4). При наличии резервов генерируемой мощности и подъеме частоты до этого значения отсчет выдержки времени второй и последующих очередей будет продолжаться. В точке 5 через время t45 сработает вторая очередь ЧАПВ и далее цикл может повторяться. Если после срабатывания какой-либо очереди ЧАПВ частота становится ниже частоты контроля ЧАПВ fконтр (точка 3'), то происходит возврат всех очередей ЧАПВ в исходное состояние.
В обычных устройствах ЧАПВ возврат в исходное состояние произойдет сразу же после снижения частоты до уставки ЧАПВ fчапв (точка Ϊ), в точке 4 начнется отсчет времени последующих очередей с нуля, и запаздывание во времени включения будет равно времени t13. Таким образом, чем больше будет циклов подъем—снижение частоты, тем существеннее будет выигрыш во времени в устройствах, имеющих дополнительную частоту контроля f.
Все устройства ЧАПВ должны иметь одну и ту же уставку контроля, чтобы обеспечить последовательность включения потребителей с учетом их ответственности.



 
« Аппаратура импульсного контроля фазового угла по линии электропередачи   Балансная защита повышенной чувствительности на батарее БСК-110 »
электрические сети