- Koncepcja automatycznego rozładowania częstotliwości
- Zasada działania
- Systemy AChR
- Wymagania dotyczące AChR
- Podobne filmy
Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Zasilanie odbiorców zapewnia ścisłe przestrzeganie podstawowych parametrów sieci. Ponieważ ich odchylenie od wartości standardowej powoduje nieprawidłowe działanie w pracy urządzeń o wysokiej precyzji, skraca żywotność urządzenia lub może prowadzić do wystąpienia sytuacji awaryjnej. Najbardziej namacalne naruszenia i konsekwencje występują, gdy częstotliwość jest zmniejszona, co jest kontrolowane za pomocą automatycznego rozładowywania częstotliwości (AFR).
Koncepcja automatycznego rozładowania częstotliwości
Automatyczne rozładowywanie częstotliwości to system automatycznej kontroli obciążenia podłączonej do systemu zasilania w przypadku gwałtownego spadku częstotliwości. Regulacja odbywa się poprzez wyłączenie konsumentów, w zależności od kategorii ich znaczenia. Oznacza to, że najpierw zatrzymuje się odżywianie najmniej znaczącej części konsumentów.
Oddzielenie konsumentów na kategorie
W sumie sieć elektryczna ma trzy kategorie odbiorców podczas konfigurowania automatycznego rozładowywania częstotliwości. Określa wymagania dotyczące zasilania i ewentualnych przerw w przypadku jakichkolwiek procesów awaryjnych.
- Kategoria 1 - są to organizacje lub przedsiębiorstwa, zaprzestanie władzy, które może prowadzić do śmierci ludzi, stanowi potencjalne zagrożenie dla interesów publicznych lub powoduje znaczne szkody finansowe.
- Kategoria 2 - są to odbiorniki, których przerwa w dostawie prowadzi do przestojów w różnych operacjach technologicznych, może zmniejszyć wydajność itp.
- 3 kategoria - są to konsumenci, od których brak energii nie ma potencjalnego zagrożenia. Jest to ta kategoria, która ma najwyższy priorytet wyłączania automatycznego rozładowywania częstotliwości.
Zasady pozwalają na przerwę w zasilaniu wszystkich wyżej wymienionych obiektów, jednocześnie zmniejszając częstotliwość, ale zgodnie z ich kategorią. W ten sposób zasilanie odbiorców pierwszej kategorii może zostać przerwane tylko na czas przełączenia na drugi zasilacz, co stanowi ułamek sekundy. Drugi i trzeci pozwalają na dłuższą przerwę - nie więcej niż jeden dzień z rzędu.
Koncepcja rzadkiego systemu zasilania
W przypadku, gdy układ elektryczny nie jest w stanie zapewnić wystarczającej ilości energii elektrycznej, występuje niedobór mocy. Taka sytuacja może wystąpić, gdy jedna z elektrowni zostanie odłączona, podłączony zostanie nowy potężny odbiornik lub podłączone zostanie zdalne zwarcie. Ze względu na brak zasilania dla wszystkich podłączonych odbiorców występuje niedostateczna sieć energetyczna. W przypadku braku automatycznego wyładowania częstotliwości lub nieprawidłowego działania w systemie powstają bardzo poważne konsekwencje.
Skutki zmniejszania częstotliwości
W przypadku zmniejszenia częstotliwości o 0, 2 - 0, 4 Hz zmiany nie będą zauważalne. Ale gdy poziom spada do 48 Hz i poniżej, zachodzą nieodwracalne procesy, zarówno w samej sieci elektrycznej, jak iw urządzeniach. Nawet pozornie nieznaczny spadek o 2 Hz prowadzi do zakłóceń w działaniu odbiorników energii elektrycznej: silniki tracą prędkość obrotową, traci się kontrolę nad wyposażeniem maszynowym, spada wydajność, a także mogą wystąpić wypadki i katastrofy.
Jeśli nie zostaną podjęte środki w celu przywrócenia normalnego trybu, deficyt prowadzi do lawinowego procesu spadku częstotliwości. Następnie następuje spadek napięcia, wzrost poziomu prądu elektrycznego w maszynach elektrycznych, przegrzanie i zniszczenie izolacji. Generatory elektrowni, a także konsumenci, doświadczają takich samych przeciążeń, które mogą prowadzić do ich awarii lub obrażeń personelu. Prawdziwą przeszkodą dla tych konsekwencji jest automatyczne zrzucanie częstotliwości.
Cel AChR
W każdym systemie energetycznym tworzona jest rezerwa mocy, która zapewnia ustalony poziom mocy czynnej, gdy zmienia się liczba odbiorników energii i ich apetyt. Jeśli ta rezerwa zostanie wyczerpana, aktywowany jest automatyczny rozładunek częstotliwości w celu przywrócenia równowagi. AChR jest przeznaczony do usuwania konsumentów z trzeciej kategorii z obwodu zasilania, co może zapobiec odłączeniu generatorów i całkowitemu wyłączeniu elektrowni. W zależności od wielkości zmiany częstotliwości lub czasu trwania deficytu można zastosować różne typy automatycznego rozładowywania częstotliwości.
Klasyfikacja
W elektrowniach i podstacjach można zastosować jeden lub cztery rodzaje zabezpieczeń do automatycznego rozładowania częstotliwości systemu w sytuacji awaryjnej 1].
- АЧР-1 wykonuje szybkie wyłączenie w ciągu 0, 3 - 0, 5 s, aby zapobiec zmniejszeniu częstotliwości. Wyzwalanie przebudowuje się z 48, 5 na 46, 5 Hz. Zakres ustawień można wybrać w krokach co 0, 1 Hz. W takim przypadku konsumenci są wyłączani stopniowo, w zależności od mocy.
- АЧР-2 charakteryzuje się tymi samymi granicami działania, ale jest przebudowywany na dłuższy czas ekspozycji od 5 do 90 sekund. W przeciwieństwie do AChR-1, obciążenia AChR-2 są wyłączane z dłuższym opóźnieniem, ponieważ przywracają częstotliwość po zatrzymaniu procesu lawinowego.
- ZACHR pozwala zapobiegać incydentom z powodu nagłych braków w elektrowniach jądrowych. Czas wycofania jednostek NPP dla tego zabezpieczenia wynosi 0, 5 s.
- CHAPV - jest automatycznym ponownym załączaniem częstotliwości. Wyzwalany CHAPV umożliwia przywrócenie zasilania energią elektryczną odbiorcom, którzy są pozbawieni zasilania w celu wyrównania częstotliwości.
Zasada działania
Spójrz na zdjęcie, jak widać, tutaj jest obwód AChR z ponownym załączaniem częstotliwości. W przypadku zmniejszenia częstotliwości do poziomu zadanego lub niższego, przekaźnik częstotliwości KF jest aktywowany. Z niego sygnał dociera do przekaźnika czasowego KT1, który zamyka grupy styków przekaźników pośrednich KL 1 i 2. To oni kontrolują wyłączenie konsumentów zgodnie z priorytetem.
Następnie element pomiarowy sprawdza poziom częstotliwości w sieci. Gdy częstotliwość osiąga 50 Hz, wyzwala sygnał z obwodu jednostki pomiarowej do tymczasowego KT2. Następnie, przez pośredni KL4, styki są zamknięte dla powrotu połączenia konsumentów do sieci, a CHAPV jest przeprowadzany.
Systemy AChR
Zgodnie z wymaganiami wszystkie typy automatycznego rozładowywania częstotliwości mogą realizować różne funkcje ochrony. Dlatego, aby zbudować te lub inne cechy urządzeń ACHR, kroki w ich pracy, stosuje się pewne schematy. Ponadto urządzenie może być montowane zarówno na przekaźniku, jak i na urządzeniach półprzewodnikowych.
Z jednym przekaźnikiem częstotliwości
Spójrz na zdjęcie, tutaj widzisz koncepcję automatycznego rozładowywania częstotliwości, która wykorzystuje pojedynczy przekaźnik częstotliwości. Przez styki przekaźnika pośredniego RP do sygnału przekaźnika częstotliwości RF1 z elementu pomiarowego. Który przy zmniejszaniu poziomu częstotliwości natychmiast zamyka styki RP1 i RP2. Ze styków przekaźnika RP2 otrzymuje sygnał do odłączenia obciążenia.
W przypadku wzrostu poziomu częstotliwości powyżej ustawień odbioru, obwód powraca do swojej pierwotnej pozycji. Jednocześnie z sygnału przekaźnika FP5 do styków FP5.1, które wyłączają uzwojenia RV1 i FP4. W przypadku, gdy praca zgodnie z takim schematem nie daje pożądanego rezultatu, w tym miejscu znajduje się przetaczanie PB1.
Z CHAPV
Należy pamiętać, że w tym schemacie automatycznego rozładowywania częstotliwości obiekty są odłączane przez zabezpieczenie przekaźnikowe w takiej samej kolejności, jak w poprzednim przykładzie. Z P4 wysyłany jest sygnał do tymczasowego przekaźnika PB1, przez którego styki wzbudzane są uzwojenia pośredniego RP1. Styki pośrednie РП1.1 i РП2.1 wysyłają sygnał do rozłączenia. Jest to sygnalizowane przez RU1.
Po znormalizowaniu częstotliwości sygnał przechodzi przez styki РП1.3 i РП3.2, wzbudzane jest uzwojenie tymczasowego РВ2. Poprzez swoje kontakty sygnały wzbudzają uzwojenie pośredniego 4. PR. I z kolei przez styki RP4.2 i RP4.3 wysyła sygnał do początku częstotliwości odbiorników. Następnie przekaźnik wskaźnika RU 2 sygnalizuje wyzwolenie CHAPV.
Wymagania dotyczące AChR
- Skuteczna eliminacja różnych wypadków - automatyczny rozładunek częstotliwości zapewnia odpowiednią odpowiedź na lokalne i ogólnosystemowe braki. Oznacza to, że system sterowania awaryjnego działa niezależnie od charakteru rozwoju - pojedynczego lub kaskadowego, szybkości wzrostu lub mocy wyjściowej z elektrowni.
- Zapewnienie strefy czasowo-częstotliwościowej - wymagane jest automatyczne rozładowanie częstotliwości, aby zapewnić zgodność ze strefą pokazaną na rysunku.
Jak widać, rysunek pokazuje zacieniony obszar, wskazujący granicę, poniżej której częstotliwość nie może spaść w określonym momencie. W przeciwnym razie taki automatyczny rozładunek częstotliwości nie zapewni wystarczającej ochrony, a łopatki turbiny doświadczą ogromnego obciążenia, które może zniszczyć integralność metalu.
- Minimalna liczba odłączonych - przekaźnik wyjściowy automatycznego rozładowywania częstotliwości powinien zapewniać możliwie najmniejszą liczbę odbiorników bez zasilania podczas pracy. W tym celu stosuje się AVR, który jest uruchamiany w elektrowniach po zmniejszeniu charakterystyk częstotliwości w celu zapewnienia dodatkowej mocy.
- Wystarczająca liczba stopni - AChR powinien spowodować takie rozłączenie kategorii rozładunku, w którym najmniej ważne obiekty zostaną pozbawione energii w kolejności ich znaczenia w odniesieniu do możliwych uszkodzeń.
- Osiągnięcie akceptowalnej wartości - samo wyładowanie częstotliwości nie powinno rozwiązać problemu z regulacją częstotliwości do 50 Hz. Jego zadaniem jest zapewnienie takiej częstotliwości, przy której grupy systemu elektroenergetycznego będą w stanie zapewnić normalne warunki pracy przez długi czas. Podczas gdy personel rozwiąże problem.
- Brak fałszywych alarmów - automatyczne rozładowywanie częstotliwości nie powinno reagować na procesy podobne do spadków częstotliwości (tryby asynchroniczne, oscylacje synchroniczne i inne).
Zatem automatyczne rozładowywanie częstotliwości powinno odbudować jego pracę ze stałych parametrów systemu. Jednocześnie losowe czynniki wpływające na różne współczynniki nie powinny wpływać na działanie przekaźnika lub sprzętu półprzewodnikowego, który wyzwala automatyczne rozładowywanie częstotliwości.