ФОЛ – фиксация отключения линии;

ФОТ – фиксация отключения автотрансформатора;

ЦПА – централизованная противоаварийная автоматика.

1. АНАЛИЗ УСТРОЙСТВ ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ ХАБАРОВСКОГО ЭНЕРГОРАЙОНА

В настоящий момент в эксплуатации в энергосистеме Хабаровского края и Еврейской автономной области находятся следующие локальные устройства ПА:

• Автоматика ликвидации асинхронного хода (АЛАР);

• Автоматика ограничения повышения напряжения (АОПН);

• Автоматика ограничения снижения напряжения (АОСН);

• Автоматика ограничения перегрузки оборудования (АОПО);

• Автоматика ограничения снижения частоты.

Устройства АЛАР являются частью противоаварийной автоматики (ПА) энергосистемы и предназначены для выявления и ликвидации асинхронных режимов, возникающих в энергосистеме, когда другие средства ПА оказались неэффективными.

Асинхронный режим является следствием нарушения устойчивости параллельной работы объединённой энергосистемы, возникающего при: перегрузке линий электропередачи по условиям статической устойчивости или при нарушении динамической устойчивости в результате аварийных возмущений.

Характерные признаки асинхронного режима:

• Устойчивые глубокие периодические изменения напряжения, тока и активной мощности энергопередачи, что вызывает нарушения в работе потребителей;

• Возникновение разности частот между частями синхронной зоны, вышедшими из синхронизма, при сохранении электрической связи между ними.

Устранение асинхронного режима в энергосистеме Хабаровского края и Еврейской автономной области производится разделением асинхронно работающих систем в заранее выбранных сечения с помощью устройств АЛАР. АЛАР действует на отключение ВЛ с запретом АПВ.

На каждой линии, входящей в выбранное сечение деления, установлены основное и резервное устройства АЛАР, при этом резервирование обеспечивается установкой устройств на разных электростанциях или подстанциях, а так же по принципу действия и настройке устройств.

При возникновении асинхронного режима разделение энергосистем выполняется действием основного устройства АЛАР. Резервное АЛАР предназначено для резервирования основного устройства АЛАР, а также может быть использовано как самостоятельное устройство в случае вывода основного АЛАР. Уставки резервного устройства АЛАР выбраны таким образом, что оно должно действовать при отказе или выводе из работы основного АЛАР, а также, если основное устройство АЛАР нечувствительно к асинхронному режиму.

Устройства АЛАР контролируют возникновение асинхронного режима в следующих сечениях:

• «Бурейская ГЭС – Амурская»;

• «Амурэнерго – Хабаровскэнерго»;

• «Хабаровскэнерго – Приморская ГРЭС»;

• «Комсомольск – Хабаровск».

Сечение асинхронного режима «Бурейская ГЭС – Амурская».

Деление производится по сечению, включающему:

• ВЛ 500 кВ Бурейская ГЭС – Амурская;

• Транзит 220 кВ Февральская – Ургал;

• Транзит 220 кВ Амурская – Завитая;

• ВЛ 110 кВ Волково – Тамбовка.

Деление осуществляется основными устройствами АЛАР на Бурейской ГЭС, ПС 220 кВ Завитая, ПС 220 кВ Ургал (ВЛ 220 кВ Ургал – Этеркан) или резервными устройствами АЛАР на ПС 500 кВ Амурская и ПС 220 кВ Февральская (ВЛ 220 кВ Февральская – Этеркан).

Сечение асинхронного режима «Амурэнерго – Хабаровскэнерго».

Деление производится по сечению, включающему:

• ВЛ 500 кВ Бурейская ГЭС – Хабаровская №1;

• ВЛ 500 кВ Бурейская ГЭС – Хабаровская №2;

• Транзит 220 кВ Лондоко – Биробиджан;

• Транзит 220 кВ Ургал – Старт;

• Транзит 220 кВ Февральская – Ургал.

Деление по сети 500 кВ осуществляется основными устройствами АЛАР в составе МКПА на Бурейской ГЭС или резервными на ПС 500 кВ Хабаровская. По сети 220 кВ деление осуществляется основными устройствами АЛАР на ПС 220 кВ Ургал и ПС 220 кВ Биробиджан, или резервными устройствами АЛАР на ПС 220 кВ Лондоко (в составе МКПА) и ПС 220 кВ Горин. На ПС 220 кВ Лондоко и ПС 220 кВ Биробиджан устройства АЛАР на электромеханической базе резервируют по принципу действия соответствующие устройства АЛА в составе МКПА.

При возникновение асинхронного режима с ускорением (положительное скольжение) генераторов Приморской ГРЭС, деление сети производится основными устройствами АЛАР по сечению «Хабаровскэнерго – Приморская ГРЭС»:

• ВЛ 500 кВ Приморская ГРЭС – Хехцир 2;

• ВЛ 220 кВ Хехцир – Гидролизная с отпайкой на ПС Кругликово/т;

• ВЛ 220 кВ Хехцир – Дорминдонтовка/т с отпайкой на ПС Кругликово/т;

• ВЛ 220 кВ Хехцир – НПС-36.

При возникновение асинхронного режима с торможением (отрицательное скольжение) генераторов Приморской ГРЭС, деление сети производится основными устройствами АЛАР по сечению «Хабаровскэнерго – Приморская ГРЭС»:

• ВЛ 500 кВ Приморская ГРЭС – Хехцир 2;

• ВЛ 220 кВ Хехцир –Бикин/т;

• ВЛ 220 кВ Хехцир – Розенгартовка/т;

• ВЛ 220 кВ Хехцир – НПС-36.

Однако на ПС 220 кВ Хехцир основное электромеханическое устройство АЛАР ВЛ 220 кВ Хехцир – Гидролизная с отпайкой на ПС Кругликово/т, ВЛ 220 кВ Хехцир – Дорминдонтовка/т с отпайкой на ПС Кругликово/т действует на отключение соответствующих ВЛ 220 кВ без учёта знака скольжения.

Резервные устройства АЛАР установлены на ПС 220 кВ НПС-36 и действуют на отключение ВЛ 220 кВ Приморская ГРЭС – НПС-36.

Сечение асинхронного режима «Амурэнерго – Хабаровскэнерго».

Асинхронный режим по сечению «Комсомольск – Хабаровск» возможен только при отключенной ВЛ 500 кВ Хабаровская – Комсомольская. Деление производится по сечению, включающему:

• Автотрансформаторы 1АТ, 2АТ на ПС 220 кВ Старт;

• Автотрансформаторы 3АТ, 4АТ на ПС 500 кВ Комсомольская;

• ВЛ 220 кВ Старт – Парус;

• Транзит 220 кВ Ургал – Старт;

При асинхронном режиме в контролируемом сечении устройства АЛАР на ПС 220 кВ Старт, установленные на ВЛ 220 кВ Хабаровская – Старт I цепь с отпайкой на ПС Литовко и ВЛ 220 кВ Хабаровская – Старт II цепь с отпайкой на ПС Литовко, действуют на отключение 1АТ, 2АТ на 220 кВ Старт, ВЛ 220 кВ Старт – Парус на ПС 220 кВ Старт и 3АТ, 4АТ на ПС 500 кВ Комсомольская. На транзите 220 кВ Ургал – Старт деление сети осуществляется основным устройством АЛАР на ПС 220 кВ Ургал или резервным устройством АЛАР на ПС 220 кВ Горин.

Отключение 3АТ, 4АТ на ПС 500 кВ Комсомольская производится с помощью передачи команды К14 – «АЛАР ПС 220 кВ СТРАТ» с ПС 220 кВ Старт по каналу ПА ВЛ 220 кВ Комсомольская – Старт №2 с отпайкой на ПС ГПП-4 (Л-252).

При асинхронном режиме резервные устройства АЛА на ПС 500 кВ Комсомольская, установленные на 3АТ и 4АТ, действуют на отключение этих автотрансформаторов.

Действие АЛАР на отключение сопровождается с запретом АПВ отключаемого присоединения.

Размещение устройств АЛАР представлено в Приложении Г.

В электрической сети энергосистемы возможны режимы, характеризующиеся перенапряжением на электрооборудовании. Эти перенапряжения могут быть вызваны режимами малой загрузки протяженных линий электропередач 220-500 кВ, а также внезапным изменением установившегося режима работы электроустановок (одностороннее отключение ЛЭП, разрыв транзита, отключение ШР).

Для предотвращения недопустимого по велечине и длительности повышения напряжения на оборудовании объектов электроэнергетики предназначена автоматика ограничения повышения напряжения (АОПН).

Конструктивно АОПН может быть выполнена в виде типовых или нетиповых релейных устройств, а также в составе МКПА.

Стандартно АОПН выполнена двухступенчатой: имеет чувствительную и грубую ступени.

Чувствительная ступень АОПН с меньшей выдержкой времени действует на включение реакторов (при их наличии), с большей выдержкой времени на отключение линии с запретом АПВ.

Грубая ступень АОПН с минимальной выдержкой времени действует на отключение линии с запретом АПВ.

Чувствительная и грубая ступени АОПН имеют пусковые органы (реле напряжения), органы выдержки времени и могут иметь общий для обеих ступеней избирательный орган. Избирательный орган контролирует величину и направление реактивной мощности и выбирает линию, вызвавшую повышение напряжения на шинах подстанции. Выбор производится по появлению стока реактивной мощности с линии и по отсутствию тока нагрузки (только для АОПН в МКПА).

Автоматика ограничения снижения напряжения (АОСН) предназначена для предотвращения недопустимого по условиям устойчивости генерирующего оборудования и энергопринимающих установок потребителей электрической энергии снижения напряжения.

На ПС 220 кВ ограничение повышения или снижения напряжения на шинах подстанций осуществляется автоматикой управления реактором (АУР) путём включения/отключения шунтирующих реакторов 35 кВ. Принцип действия АУР основан на контроле величины напряжения на шинах 220 кВ подстанции. Включение реактора происходит при повышении напряжения выше заданной уставки с выдержкой времени. При понижении напряжения ниже заданной уставки происходит отключение реактора.

Устройства АОПН установлены на всех ВЛ 500 кВ и на ВЛ 220 кВ большой протяженности. На линейных реакторах 500 кВ в работу введены только устройства АОПН. Устройства АОСН ВЛ 500 кВ, действующие на отключение реактора, нормально выведены из работы.

АОПН ВЛ 500 кВ Л-512 на ПС 500 кВ Хабаровская, АОПН на ПС 220 кВ Старт и АОПН на ПС 220 кВ Ургал оснащены устройствами УРОВ АОПН.

Размещение устройств АОПН и АУР представлено в Приложении Г.

Шинным реактором 500 кВ на ПС 500 кВ Хабаровская (Р-515) управляет автоматика, выполненная в составе микропроцессорного терминала РЗА реактора REF-545. Включение происходит при повышении напряжения, отключение - при снижении напряжения. Снижение напряжения контролируется по снижению тока через реактор.

При выводе в ремонт шинного реактора 500 кВ на ПС 500 кВ Хабаровская, на любом из линейных реакторов может быть введена в работу АОСН, выполненная в составе шкафов МКПА ЛЭП 500 кВ.

АОСН на линейных реакторах 500 кВ вводится в работу по распоряжению службы электрических режимов ОДУ Востока.

Для предотвращения недопустимой по величине и длительности токовой нагрузки электрооборудования предназначены устройства АОПО.

При превышении допустимой величины тока ЛЭП (оборудования) АОПО в течение заданного времени формирует управляющие воздействия:

• На отключение нагрузки в принимаемой части энергосистемы;

• На отключение генераторов в избыточной части энергосистемы;

• На разгрузку турбины для балансирующего действия;

• Деление сети;

• На отключение перегруженного оборудования.

Устройства АОПО выполнены в составе МКПА энергообъектов и в виде отдельных устройств: электромеханического  на Хабаровской ТЭЦ-3 и микропроцессорного  на Амурской ТЭЦ-1.

Принцип действия АОПО основан на контроле величины тока, протекающего по оборудованию, и сравнении её с текущей уставкой по току АОПО.

Величина тока, допустимая по условиям термической стойкости ЛЭП, зависит от температуры окружающей среды. Текущая уставка по току рассчитывается автоматически (в устройствах МКПА) в зависимости от значения температуры наружного воздуха, поступающего от датчика температуры, установленного на здании подстанции.

При необходимости устройства АОПО могут быть переведены в режим ручного выбора значения температуры, используемого при расчете уставки срабатывания АОПО.

Значение температуры соответствует положению переключателя «Выбор уставки АОПО по температуре в ручном режиме», установленного на шкафу МКПА.

При неисправности цепей автоматического ввода температуры от датчика устройства АОПО автоматически переходят в режим ручного ввода значения температуры, ранее зафиксированной положением переключателя «Выбор уставки АОПО по температуре в ручном режиме».

Устройства АОПО действуют с контролем направления перетока мощности по линии на формирование соответствующих управляющих воздействий.

Передача управляющих воздействия от АОПО на другие объекты осуществляется с помощью команд УПАСК.

Устройства АОПО согласно настройке будут действовать на отключение присоединений, заведенных под ОН при введённых выходных цепях отключения нагрузки ОН в МКПА, выходных цепях устройств АЧР-ОН, УПАСК.

При приближении тока по линии к предельно допустимому на МКПА срабатывает сигнализация «Опасность перегруза ВЛ» независимо от ввода в работу (вывода из работы) АОПО и направления перетока мощности.

Алгоритм АОПО в МКПА использует ток и направление активной мощности по линии. При этом, как правило, используется напряжение ТН системы (секции) шин, на которое включено присоединение. В случае отсутствия измерительного напряжения действие алгоритма АОПО блокируется.

Включение отключенной нагрузки после действия АОПО выполняется по команде диспетчера Хабаровского РДУ.