ДИПЛОМ (1220361), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Перетоки мощностей могут превышать длительно допустимыев нормальном режиме, но не доходить до опасных для статическойустойчивости значений.Если хотя бы один из режимных параметров достигает недопустимых дажекратковременно значений, режим становится аварийным.Аварийный режим развивается из утяжеленного или непосредственновследствие интенсивных возмущающих воздействий. Основными задачамиавтоматического управления в аварийном режиме являются:- выявление и устранение, если возможно, возмущающего воздействия;- предотвращение дальнейшего развития аварийной ситуации и еераспространения;- восстановление нормального режима.Автоматическое управление в утяжеленном, особенно, аварийном режимахпроизводитсяуправляющимиавтоматическимиустройствамипротивоаварийного управления.
В результате противоаварийного управлениянаступает послеаварийный режим или восстанавливается нормальный режимработы.1.2 Общие сведения о противоаварийной автоматикеРазвитие энергосистем и соединение их в крупные объединенныеэнергосистемы, сооружение сверхмощных ТЭЦ и ГЭС и протяженных сильнозагруженных электропередач выдвинули ряд новых требований в частидальнейшей автоматизации управления режимами энергосистем.
В связи с этимвозникла необходимость: непрерывного контроля за режимами линийэлектропередачи, нагрузка которых может внезапно возрасти; выявлениемоментов отключения линий, сопровождающихся набросами мощности иопасными перегрузками параллельных линий, автотрансформаторов и другогооборудования; выявления моментов разрыва электропередач, нарушенияустойчивости и характера возникшего при этом асинхронного режима.Опасность нарушения нормального режима может возникнуть также и прислабых возмущениях, например при медленном увеличении передаваемой полинии мощности, приводящей к нарушению статической устойчивости.Нарушение нормального режима при больших возмущениях происходитвесьма быстро, предотвратить и даже ликвидировать это нарушениедействиямиобслуживающегоперсоналапрактическиневозможно.Длярешения этой задачи используются различные средства противоаварийнойавтоматики.Противоаварийная автоматика выполняет следующие функции:- автоматическоепредотвращениенарушенияустойчивостиэнергосистемы (АПНУ) – автоматическое управление мощностью вцелях сохранения устойчивости энергосистемы;- автоматическую ликвидацию асинхронного режима (АЛАР);- автоматическое ограничение снижения частоты (АОСЧ);- автоматическое ограничение снижения напряжения (АОСН);- автоматическое ограничение повышения частоты (АОПЧ);- автоматическое ограничение повышения напряжения (АОПН);- автоматическую разгрузку оборудования (АРО).Автоматические устройства и системы противоаварийного управлениявыполняют следующие функции:- фиксациювозмущающеговоздействияилиопасныхизмененийрежимных параметров;- запоминание исходного (накануне возмущающего воздействия) и оценкупослеаварийного режимов, прежде всего путем фиксирования активныхмощностей и их изменений;- оценку степени тяжести возмущающего воздействия и необходимостиуправляющих воздействий (УВ);- выработкувидов,интенсивностиидлительности(дозировку)противоаварийных УВ и выбор управляемых электроэнергетическихобъектов;- запоминание интенсивности УВ и эффективную их реализацию науправляемых объектов.Эффективность автоматических устройств противоаварийного управленияопределяется главным образом их быстродействием и дозировкой УВ, чтоявляетсяихглавнойособенностьюспецифическойфункционированияпротивоаварийногополучаемойипривзаимодействиеуправленияпереходныхпоособенностью.Существеннойавтоматическихустройствявляетсяиспользованиепроцессахинформации,быстродействующимканаламобширнойивзаимосвязьипередачисигналовпротивоаварийного управления и воздействия на рассредоточенные позначительной территории управляемые электроэнергетические объекты.Трудности обеспечения эффективности противоаварийного управлениясвязаны с большим разнообразием и сосредоточенностью возмущающихвоздействия, изменениями исходных режимов и необходимостью в реальномвременипереходныхпроцессоввэлектроэнергетическойсистемекорректировки УВ в соответствии с достигаемыми при их реализациирезультатами.
Поэтому наиболее сложные иерархические общесистемныекомплексыАПНУ,управляющиеэлектроэнергетическойсистемой,осуществляются на основе цифровых ЭВМ управляющего вычислительногокомплекса. В управляющие вычислительные комплексы поступает всяинформация о текущих режимных параметрах и о схеме электроэнергетическойсистемы по каналам технических средств.Цифровые ЭВМ производят расчеты устойчивости практически для всехвозможных возмущающих воздействий с учетом параметров электрическихрежимов электроэнергетической системы.
При этом УВ вырабатываются послекаждого расчета и фиксируются специальными устройствами автоматическогозапоминаниядозированныхвоздействий.Ихреализацияпроисходитнемедленно и выборочно по сигналам пусковых органов, фиксирующихвозмущающие воздействия.1.3 Управляющие воздействия противоаварийной автоматикиПА осуществляет следующие виды УВ:- разгрузка турбин (РТ);- отключение генераторов (ОГ);- отключение нагрузки (ОН);- форсировка возбуждения генераторов (ФВ);- управление установками продольной и поперечной компенсации (УПК):форсировка компенсации (ФК), включение и отключение шунтирующихреакторов (ОШР и ВШР);- деление системы на несинхронно работающие части (ДС);- ввод резерва (ВР).Кроме того, устройства ПА могут производить отключение отдельныхлинийитрансформаторовсвязи,секционныхимеждушинныхвыключателей, не приводящее к ДС, а также включение ранее отключеннойнагрузки, включение нормально отключенных линий, трансформаторов.Некоторые виды УВ имеют более ограниченную область применения,чем указанные выше:- электрическое торможение генераторов;- загрузка паровых турбин воздействием на систему регулирования илипутем отключения отборов высокого давления.Применяется два типа разгрузки паровых турбин – кратковременная идлительная.
Кратковременная РТ представляет собой быстрое уменьшениемощности турбины за счет прикрытия регулирующих клапанов длительностьюдо нескольких секунд и применяется при АПНУ для компенсации избыточнойкинетической энергии роторов агрегатов на начальной стадии переходногопроцесса, вызванного аварийным возмущением.
Длительная РТ представляетсобой длительное уменьшение мощности за счет прикрытия регулирующихклапановтурбины.Такаяразгрузкаприменяетсядляпредотвращениянарушения устойчивости, ликвидации асинхронного режима, ограниченияперегрузки оборудования и может применяться для ограничения повышениячастоты.ОГ применяется для предотвращения нарушения устойчивости, ликвидацииасинхронного режима, ограничения повышения частоты и перегрузкиоборудования. ОГ осуществляется отключением генераторных или блочныхвыключателей.
ОГ на ГЭС предпочтительнее, чем на ТЭС; ОГ на ТЭСцелесообразнопроизводитьлишь после исчерпаниявозможностейподлительной РТ. Полезный с точки зрения сохранения устойчивости эффект ОГв передающей части энергосистемы заключается в разгрузке “опасногосечения” во время переходного процесса и в послеаварийном режиме.ОН применяется применяться для ограничения снижения частоты инапряжения,предотвращениянарушенияустойчивости,ликвидацииасинхронного режима и ограничения перегрузки оборудования.
Поскольку ОНсвязано с прямым недоотпуском электроэнергии потребителям, рекомендуетсяиспользовать АПВ нагрузки, если это допустимо по режиму работыпотребителя и энергосистемы и не может явиться причиной развития аварии.ФВ осуществляется увеличением уставки АРВ по напряжению и применятсяпри АПНУ. Возможное повышение напряжения при ФВ и длительности ФВограничиваются в основном уровнем изоляции электрических аппаратов иоборудованияэнергосистем,условияминасыщениямагнитопроводовгенератора и трансформатора, нагревом обмотки ротора и статора.Форсировка УПК производится для увеличения степени компенсациииндуктивного сопротивления электропередачи путем увеличения емкостногосопротивления УПК.
С помощью ФК в установках поперечной емкостнойкомпенсациипроизводитсяувеличениевырабатываемойустановкойреактивной мощности путем изменения схемы включения и числа включенныхшунтовых конденсаторных батарей. При осуществлении ФК не должныпревышаться допустимые для конденсаторных батарей перегрузки с учетом ихдлительности. ФК и ОШР применяются для предотвращения нарушенияустойчивости и ограничения снижения напряжения, ВШР – для ограниченияповышения напряжения.ДЭ – разделение энергосистемы на несинхронно работающие части,применяется для предотвращения нарушения устойчивости, ликвидацииасинхронногорежима,ограничениясниженияиповышениячастоты,ограничения перегрузки оборудования. При АПНУ за счет ДС изменяетсясоотношение мощностей приемной и передающей части энергосистемы,которое должно уменьшать влияние возмущения и увеличивать эффективностьтаких УВ, как ОГ, РТ, ОН. Деление системы осуществляется отключениемлиний или разделением шин электростанций и подстанций в одном из заранееподготовленных сечениях.ВР применяется при снижении частоты и ускорения включенияпотребителей, отключенных действием автоматики частотной разгрузки.1.4 Виды противоаварийной автоматикиПо своему функциональному назначению устройства противоаварийнойавтоматики могут быть разделены на четыре основные группы.В первую группу входят устройства, предназначенные для предотвращениянарушения устойчивости (АПНУ) и действующие в следующих случаях: присбросах передаваемой мощности во время КЗ и в циклах АПВ (ОАПВ, ТАПВ);при опасных перегрузках электрических связей, вызванных аварийнымиизменениями схемы, нарушениями балансов мощности, отклонениями частоты.Эти устройства производят дозированные воздействия на разгрузкуэлектропередачи: снижение генерируемой мощности (отключение генераторов,импульснаяразгрузкатурбин)визбыточнойчастиэнергосистемы,отключением менее ответственной нагрузки и в ряде случаев быстроймобилизацией резервов мощности в дефицитной части; одновременнымвоздействием на изменение балансов мощностей обеих частей энергосистемы,если это необходимо для ограничения отклонения частоты (сбалансированноевоздействие автоматики); деление энергосистемы (ДЭ) при необходимости всочетании с изменением баланса мощности в выделенном на защищаемуюсвязь энергорайоне.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
