1 Специальная очередь АЧР-1,

2 Технологическая очередь АЧР-1,

3 Несовмещенная очередь АЧР-2,

4 Совмещенные очереди АЧР-1 и АЧР-2,

5 46,5 Гц в соответствии со стандартом [3].

Пример расчета мощности нагрузки, подключаемой к АЧР по табл. 2.1.

Суммарное потребление активной мощности в исходном режиме Р = 1000 МВт, расчетный дефицит мощности DРг=450 МВт. Мощность, подключаемых к АЧР1 потребителей Р(АЧР1) = DРг + 0,05·Р = 450+50 = 500 МВт, распределение по 14 очередям Р(АЧР1)/14 = 500/14 = 35,7 МВт. К очередям несовмещенной с АЧР1 АЧР2 должна подключаться мощность потребителей Р(АЧР2) = 0,1·Р = 100 МВт, распределение по 4 очередям Р(АЧР2)/4=100/4=25 МВт. К специальной и технологической очередям (1-1, 1-2) подключена мощность 0,04·Р/2 = 20 МВт.

Распределение мощности нагрузок потребителей по очередям представлена в табл. 2.2.

Табл. 2.2. Распределение мощности по очередям.

3.1 Современные устройства частотной разгрузки

Первоначально устройства АЧР были ориентированы на контроль единственного параметра – частоты, хотя предпринимались попытки создания устройств АЧР на базе статических и электромеханических реле с контролем скорости изменения частоты.

В современных цифровых устройствах частотной разгрузки реализован контроль частоты, скорости изменения частоты, напряжения. Опыт эксплуатации первого поколения цифровых устройств частотной разгрузки, доказал их эффективность и перспективность использования.

По мере развития техники и накопления опыта эксплуатации различных устройств АЧР в реальных энергосистемах сформировалось общее мнение о необходимости контроля не только скорости изменения частоты, но и напряжения. Более того, появились исследования, предлагающие использовать и другие параметры – вторую производную по частоте, скорость изменения напряжения.

К настоящему времени существует достаточно цельное представление о том, какой должна быть совокупность контролируемых параметров частотной аварии, их уставок и условий взаимодействия всех частей устройств АЧР. На практике такую совокупность стало принято называть АЛГОРИТМОМ частотной разгрузки. Различают описанные выше алгоритмы АЧР-1, АЧР-2, АЧР-С, АЧР-Н (разгрузка по отклонению частоты и напряжения), а также комбинированные алгоритмы, объединяющие в различных вариантах все или отдельные из названных алгоритмов. Алгоритмы ЧАПВ (включение нагрузки, отключенной ранее по одному из алгоритмов разгрузки, после восстановления значения частоты) также не ограничиваются контролем частоты, а учитывают и напряжение в контролируемой сети.

Микропроцессорный блок БМАЧР.

Блок БМАЧР стал одним из первых цифровых устройств, серийно выпускаемых в России. Блок разработан в НТЦ "Механотроника" совместно со специалистами Рижского технического университета (проф. Н. С. Гуров) для применения в системах частотной разгрузки.

В данном устройстве впервые в отечественной практике был реализован принцип программирования параметров устройства частотной автоматики с целью аварийной разгрузки энергосистемы, причем доступ к устройству для изменения уставок можно получить только после введения пароля. Цифровая техника позволила не только отображать значения уставок на дисплее устройства, но и организовать пакетный принцип задания и хранения ставок.

В устройстве предусмотрены следующие алгоритмы разгрузки:

• АЧР-1 с изменяемыми уставками по частоте срабатывания и блокированием по скорости снижения частоты;

• АЧР-2 с изменяемыми уставками по частоте запуска и возврата, а также по времени срабатывания;

• АЧР-С с изменяемой уставкой по скорости срабатывания и тремя очередями срабатывания;

• ЧАПВ с общей для всех алгоритмов разгрузки уставкой по частоте запуска и возврата и независимо изменяемыми уставками по времени включения нагрузки, отключенной по алгоритмам АЧР-1 (ЧАПВ-1), АЧР-2 (ЧАПВ-2) и АЧР-С1 (ЧАПВ-С1).

К недостаткам блока можно отнести:

• невозможность подключения внешнего компьютера;

• отсутствие связи с АСУ;

• отсутствие контроля напряжения при работе алгоритмов разгрузки и ЧАПВ;

• отсутствие запоминания информации об изменении входных и выходных сигналов, срабатывании алгоритмов;

• отсутствие индикации текущего значения частоты.

В настоящее время в эксплуатации находится более 500 блоков БМАЧР, отказов блоков этого типа не было зарегистрировано.

Микропроцессорные блоки БМАЧР-М.

Новая серия блоков частотной разгрузки, названная БМАЧР-М, отличается наличием нескольких исполнений как по набору алгоритмов, так и по способу формирования выходного сигнала.

Один из блоков этой серии (БМАЧР-М 1 А) выполнен так, что может заменять блоки БМАЧР в электроустановках без внесения изменений в схему подключения. В блоках новой серии предусмотрен контроль уровня напряжения в сети при работе алгоритмов АЧР и ЧАПВ, расширен диапазон контролируемой частоты, введена светодиодная сигнализация о срабатывании каналов разгрузки и пропадании оперативного питания, предусмотрена индикация на дисплее текущего значения частоты сети. Введены каналы связи блока с ПЭВМ и АСУ.

В верхней части лицевой панели устройства типа БМАЧР-М расположен буквенно-цифровой дисплей из шести восьмисегментных индикаторов, что позволяет, сохранив простоту и невысокую цену блока, значительно расширить возможности интерактивного диалога. Ниже дисплея находятся соединитель RxTx для подключения ПЭВМ, шесть светодиодных индикаторов и четыре клавиши для навигации по меню.

Как и в блоке БМАЧР, в модернизированном блоке предусмотрено четыре фиксированных алгоритма:

• АЧР-1 (с возможностью блокирования работы алгоритма по скорости снижения частоты);

• АЧР-2 (с выдержкой времени на срабатывание и уставками по частоте запуска и возврата);

• АЧР-С (с тремя очередями разгрузки);

• ЧАПВ (раздельные каналы для включения нагрузки, отключенной по алгоритмам АЧР-1, АЧР-2 и АЧР-С).

Сигналы на отключение и включение нагрузки формируются различными выходными электромеханическими реле.

Все модернизированные устройства снабжены журналом событий, в котором регистрируется и хранится информация о 256 последних событиях — максимальных и минимальных значениях частоты, пуске и срабатывании частотных реле, изменении входных и входных сигналов, пропадании и появлении контролируемого напряжения.

Микропроцессорное устройство "Сириус-АЧР".

Микропроцессорное устройство частотной разгрузки "Сириус-АЧР" предназначено для использования на электростанциях и подстанциях энергосистем с целью ликвидации дефицита активной мощности путем автоматического отключения потребителей при снижении частоты (АЧР) с последующим автоматическим включением отключенных потребителей при восстановлении частоты (ЧАПВ).

Терминал "Сириус-АЧР" является централизованным устройством, выдающим сигналы отключения и последующего включения одного или нескольких присоединений, подведенных под частотную разгрузку.

Наличие традиционных алгоритмов разгрузки типа АЧР-1, АЧР-2 и ЧАПВ (АЧР-1 имеет возможность блокировки по величине скорости снижения частоты), позволяет использовать устройство для замены существующих блоков АЧР.

Особенности "Сириус-АЧР":

·                         Три очереди разгрузи: АЧР-1, АЧР-2 и ЧАПВ;

·                         Совмещенная АЧР-2 со ступенью АЧР-1 (общее реле);

·                         Блокировка АЧР-1 по скорости снижения частоты;

·                         Наличие контрольного канала для защиты от ложных срабатываний;

·                         Контроль по напряжению;

·                         Встроенный генератор частоты для проверок.

Микропроцессорные модули SPAF 340.

Реле частоты типа SPAF 340 (производитель АВВ “Реле-Чебоксары”) подключается к трансформаторам напряжения защищаемой секции шин и состоит из одного модуля — комбинированного модуля частоты и измерения скорости частоты SPCF 1D15. Модуль реле состоит из четырех ступеней разгрузки и ступени восстановления, получающих сигнал от общего измерителя частоты, т.е. и в данном устройстве использованы модули разного функционального назначения (ср. с устройствами АЧРМ и БММРЧ).

Измерение частоты производится косвенно, по результатам измерения промежутка времени между прохождениями сигнала через нуль. Значение частоты рассчитывается как среднее значение на интервале, длина которого выбирается пользователем. Для определения частоты может быть выбрано от 3 до 20 таких циклов, что влияет на время срабатывания реле. Однако при любом количестве циклов время срабатывания модуля не может быть менее 100 мс. Канал измерения частоты снабжен полосовым фильтром для подавления гармоник измеряемого сигнала.

Расчет скорости изменения частоты производится по двум последовательным значениям частоты, определенным не менее чем через три цикла.

Реле частоты MiCOM P-940.

Реле частоты MiCOM Р-940 содержит четыре частотные защиты с независимыми измерительными органами, обеспечивающими контроль:

• повышения частоты;

• понижения частоты;

• скорости изменения частоты;

• средней скорости изменения частоты;

• повышения напряжения;

• понижения напряжения.

Защита от понижения частоты работает с выдержкой времени, задаваемой пользователем (алгоритм АЧР-2). Отсчет выдержки времени начинается с момента, когда значение частоты становится ниже уставки. Если после истечения выдержки времени значение частоты остается ниже уставки, реле MiCOM Р-940 формирует сигнал на отключение нагрузки.

Алгоритм АЧР-С обеспечивает ускоренное отключение нагрузки при быстром снижении частоты в течение заданной выдержки времени.

Контроль средней скорости изменения частоты удобен при наличии в системе потребителей большой мощности (например, синхронных или асинхронных электродвигателей) или при переключении большой нагрузки. В этих случаях срабатывание защит по частоте даже с учетом скорости изменения частоты могло бы привести к излишним отключениям нагрузки.

Защита по напряжению имеет две независимые ступени, причем одной из них можно задать обратнозависимую характеристику. При пониженном значении напряжения блокируются все ступени отключения и подключения нагрузки (алгоритмы АЧР и ЧАПВ).

Реле частоты может быть использовано и для защиты генератора от работы при повышенной и/или пониженной частоте. Однако, в отличие от устройств БММРЧ, в рассматриваемом реле не предусматривается активного воздействия на регулятор частоты генератора. Вместо этого реле MiCOM P-940 по результатам контроля времени работы генератора при пониженных и повышенных значениях частоты формирует сигнал, отключающий генератор от нагрузки.

В реле предусмотрена возможность задания четырех групп уставок частотной защиты, что позволяет задавать различные режимы его работы.

Литература

1. В.Ф. Александров, В.Г. Езерский, О.Г. Захаров, В.С. Малышев. Частотная разгрузка в энергосистемах. ч. 1. М.: НТФ “Энергопрогресс”, “Энергетик”, 2007.

2. В.Ф. Александров, В.Г. Езерский, О.Г. Захаров, В.С. Малышев. Частотная разгрузка в энергосистемах. ч. 2. М.: НТФ “Энергопрогресс”, “Энергетик”, 2007.

3. Технические правила организации в ЕЭС России автоматического ограничения снижения частоты при аварийном дефиците активной мощности (автоматическая частотная разгрузка) // Стандарт ОАО “СО-ЦДУ ЕЭС”, 2005.

4. М.А. Беркович, В.А. Гладышев, В.А. Семенов. Автоматика энергосистем. М.: “Энергоатомиздат”, 1991.

Страницы: 1, 2, 3