Сторінка 31 з 37
глава восьма
ДЕЯКІ СПЕЦІАЛЬНІ ПИТАННЯ АЧР
Зниження частоти в енергосистемі з переважанням гідрогенераторів
При наявності на агрегатах обертового резерву зміна частоти при виникненні дефіциту потужності відбувається за експоненціальним законом з наявністю гармонійних складових (див. § 1.9). Якщо цей резерв зосереджений на теплових електростанціях, турбіни яких мають швидкодіючу систему регулювання частоти обертання (постійна часу системи регулювання турбіни ts = 0,5 с), то найменше значення частоти в перехідному процесі мало відрізняється від усталеного значення (див. Рис. 1.32). Процес має інший характер, якщо основна частина обертового резерву зосереджена на гідростанціях. Цей резерв при зниженні частоти реалізується набагато повільніше, оскільки система регулювання частоти обертання гідротурбін має великі постійні часу.
Мал. 8.1. Зміна частоти в системі з гідрогенераторів з різними параметрами системи регулювання при наявності на них обертається резерву
Якщо постійна часу системи регулювання турбін ТЕС на порядок менше постійної механічної інерції агрегату, то у агрегатів ГЕС ці величини сумірні. В результаті цього навіть при наявності на гідростанціях обертового резерву частота може короткочасно знижуватися до рівнів, що викликають спрацьовування АЧР.
На рис. 8.1 як приклад показані залежності зміни частоти в енергосистемі з гідрогенераторами при наявності на них обертається резерву, що перевищує виник дефіцит потужності [33]. Як видно з малюнка, найбільше зниження частоти спостерігається при наявності в системі регулювання гідротурбін ізодромного механізму. Щоб швидше мобілізувати резервну потужність гідроагрегатів і уникнути глибокого зниження частоти, доцільно на гідротурбінах виключати з роботи ізодромний елемент регулятора частоти обертання на тривалий час при його роботі в нормальному режимі або тимчасово при зниженні частоти. Кілька зменшуючи зниження частоти, виняток ізодромного механізму проте не може повністю усунути зниження частоти до уставок АЧР. Тому спрацьовування пристроїв розвантаження при зосередженні обертового резерву в основному на ГЕС можливо. Для відновлення живлення споживачів, надмірно відключаються в таких режимах пристроями АЧР, необхідно виконати на них ЧАПВ. Слід зазначити, що в зв'язку з ростом питомої потужності теплових електростанцій в загальному балансі подібні режими виникають порівняно рідко. Вони спостерігалися, як правило, в окремих ізольованих районах і енергосистемах, де основна частина потужності виробляється гидростанциями.
Зниження частоти при коротких замиканнях
Короткі замикання в невеликих по потужності ізольованих енергосистемах або районах мережі 6-35 кВ (а в окремих випадках і 110 кВ), що володіє значним активним опором, можуть призводити до зниження частоти. У ряді випадків таке зниження частоти може супроводжуватися спрацьовуванням АЧР.
При КЗ через зниження напруги в вузлах відбувається деяке зниження навантаження споживачів, але через зростання струмів збільшуються активні втрати. Якщо зростання втрат перевищує зниження потужності навантаження, на генератори відбувається наброс потужності (при відсутності резерву генеруючої потужності або його малому значенні) і знижується частота в енергосистемі (районі).
Значення зниження частоти при КЗ визначається виникають дефіцитом потужності і тривалістю КЗ, т. Е. Часом дії захисту. Найбільший дефіцит потужності, як правило, виникає при КЗ в основній мережі (110 кВ і вище), але оскільки в основній мережі встановлюється швидкодіючий захист, частота не встигає знизитися до уставок спрацьовування АЧР.
Найбільше зниження частоти відбувається при КЗ на реактірованних кабельних лініях 6-10 кВ, оскільки захист на таких лініях зазвичай діє з витримкою часу. Наприклад, при трифазному КЗ наброс потужності від втрат в мережах складе
Активний опір ланцюга КЗ складається з опорів ліній, трансформаторів і перехідного опору в місці КЗ. Воно може змінюватися в широких межах, і, як наслідок, буде змінюватися і Рх. Максимальний наброс потужності від активних втрат при КЗ матиме місце при рр = хк і складе
Якщо відомо значення потужності КЗ
то отримаємо, що
(8.4).
У багатьох випадках зниження активної потужності навантажень при КЗ незначно (особливо при переважанні двигунів), і в першому наближенні для визначення найбільшого зниження частоти їм можна знехтувати, вважаючи РГ = РХ. При більш точних розрахунках необхідно також враховувати зниження потужності навантажень (а в ряді випадків і їх відключення) при зниженні напруги. Практично з можливістю значного зниження частоти при КЗ через накидання активної потужності внаслідок зростання втрат слід рахуватися в енергосистемах або районах невеликої потужності-200- 300 МВт.
Для запобігання спрацьовування АЧР при КЗ слід або знизити уставку спрацьовування черг АЧР1, або використовувати в даному районі, переважно АЧР2. У тих випадках, коли ці заходи є неприйнятними, необхідно застосовувати ЧАПВ, відновлює харчування навантажень, відключених пристроями АЧР під час КЗ.