Противоаварийной автоматики

Комплект продольной дифференциальной защиты линии Комплект реле сопротивления Противоаварийная автоматика Система группового регулирования активной мощности УРОВ

212. Ермоленко В. М., Федосеев А. М. Релейная защита и противоаварийная автоматика электропередач 500 кВ. — В кн.: Дальние электропередачи 500 кВ. М.—Л., «Энергия», 1964, с. 352-390.

285. Ермоленко В. М., Федосеев А. М. Основные вопросы развития техники релейной зашиты и противоаварийной автоматики, рассматривавшиеся на сессии СИГРЭ 1Э72.—В кн.: Релейная защита и противоаварийная автоматика (СИГРЭ-72). М., «Энергия», 1975, с. 3—19.

Создание основной сети ЕЭЭС с развитой пропускной способностью межсистемных связей существенно, но еще не полностью решает усложняющиеся проблемы обеспечения надежности работы и управляемости ЕЭЭС. В рассматриваемой перспективе наряду с применением традиционных средств обеспечения надежности (создание необходимых резервов мощности, усиление межсистемных связей, противоаварийная автоматика и т. п.) начнут использоваться новые виды управляемых элементов ЭЭС: электропередачи постоянного тока, накопители энергии, управляемые источники реактивной мощности и другие. В частности, применение ЛЭП постоянного тока 1500 кВ (с отпайками) в качестве межсистемных связей, идущих в широтном направлении наряду с ЛЭП 1150 кВ, должно существенно повысить управляемость (и надежность) ЕЭЭС.

Противоаварийная автоматика в эксплуатационных условиях, когда возникают внезапные или плохо учтенные службой режимов дефициты или недостатки мощности в одной или нескольких энергосистемах, входящих в ОЭС, должна предохранять турбины тепловых или гидравлических электростанций от перегрузки и отключать в случае необходимости часть нагрузки.

В эксплуатационных условиях возникают плохо учтенные службой режимов недостатки мощности в одной или нескольких энергосистемах, входящих в ОЭС. Противоаварийная автоматика в этих условиях должна предохранять оборудование тепловых или гидравлических электростанций от перегрузки и в случае необходимости автоматически снижать часть нагрузки.

Запас устойчивости определяется последовательными утяжелениями режима энергосистемы. Утяжеление режима и расчет предельного перетока в сечении производятся в предположении отключения любых устройств, препятствующих достижению предельного перетока в данном сечении (автоматическое ограничение перетока, противоаварийная автоматика и т.п.). Предельные перетоки определяются с учетом перегрузок всего оборудования, допустимых в течение 20 минут.

Система должна работать, не достигая этого предела, т. е. с некоторым запасом устойчивости, определяемым специальными нормативами для нормальных или послеаварийных (после ликвидации аварии: отключении части линий, генераторов и т. д.) условий; чтобы обеспечить устойчивость функционирования электрической системы, предусматриваются специальные мероприятия (обеспечение должного запаса при проектировании, автоматическое регулирование генераторов, противоаварийная автоматика, действующая в процессе отклонения режима системы от нормального). При анализе устойчивости электрических систем различают три ее вида.

обратная свяаь объединенная энергосистема пропорциональное действие противоаварииное управление противоаварийная автоматика полупроводник, полупроводниковый

Утяжеление режима и определение предельного перетока в сечении проводится в предположении отключения любых устройств, препятствующих достижению предельного перетока в данном сечении (автоматическое ограничение перетока, противоаварийная автоматика в т. п.). Предельные перетоки определяются с учетом перегрузок всего оборудования, допустимых в течение 20 мин.

Противоаварийная автоматика

Основным назначением релейной защиты является автоматическое отключение поврежденного элемента (как правило, при КЗ) от остальной, неповрежденной части системы при помощи выключателей. Таким образом, она является одним из видов противоаварийной автоматики систем. Важность этого вида автоматики определяется тем, что без нее вообще невозможна бесперебойная работа электроэнергетических установок. Следует отметить, что некоторые виды повреждений, например однофазные замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью, непосредственно не нарушают работу системы. В таких случаях часто допускают действие защиты только на сигнал.

Название «релейная защита» появилось в ряде стран в связи с тем, что рассматриваемый вид противоаварийной автоматики начал осуществляться с использованием электромеханических аппаратов, названных реле. В дальнейшем этот термин получил всеобщее признание и был узаконен в Международном электротехническом словаре; сыгравшем большую роль в становлении отечественной терминологии.

Бесперебойная работа электроэнергетических систем обеспечивается применением как релейной защиты, так и ряда других устройств противоаварийной автоматики. Работа многих из этих устройств связана с работой релейной защиты; все они входят в кибернетическую систему управления электроэнергетической системой при нарушениях «е нормальных режимов работы.

Возможен и другой асинхронный режим работы генератора с исправной системой возбуждения. Он возникает при выходе генератора или групп генераторов из синхронизма по отношению к остальной части системы. Такой режим часто называют асинхронным ходом. Он недопустим как для генераторов, так и для системы в целом. Обычно считается, что асинхронный ход должен ликвидироваться не защитами элементов, а специальными устройствами противоаварийной автоматики системы. Последствия асинхронного хода для генератора могут быть очень тяжелыми. Так, например, были случаи возникновения у современных мощных машин при резонансных явлениях крутящих моментов на валу, значительно превышающих моменты при трехфазных КЗ на их зажимах, что приводило к разрушениям машин. Поэтому устройства противоаварийной автоматики часто выполняются действующими

не после проворота роторов генераторов на 360° (относительно системы), а при расхождении векторов напряжений по концам линий электропередачи на определенный угол. В последние годы машиностроители выдвигали требование ограничивать для некоторых типов мощных машин угол отключения оси ротора с установкой для этого индивидуальных устройств на генераторах. При этом возникает вопрос согласования их действия с устройствами противоаварийной автоматики. Таким образом, вопрос о способах предотвращения и ликвидации асинхронного хода генераторов находится еще в стадии уточнения.

14.1. ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ О ПОВЫШЕНИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Управление ЭЭС осуществляется автоматическими регуляторами и устройствами противоаварийной автоматики. В последнее время для управления стали применять цифровые машины. Настройка автоматических систем управления производится методами синтеза в соответствии с заранее выбранными характеристиками таким образом, чтобы обеспечить экономичность работы системы и высокие показатели качества отпускаемой потребителям электроэнергии.

16) выбор релейной защиты и автоматики (регуляторов напряжения и частотной разгрузки, противоаварийной автоматики, синхронизации, АПВ, АВР и др.) (см. гл. 5, [5.1, 5.2]);

Основными причинами последних являются недостаточная пропускная способность и надежность основных электрических связей (35—45%), неправильная работа или недостаточная оснащенность средствами релейной защиты и противоаварийной автоматики (20—30%), недостаточный уровень эксплуатации и ошибки персонала (около 20%), ненадежнаяработа выключателей (около 10%). Основными задачами, связанными с обеспечением надежности функционирования и решаемыми в процессе эксплуатации ЭЭС, являются: рациональное распределение располагаемого резерва системы между подсистемами, установление оптимальных планов ремонтов основного оборудования, определение величины включенного резерва, выбор коммутаций схемы электрической сети, определение допустимых по условиям устойчивости перетоков мощности по ЛЭП, настройка противоаварийной автоматики, подготовка режимов для проведения переключений и ремонтов.

Надежность учитывается при Э'Х>м главным образом на основе определения пропускной способности электропередач, резервов мощности и энергии и установления функций противоаварийной автоматики.

3) рассмотрение автоматики вообще и противоаварийной автоматики в частности как органической слагающей работы систем. В большинстве случаев автоматика решающим образом определяет устойчивость (искусственную устойчивость при АРВ, результирующую устойчивость, автоматическую разгрузку и т. д.). Учет действия всех автоматических устройств, в том числе и применяющих методы сильного регулирования, цифрового исполнения регуляторов, функциональный (кибернетический) подход и т. д., производится по эффекту, оказываемо-м у ими на процесс развития аварии. Принимаемые в проектировании и эксплуатации систем Советского Союза решения ориентируются на нормативы для анализа устойчивости и надежности. Для этих нормативов, оправдавших себя повышением безаварийности, характерна гибкость голожений, позволяющих в зависимости от конкретных условий работать с различными запасами и даже (в отдельных случаях) в условиях практически отсутствующего резерва совсем без запасов.