Автоматическая частотная разгрузка реферат

Обновлено: 05.07.2024

Одной из основных функций ПАА является автоматическая частотная разгрузка (АЧР). В случае возникновения превышения нагрузками потребителей нагрузок генераторов электростанций возникает дефицит мощности энергосистемы (ЭС), сопровождающийся снижением частоты, АЧР призвана ликвидировать дефицит активной мощности и восстановить частоту сети до допустимого уровня, путем отключения части наименее ответственных, заранее выбранных потребителей нагрузки от сети.

Компанией ПАРМА в 2009 году было разработано локальное устройство ПАА (разукрупненный АЧР) ПАРМА УАЧР 12 для выполнения функций ПАА в энергосистеме на уровне напряжения 0, 4 /6-10 кВ.

ПАРМА УАЧР 12 представляет собой современное микропроцессорное многофункциональное цифровое устройство, которое позволяет обеспечить выполнение основных функций частотной противоаварийной автоматики отдельного присоединения или группы присоединений, а также может быть использовано в качестве реле частоты, скорости изменения частоты, реле напряжения и скорости изменения напряжения.

Устройство автоматической частотной разгрузки может применяться в самых разных схемах, где требуются реле напряжения и частоты. На объектах с малым числом присоединений применение групповых терминалов АЧР/ЧАПВ не всегда экономически рационально, так как большая часть их функций не требуется.

Устройство отличается от других устройств ПАА значительно более низкой стоимостью, предоставляет широкий объем сервисных функций, зачастую превышающий функционал более дорогих терминалов АЧР/ЧАПВ.

Функции устройства ПАРМА УАЧР 12:

- АЧР-1, АЧР-2, АЧР-С, АОСН и автоматического включения нагрузки по алгоритму ЧАПВ после устранения дефицита активной мощности;

- ввод и хранение в энергонезависимой памяти 8 пакетов уставок. Ввод уставок, параметрирование устройства может производиться с помощью внешнего компьютера через USB порт, который закрывается специальной клейкой пленкой, допускающей многократное приклеивание;

- регистрация и хранение в энергонезависимой памяти 6 цифровых осциллограмм длительностью 3 с каждая (пуск регистрации производится при пуске любой функции автоматики АЧР-1, АЧР-2, АЧР-С, АОСН и ЧАПВ);

Выполнение всех функций блокируются при напряжении менее 50 % от номинального и/или частоте входного сигнала ниже 40 Гц.

УАЧР 12 выпускается в двух модификациях, на напряжение 100 В и 380 В.

Питание осуществляется от измеряемой сети переменного тока с частотой от 45 до 55 Гц. Потребляемая мощность: менее 5 Вт.

Диапазон рабочих температур: - 40 … + 50 Град С

Габаритные размеры: 140 х 90 х 65 мм (Ш х В х Г)

Достоинства ПАРМА УАЧР 12: недорогое, современное устройство, разработанное для использования в суровых климатических условиях с широким набором сервисных функций ПАА.

Автомати́ческая часто́тная разгру́зка (АЧР) — один из методов противоаварийной автоматики, направленный на повышение надежности работы электроэнергетической системы путем предотвращения образования лавины частоты и сохранения целостности этой системы. Метод заключается в отключении наименее важных потребителей электроэнергии при внезапно возникшем дефиците активной мощности в системе.

При дефиците реактивной мощности c целью исключения образования лавины напряжения применяют АОСН.

1. Применение

В работе энергосистемы нередко случаются аварии, вызванные разного рода причинами, в результате которых система может потерять часть своих источников питания (аварии на генераторах, питающих трансформаторах).

Обычно, в случае потери питания от источника, применяется АВР, с помощью которого к системе подключаются дополнительные источники; или систему соединяют с параллельно работающей системой. Однако во многих случаях мощности источников, питающих параллельную систему, может быть недостаточно для питания своей и добавленной нагрузки, в связи с чем в системе возникает дефицит активной мощности, проявляющийся в первую очередь в снижении частоты системы.

Снижение частоты несет разрушительные действия для сложных технологических процессов, может привести к угрозе безопасности людей, повлечь за собой серьезные техногенные или экологические катастрофы. В частности, при долгой работе крупных паровых турбин на пониженной частоте в них возникают разрушительные процессы, связанные с совпадением частоты вращения турбины с резонансной частотой какой-либо из групп ее лопаток.

Коэффициент мощности электроустановок и способы его повышения

. Поэтому чем меньше нагрузка двигателя, тем с меньшим коэффициентом мощности он работает. Так, например, асинхронный электродвигатель мощностью 4 кВт при частоте вращения 980 мин-1 при полной нагрузке имеет . животноводческой фермы 80 кВт, a cos ф 0,8, то мощность трансформатора для питания электродвигателей 2. К понижению коэффициента полезного действия генераторов и трансформаторов. У генераторов и .

Кроме частоты, в системе уменьшается напряжение, недостаток которого так же серьезно влияет на состояние потребителей электроэнергии.

Для того, чтобы не допустить обвала частоты в системе, принято отключать часть приёмников электроэнергии, снижая тем самым нагрузку на систему. Подобное отключение называется автоматической частотной разгрузкой (АЧР).

Согласно ПУЭ все потребители электрической энергии делятся на три категории: I категория — к потребителям этой группы относятся те, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, опасность для безопасности государства, нарушение сложных технологических процессов и пр. II категория — к этой группе относят электроприёмники, перерыв в питании которых может привести к массовому недоотпуску продукции, простою рабочих, механизмов, промышленного транспорта. III категория — все остальные потребители электроэнергии. Потребители I категории должны иметь постоянное электропитание, причем от двух независимых источников. Перерыв в питании от одного из источников допускается только на время действия АВР. Потребители II категории допускают работу от одного источника и перерыв питания не должен превышать время, необходимое для включения резервного источника дежурным персоналом или выездной бригадой. Потребители же III категории допускают перерыв в электропитании до суток (время ликвидации аварии выездной аварийной бригадой).

Таким образом, действие АЧР направлено на отключение потребителей III категории, как наименее важных.

При проектировании схемы АЧР электрической системы следует распределять потребителей по подстанциям и распределительным устройствам с учетом этого разделения на категории. Кроме того, следует предусмотреть все возможные виды аварий и предусмотреть такую мощность отключаемых электроприёмников, которой окажется достаточно, чтобы вернуть систему в нормальное состояние после их отключения. Саму схему АЧР делают многоступенчатой, где каждая ступень отличается от другой уставкой по частоте. То есть, при достижении частоты ниже определенного значения, определяемого первой уставкой, сработает первая ступень и отключит часть потребителей. Затем, если процесс падения частоты не остановился, то при достижении частоты значения второй уставки, отключится следующая группа потребителей, что еще больше замедлит процесс снижения частоты.

2. Классификация

Устройства АЧР разделяют на категории:

2.1. АЧР I (быстродействующая АЧР)

Задача АЧР-I : быстрое отключение части потребителей с целью остановить лавинообразный процесс падения частоты в системе. Диапазон уставок АЧР-I лежит от 48,5 Гц до 46,5 Гц с шагом в 0,1 Гц. Мощность отключаемых потребителей равномерно распределяют по ступеням. Выдержка по времени у АЧР I лежит в пределах от 0,3 до 0,5 секунды.

Расчет трансформаторной подстанции для питания потребителей

. рис. 1.5). нагрузок ПС Рис Так как в курсовой работе предусмотрено электроснабжение потребителей I и II категорий надёжности, то принимаем ПС с двумя трансформаторами тупиковую . электрической энергии по напряжению, частоте или роду тока — электрическими подстанциями (ПС). На электрических трансформаторных ПС (ТП) электроэнергия преобразуется по напряжению одной частоты с помощью трансформаторов. .

2.2. АЧР II

Существуют также особые категории АЧР, применяемые в различных специфических случаях.

Схемы АЧР собирают с помощью средств РЗиА. В настоящие время широкое распространение получили микропроцессорные терминалы РЗиА, в том числе и такие, основным назначением которых служит выполнение функций АЧР и ЧАПВ.

Примечания

Для энергосистем с промышленной частотой 50 Гц

Данный реферат составлен на основе .

Примеры похожих учебных работ

Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей

. надежности электроснабжения) потребителей, получающих электроэнергию от рассматриваемой подстанции. Для питания электроприемников 1-й и 2-й . воздушной линии 10 кВ при нормальном режиме работы рекомендуется принять равной 8%,(5¸10) для кабельной .

Типы источников питания

. оценивается отношением выходной мощности постоянного тока к суммарной мощности, отбираемой от первичного источника электрической энергии. Кроме основных электрических параметров каждый ИВЭП характеризуется рядом конструкторско-экономических и .

Потребители электрической энергии (2)

. потребителей первой категории в большинстве отраслей промышленности невелик, за исключением химических и металлургических производств. На нефтехимических заводах нагрузка потребителей . рекомендуется обеспечивать электроэнергией от . три основных режима .

Компенсация реактивной мощности

. нагрузок. В связи с этим в питающей энергосистеме часто наблюдалась перекомпенсация реактивной мощности. Перекомпенсация- это избыточная реактивная мощность, вырабатываемая компенсирующей установкой в периоды понижения нагрузок (ночью, в обеденные .

Теория сварочных процессов

Компенсация реактивной мощности (3)

. на другой трансформатор. Так как коэффициент реактивной мощности в нашей работе превышает нормативный, делаем вывод о необходимости компенсации реактивной мощности. Снижение потребления реактивной мощности не всегда возможно естественным методом. .

Функции устройства ПАРМА УАЧР 12:

УАЧР 12 выпускается в двух модификациях, на напряжение 100 В и 380 В.

Диапазон рабочих температур: - 40 … + 50 Град С

Габаритные размеры: 140 х 90 х 65 мм (Ш х В х Г)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

* Институт – Энергетический институт
* Направление – Электроэнергетика и электротехника
* Кафедра – Электрических сетей и электротехники

*
* Выполнил: студент гр. 5А0Г Е.Ю. Грязев
Руководитель: доцент кафедры ЭСИЭН.Л.Бацева

Содержание
Введение……………………………………………………………………..…. 3
1. Автоматическая частотная разгрузка энергосистемы……………. …………5
2. Назначение автоматической частотной разгрузки………………. ………. 8
3. Требования кавтоматической частотной разгрузке…..….……………. ….16
4. Категории разгрузки. Уставки автоматической частотной разгрузки . 20
Заключение…………………………………………………….…..…….…. 28
Список литературных источников………………………………….……. 29

Введение
Аварии в энергосистемах, сопровождающиеся возникновением дефицита активной мощности и глубоким снижением частоты, имеют, как правило, наиболее тяжелыепоследствия. Снижение частоты, происходящее в результате отключения источников генерации, аварийного разделения энергосистемы на части, отключения питающих энергорайон линий электропередачи, приводит прежде всего к нарушению нормальной работы собственных нужд тепловых электростанций или снижению их производительности, вследствие чего уменьшается мощность электростанций. При снижении частотывозможно также отключение некоторых блочных агрегатов тепловых электростанций технологическими защитами. Вследствие такого снижения генерации в энергосистеме увеличивается первоначальный дефицит мощности и происходит еще более глубокое снижение частоты. При определенных условиях, начиная с некоторого момента времени, темп процесса снижения частоты может резко возрасти, и возникает так называемая лавиначастоты, приводящая к развалу энергосистемы, полной остановке электростанций и отключению всех потребителей. Аварии с лавиной частоты являются самыми тяжелыми по своим последствиям и связаны с большим народнохозяйственным ущербом.
Другой опасностью снижения частоты является возможность развития так называемой лавины напряжения, приводящей к массовому отключению потребителей, или массовая саморазгрузкапотребителей при снижении напряжения в результате снижения частоты. Лавина напряжения может возникать в результате увеличения потребления реактивной мощности в узлах нагрузки из-за снижения частоты и уменьшения генерируемой реактивной мощности (вследствие реакции некоторых систем возбуждения и регуляторов возбуждения генераторов на снижение частоты).
Лавина частоты и лавина напряжения (или массоваясаморазгрузка потребителей), как правило, связаны с длительными отключениями потребителей. Ликвидация последствий таких аварий - разворот тепловых электростанций (особенно при потере питания собственных нужд), восстановление питания отключенных потребителей - занимает, как правило, не менее нескольких часов.
Снижение частоты также существенно влияет на работу электроприёмников. Производительностьряда вращающихся механизмов (насосы, вентиляторы) в большой степени зависит от частоты. Снижение частоты может привести к срабатыванию технологической автоматики на различных предприятиях и нарушению работы технологических линий.
Длительные глубокие снижения частоты недопустимы также по условиям работы паровых турбин. Резонансные явления, возникающие в лопатках турбин.

Описание возможных сценариев развития аварий на электростанциях. Автоматическая частотная разгрузка энергосистемы, ее задачи и назначение. Требования, категории разгрузки, установки АЧР. Математическая модель энергосистемы. Моделирование работы разгрузки.
Краткое сожержание материала:

реферат на тему:

автоматическая частотная разгрузка

Аварии в энергосистемах, сопровождающиеся возникновением дефицита активной мощности и глубоким снижением частоты, имеют, как правило, наиболее тяжелые последствия. Снижение частоты, происходящее в результате отключения источников генерации, аварийного разделения энергосистемы па части, отключения питающих энергорайон линий электропередачи, приводит прежде всего к нарушению нормальной работы собственных нужд тепловых электростанций или снижению их производительности, вследствие чего уменьшается мощность электростанций. При снижении частоты возможно также отключение некоторых блочных агрегатов тепловых электростанций технологическими защитами. Вследствие такого снижения генерации в энергосистеме увеличивается первоначальный дефицит мощности и происходит еще более глубокое снижение частоты. При определенных условиях, начиная с некоторого момента времени, темп процесса снижения частоты может резко возрасти, и возникает так называемая лавина частоты, приводящая к развалу энергосистемы, полной остановке электростанций и отключению всех потребителей. Аварии с лавиной частоты являются самыми тяжелыми по своим последствиям и связаны с большим народнохозяйственным ущербом.

Другой опасностью снижения частоты является возможность развития так называемой лавины напряжения, приводящей к массовому отключению потребителей, или массовая саморазгрузка потребителей при снижении напряжения в результате снижения частоты. Лавина напряжения может возникать в результате увеличения потребления реактивной мощности в узлах нагрузки из-за снижения частоты и уменьшения генерируемой реактивной мощности (вследствие реакции некоторых систем возбуждения и регуляторов возбуждения генераторов на снижение частоты).

Лавина частоты и лавина напряжения (или массовая саморазгрузка потребителей), как правило, связаны с длительными отключениями потребителей. Ликвидация последствий таких аварий--разворот тепловых электростанций (особенно при потере питания собственных нужд), восстановление питания отключенных потребителей -- занимает, как правило, не менее нескольких часов.

Снижение частоты также существенно влияет на работу электроприёмников Производительность ряда вращающихся механизмов (насосы, вентиляторы) в большой степени зависит от частоты. Снижение частоты может привести к срабатыванию технологической автоматики на различных предприятиях и нарушению работы технологических линий.

Длительные глубокие снижения частоты недопустимы также по условиям работы паровых турбин. Резонансные явления, возникающие в лопатках турбин при отклонении частоты от номинального значения, приводят к накоплению усталостных изменений, и возникает опасность разрушения лопаток.

Предотвращение снижения частоты до опасных уровней, при которых возможно нарушение работы энергосистемы, может быть возложено только на автоматику, поскольку процессы лавины частоты и напряжения могут развиться за время от нескольких десятков до нескольких секунд (в зависимости от глубины снижения частоты и напряжения).

1. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЧАСТОТНАЯ РАЗГРУЗКА ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

Для предотвращения и ограничения развития аварий со снижением частоты применяется комплекс средств противоаварийной автоматики. Основным из них является автоматическая частотная разгрузка (АЧР), предназначенная для отключения части потребителей при возникновении дефицита мощности. Необходимость ее применения и высокая эффективность подтверждены многолетним опытом эксплуатации.

Основное назначение АЧР - путем отключения части менее ответственных потребителей сохранить в работе электрические станции и в той мере, в какой это возможно, -- наиболее ответственных потребителей. Сохранение в работе электрических станций дает возможность после ликвидации аварийной ситуации достаточно быстро восстановить питание потребителей.

Отсутствие или недостаточный объем АЧР могут привести к останову всех или значительной части электрических станций, вследствие чего будет нарушено питание существенной доли или всех потребителей, Восстановление их электроснабжения потребует значительного времени.

В последние годы основная задача АЧР стала формулироваться более широко - не только предотвратить снижение частоты ниже соответствующих уровней на время больше допустимого, но и обеспечить подъем частоты до уровня, дающего возможность автоматически быстро восстановить нормальную работу энергосистемы.

Задача ликвидации аварийной ситуации с дефицитом мощности и восстановления электроснабжения потребителей наряду с АЧР решается также такими мероприятиями, как пуск резервных гидроагрегатов при снижении частоты (частотный пуск), перевод по этому же фактору гидрогенераторов из режима синхронного компенсатора в режим выдачи активной мощности, автоматическое повторное включение потребителей, отключенных устройствами АЧР, при повышении частоты (ЧАПВ), различные виды АПВ линий.

Развитие энергосистем страны идет по пути их объединения на параллельную работу. В этих условиях, по мнению некоторых специалистов, роль АЧР как средства противоаварийной автоматики уменьшается, поскольку в таких крупных энергообъединениях менее вероятна глубокое снижение частоты. Это ошибочное утверждение. Роль АЧР еще более возрастает в силу следующих причин.

Во-первых, с объединением энергосистем на параллельную работу существенно увеличивается число узлов и районов, получающих мощность по связям с энергообъединением, т. е. возрастает вероятность локальных дефицитов мощности.

В-третьих, условия работы энергосистем с точки зрения возможности развития лавины частоты в последние годы стали более тяжелыми из-за того, что основная часть мощности сейчас вырабатывается агрегатами блочных ТЭС высокого и сверхвысокого давления и АЭС, допустимая длительность работы которых при пониженной частоте меньше, чем у агрегатов ТЭС низкого и среднего давления с общим паропроводом.

В-четвертых, как указывалось выше, на АЧР часто возлагается задача создания условий для автоматического восстановления нормального режима энергосистемы, района и, в частности, обеспечения ресинхронизации, работы АПВ с улавливанием синхронизма и т. д.

Таким образом, в условиях современных крупных по мощности и сложных по конфигурации энергообъединений роль АЧР по-прежнему велика, но существенно меняются требования, предъявляемые к ней.

1.1 НАЗНАЧЕНИЕ АЧР

По мере объединения энергосистем и увеличения их мощности вероятность общего (охватывающего все объединение) глубокого снижения частоты уменьшается. Внезапное отключение одного крупного агрегата, несмотря на то, что их единичные мощности растут, незначительно скажется на изменении частоты. Например, в энергообъединении мощностью Р_Н=20000 МВт с регулирующим эффектом нагрузки k_Н = 2,5 отключение одного блока 200 МВт даже при отсутствии резервов мощности приведет к отклонению частоты не более чем на f=(200*50)/(20000*2,5)=0,2 Гц Если в крупном энергообъединении выйдет из строя даже целая станция (что бывает крайне редко), это тоже может не привести к существенному снижению частоты. Компоновка мощных электростанций по блочному принципу еще более ограничивает возможность такой аварии. Однако объединение энергосистем на параллельную работу обусловливает ряд особенностей с точки зрения возникновения и развития аварий с небалансом мощности,

Прямым следствием создания крупных энергообъединений является увеличение числа узлов и районов, получающих значительную часть мощности по электрическим связям с объединением, и повышение вероятности возникновения больших местных дефицитов мощности при аварийном отделении этих узлов и районов (рис. 1.1, кривая 1). Такие аварийные ситуации могут возникать при отключении единственной связи района с энергообъединением или в результате пос.

Электропитающие системы и электрические сети
Связь баланса активной мощности и частоты. Оценка влияния частоты на работу электроприемников. Статические характеристики и способы регулирования част.

Анализ современных микропроцессорных средств в системах релейной защиты и автоматики
Внутренняя структура микропроцессорного устройства в релейной защите. Возможность измерения нормального, аварийного режима. Устройство микропроцессорн.

Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем
Содержание:Общие вопросы релейной защиты и автоматики.Релейная защита ЛЭП.Защита трансформаторов.Релейная защита шин станций и подстанций.Защита синхр.

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР)
Одной из основных функций ПАА является автоматическая частотная разгрузка (АЧР). В случае возникновения превышения нагрузками потребителей нагрузок ге.

Устройства противоаварийной автоматики
Назначение, виды и технические характеристики устройств противоаварийной автоматики РАЭС, их устройство и работа, принципы выполнения. Основные технич.

Читайте также: