МДК-02.03 “Противоаварийная автоматика электрических станций сетей и систем”

Г.

 

Рассмотрена и одобрена                         на заседании комиссии профессионального цикла специальностей ГЭЭУ, СиЭИС, ЭССиС Протокол № ____               от «____» ________ 2020г. Председатель комиссии _____________ Е. Л. Филина

УТВЕРЖДАЮ: Заместитель директора по учебной работе ___________ Е.А. Боровенко «____» ___________2020 г

 

 

Рабочая программа профессионального модуля ПМ-03. “Контроль и управление технологическими процессами” разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальностям среднего профессионального образования 13.02.03 «Электрические станции, сети и системы»

 

Организация-разработчик: Краевое государственное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

«Дивногорский гидроэнергетический техникум имени А.Е.Бочкина»

 

Разработчик: Докин В.В. преподаватель ДГЭТ.

 

Содержание

	Введение	6
1	Раздел 1. Общие сведения о противоаварийной автоматике	8
1.1	Назначение и основные задачи противоаварийной втоматики	8
1.2	Состав ПАА	9
1.3	Состав энергетической системы	11
1.4	Виды электрических сетей	14
1.5	Технология получения электроэнергии на электростанциях	15
1.6	Баланс активной мощности и его связь с частотой	19
1.7	Баланс реактивной мощности и его связь с напряжением	20
1.8	Качество электроэнергии	21
2	Раздел.2. Статическая устойчивость параллельной работы синхронных генераторов и электростанций	23
2.1	Угловые характеристики активной мощности синхронных генераторов	23
2.1.1	Принцип выдачи активной мощности синхронным генератором в сеть	23
2.1.2	Угловая характеристика неявнополюсной машины	25
2.1.3	Угловые характеристики явнополюсных машин	26
2.2	Асинхронные режимы синхронных машин	27
2.3	Понятие о статической устойчивости	29
3	Раздел 3. Регулирование напряжения в электрических сетях	31
3.1	Причины изменения напряжения в электрических сетях	31
3.2	Средства регулирования напряжения в электрических сетях	33
3.2.1	Средства регулирования напряжения	33
3.2.2	Виды регулирование напряжения	34
3.2.3	Автоматический регулятор напряжения трансформатора на подстанции	35
3.2.4	Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок	37
4	Раздел 4. Динамическая устойчивость энергосистемы	39
4.1	Причины нарушения динамической устойчивости	39
4.2	Понятие о динамической устойчивости энергосистемы	40
4.3	Способы повышения динамической устойчивости	44
5	Раздел 5. Ликвидация аварийного режима	46
5.1	Структура противоаварийной автоматики	46
5.2	Предупредительная подсистема	47
5.2.1	Состав предупредительной системы	47
5.2.2	Автоматическое регулирование возбуждения (АРВ) синхронных генераторов	47
5.2.2.1	Автоматика, действующая при резком снижении напряжения	47
5.2.2.2	Компаундирование возбуждения синхронного генератора полным током	49
5.2.2.3	Компаундирование возбуждения синхронного генератора в сочетании с корректором напряжения	51
5.2.2.4	Система высокочастотного возбуждения энергоблока  300 МВт	54
5.2.3	Автоматическое повторное включение линии (АПВ)	55
5.2.4	Автоматическое включение резервной линии	58
5.2.5	Автоматика предотвращения нарушения устойчивости параллельной работы энергосистем (АПНУ)	59
5.3	Локализующая подсистема	64
5.3.1	Назначение и состав	64
5.3.2	Устройства ограничения снижения напряжения АОСН	65
5.3.3	Устройство автоматического ограничения повышения напряжения на линии АОПН	66
5.3.4	АЛАР (автоматика ликвидации асинхронного режима)	71
5.3.5	Защита от асинхронного режима	73
5.4	Восстановительная подсистема	73
5.4.1	Автоматическая частотная разгрузка	74
5.4.2	Автоматический пуск гидрогенераторов при снижении частоты в энергосистеме	76
6	Раздел 6. Комплекс аппаратуры для телепередачи аварийных сигналов автоматики	78
6.1	Высокочастотная связь по линиям электропередач	78
6.2	Устройство высокочастотного канала связи по высоковольтной линии	79
6.3	Назначение и принцип действия аппаратуры АНКА-АВПА	81
6.4	Устройство передачи аварийных сигналов и команд (УПАСК)	85
6.4	Дифференциально-фазная высокочастотная защита ЛЭП	85
7	Раздел 7. Применение АСУТП в противоаварийной автоматике	89
7.1	Управление и противоаварийная защита технологического объекта (УПАЗ)	89
	Список используемой литературы	92

 

 

Введение

Содержание данного методического пособия включает в себя материал из разных учебников по автоматике в электроэнергетических системах, список которых прилагается в конце данного пособия.

Издание данного пособия было вызвано тем, что по данной рабочей программе нет конкретного учебника. Существующие учебники содержат учебный материал, восприятие которого доступно лишь техническим специалистам, работающим в электроэнергетике или студентам энергетических ВУЗ-ов, прошедших специальную теоретическую подготовку. Содержание этих учебников сложно для восприятия учащимися колледжа энергетического направления, не имеющим такой базовой теоретической подготовки как переходные процессы в электрических машинах в энергетических ВУЗ-ах.

Содержание данного пособия соответствует рабочей программе МДК-02.03 “Автоматика электрических станций сетей и систем” и предназначено для использования преподавателями и студентами по специальности 13.02.03 “Электрические станции, сети и системы”.

Автор данного пособия, используя свой многолетний практический опыт работы на Красноярской ГЭС, а также опыт преподавания в колледже энергетического направления, систематизировал и упростил материал до понимания его учащимися энергетического колледжа. В пособии рассмотрены общие вопросы противоаварийной автоматики, такие как:

причины аварий в энергосистеме; назначение и структура противоаварийной автоматики; зависимость частоты и напряжения от балансов активной и реактивной мощностей; теоретический материал по статической и динамической устойчивости синхронных генераторов и электростанций; способы повышения статической и динамической устойчивости энергосистем; применяемые на электростанциях и подстанциях устройства противоаварийной автоматики.

Автор учёл замечания начальника ЦТАУ Красноярской ГЭС Полякова Д. Г. и благодарен ему за это.

Данное методическое пособие разработано в соответствии с ФГОС по специальности 13.02.03 «Электрические станции, сети и системы» (базовой подготовки) и рабочей программой профессионального модуля «МДК 02.03 Автоматика электрических станций сетей и систем» по ПМ 02 «Эксплуатация электрооборудования электрических станций, сетей и систем».

Данное пособие является частью основной профессиональной образовательной программы.

 

Цели и задачи данного методического пособия:

Обучения указанным видом профессиональной деятельности и соответствующими профессиональными компетенциями.

Обучающийся, в ходе освоения профессионального модуля, должен:

знать:

- основные принципы работы противоаварийной автоматики в энергосистеме;

- принцип работы устройств противоаварийной автоматики;

- способы регулирования напряжения на электростанциях и подстанциях.

уметь:

- включать и отключать системы контроля управления и противоаварийной автоматики;

- пользоваться средствами диспетчерского и технологического управления и системами контроля.