Структура противоаварийной автоматики

Одной из основных задач АСДУ (автоматика системы диспетчерского управления) является противоаварийное управление с целью локализации аварий и ликвидации аварийного режима работы энергосистемы или отдельных ее частей. Для такого управления в настоящее время разработан ряд устройств противоаварийной автоматики (ПАА).

Для решения этой задачи во всех энергосистемах введена система ПАА, структура которой показана на рис. 19.

Рис. 19. Структура противоаварийной автоматики.

 

БВ-большое возмущение,

МВ-малое возмущение,

РЗ-релейная защита,

АПВ-автоматическое повторное включение,

АРВ-автоматическое регулирование возбуждения,

АПНУ-автоматика предотвращения нарушения устойчивости,

АЛАР-автоматика ликвидации асинхронного хода,

АОСН-автоматика ограничения снижения напряжения,

АОПН-автоматика ограничения повышения напряжения,

АЧРI-автоматическая частотная разгрузка первой очереди,

АЧРII-автоматическая частотная разгрузка второй очереди,

ЗГ-загрузка генераторов,

ВГ-включение гидрогенераторов,

ЧАПВ-АПВ по частоте,

АПВН-АПВ по напряжению,

ВН-включение нагрузки.

 

В соответствии с требованиями, которые предъявляются к каждому элементу системы ПА, ее структуру можно разделить на три подсистемы:

· предупредительную;

· локализующую;

· восстановительную.

 

Предупредительная подсистема

Необходима для обнаружения и предотвращения аварийной ситуации.

Состав предупредительной системы

Она включает в себя:

1)  релейную защиту (РЗ), которая обнаруживает аварийные ситуации и дает сигнал готовности к возможному действию остальным устройствам ПА;

2) автоматическое повторное включение (АПВ);

это устройство пытается восстановить нормальную работу энергосистемы после отключения того элемента, в котором обнаружена аварийная ситуация, путем повторного включения этого элемента;

3) автоматическое регулирование возбуждения (АРВ) синхронных генераторов;   это устройство путем воздействия на ток возбуждение генераторов электростанций пытается удержать напряжение энергосистемы в допустимых границах;

4) автоматику предотвращения нарушения устойчивости параллельной работы энергосистем (АПНУ);

АПНУ – предназначено для предотвращения нарушений устойчивости режима энергосистемы при аварийных ситуациях, обеспечения в послеаварийных режимах нормативных запасов статической устойчивости для контролируемых сечений района управления и допустимой токовой загрузки оборудования;

 

Автоматическое регулирование возбуждения (АРВ)

Синхронных генераторов

Автоматика, действующая при резком

Снижении напряжения

Для быстрого увеличения напряжения обычно используется автоматическое устройство релейной форсировки возбуждения синхронных машин, действующее при снижениях напряжения, обусловленных короткими замыканиями.

 

G – синхронный генератор

LG – обмотка возбуждения генератора

GE – возбудитель (генератор постоянного тока)

RR – реостат в цепи возбуждения

КМ – контактор

KV – реле минимального напряжения

ТV – трансформатор напряжения.

 

Рис. 20. Схема релейной форсировки возбуждения генератора.

 

Принцип действия схемы форсировки (рис.20) состоит в том, что при значительном снижении напряжения на шинах генератора (обычно ниже 85% номинального) реле минимального напряжения КV замыкает свои контакты и приводит в действие контактор форсировки КМ, который, закорачивает сопротивление шунтового реостата RR в цепи возбудителя GE. В результате ток возбуждения возбудителя резко возрастает до максимального значения и э.д.с. Ег генератора G также быстро возрастает, что приводит к увеличению предельной мощности генератора от Рпр.ст1до Рпр.ст2 согласно формуле:

Рис. 18. I – характеристика до форсировки возбуждения, II - характеристика после форсировки.

Ток ротора при форсировке должен быть не менее двукратного номинального тока.

Форсировка возбуждения генераторов ускоряет восстановление напря­жения после отключения коротких замыканий.

Положительным результатом форсировки возбуждения является также повышение надежности действия релейной защиты из-за увеличения напряжения генератора.

Вывод.

При снижениях напряжения, вызванных короткими замыканиями, форсировка возбуждения, повышает ту предельную мощность Рпр.ст, при которой в условиях короткого замыкания определенно­го вида и продолжительности не происходит нарушения устойчивости - выхода из синхронизма.