Принципы выполнения устройств противоаварийной автоматики

Для сохранения устойчивости работы объединенной энергосис­темы необходимо автоматически управлять мощностью ее энергоис­точников в аварийных условиях.

Функции автоматического аварийного управления мощностью возлагаются на специальные устройства противоаварийной автомати­ки, действующие по заранее заданным программам, составленным на основании расчетов устойчивости энергосистемы в различных режи­мах.

Действия такой ПА сводятся в основном к снижению нагрузки в той части энергосистемы, где имеется дефицит мощности, а также при необходимости,к запуску других делительных разгрузочных уст­ройств в узлах энергосистемы.

Факторами пуска ПА являются отключения транзитных нагружен­ных линий электропередачи с контролем предшествующей мощности по ним, направления этой мощности , достижение предельных перетоков мощности и углов передачи по транзитным связям, последствия коротких замыканий и других аварийных переходных процессов с конт­ролем их “тяжести”, работа некоторых других видов ПА и РЗА.

Обычно схема предусматривает возможность пуска ПА при раз­личных сочетаниях указанных факторов в зависимости от задания.

Для передачи факторов пуска с удаленных объектов к месту установки ПА, а также передачи управляющих воздействий от ПА ис­пользуются высокочастотные каналы по линиям электропередачи.

АПАХ – автоматика прекращения асинхронного хода.

Асинхронный режим является следствием нарушения устойчивос­ти параллельной работы отдельных частей энергосистемы и характе­ризуется тем, что одна электростанция или часть энергосистемы работает с частотой, отличной от частоты другой части энергосис­темы, при сохранении электрической связи между вышедшими из синхронизма частями энергосистемы.

Характерными признаками асинхронного режима являются перио­дические изменения угла между эквивалентными ЭДС несинхронно ра­ботающих частей энергосистемы, а также напряжения, тока и актив­ной мощности электропередачи.

Как правило, в сложных объединенных энергосистемах не до­пускается существование длительного асинхронного режима. Такой режим должен ликвидироваться быстродействующими устройствами де­лительной автоматики.

Они производят автоматическое деление межсистемных или внутрисистемных транзитных связей при возникновении по ним асинхронного хода.

Простейшим из них является делительная автоматика с исполь­зованием токовых реле, реагирующих на периодическое увеличение тока при АХ. Однако, отстройка таких устройств от других режимов повышения тока (к.з.,перегрузки) не всегда возможна; они не обеспечивают и быстродействия в связи с необходимостью введения замедления  по  условиям  согласования с другими устройствами на

токовом принципе.

Для выявления асинхронного хода могут быть использованы ре­ле напряжения, реле полного сопротивления, реле мощности.

Они реагируют на периодические изменения параметров элект­роэнергии (напряжения,сопротивления,направления мощности). Фик­сация этих изменений (циклов) производится в схемах специальным счетчиком циклов асинхронного хода, уставка на котором может быть установлена от 1 до 5 и более циклов.С помощью счетчиков циклов можно отстроиться от времени действия РЗ при коротких за­мыканиях и согласовать два или несколько устройств АПАХ на близ­ких транзитах. Однако, в силу необходимости замедления устройств в сложных энергосистемах с сильно нагруженными транзитами они могут быть использованы лишь как резервные устройства АПАХ.

В качестве основных АПАХ нашли применение устройства, ис­пользующие выявительный орган, измеряющий угол расхождения век­торов эквивалентных ЭДС. Векторы эквивалентных ЭДС моделируются специальной компенсирующей схемой, их фазы сравниваются фазо­чувствительной схемой.

Наиболее совершенными являются устройства по углу, обеспе­чивающие избирательность действия (САПАХ-селективная АПАХ).

САПАХ реагирует на увеличение угла между моделируемыми ЭДС и в зависимости от того, в какой части энергосистемы образовался дефицит активной мощности действует:

а) в основной зоне (до достижения угла 180±), когда дефицит активной мощности возник в сторону шин от места установки САПАХ;

б) в резервной зоне (после асинхронного проворота), когда дефицит активной мощности возник в сторону линии от места уста­новки САПАХ.САПАХ действует без выдержки времени на отключение линии. Блокировка от к.з. выполняется специальным фильтром, реа­гирующим на несимметрию фазных токов.

В основной зоне САПАХ может иметь два угла срабатывания. С меньшим углом САПАХ действует на пуск САОН на энергообъектах энергосистемы с целью снятия нагрузки с данного транзита и уменьшения угла. В случае, если угол все же продолжает расти, то САПАХ по достижению уставки второго угла действует на отключе­ние транзита.

Для резервирования действия САПАХ, как правило, на противо­положном конце линии устанавливается второй комплект АЛАР.  Этим обеспечивается надежное деление данного транзита.

Действие САПАХ в резервной зоне (после асинхронного прово­рота) происходит в случае отказа выключателя или отказа комплек­са САПАХ противоположного конца, то есть – неселективно.