ЧАПВ назначение принцип действия

Назначение, принцип действия и область применения АЧР и ЧАПВ

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) предназначена для предотвращения недопустимого снижения частоты при возникновении дефицита активной мощности в энергосистеме или отдельных ее районах. Действует на отключение части менее ответственных потребителей.

Устройства АЧР, используемые для ликвидации аварийного дефицита мощности в энергосистемах, подразделяются на три основные категории.

Первая категория автоматической частотной разгрузки – АЧРI – быстродействующая (t = 0,1 – 0,3 с) с уставками срабатывания от 48,5 Гц до 46,5 Гц. Действие АЧРI позволяет предотвратить глубокое снижение частоты в первое время развития аварии. Уставки срабатывания отдельных очередей АЧР1 отличаются одна от другой на 0,1 Гц. Мощность, подключаемая к АЧРI, примерно равномерно распределяется между очередями.

Вторая категория автоматической частотной разгрузки – АЧРII – предназначена для восстановления частоты до нормального значения, если она длительно остается пониженной, или «зависает» на уровне около 48 Гц. Вторая категория АЧРII работает после отключения части потребителей от АЧРI, когда снижение частоты прекращается и она устанавливается на уровне 47,5 – 48,5 Гц.

В дефицитных энергосистемах, получающих мощность от соседних энергосистем, применяется также быстродействующая специальная очередь АЧР с уставкой срабатывания 49 Гц.

Нагрузка потребителей, отключенных при аварийном снижении частоты, не должна подхватываться устройствами АПВ и АВР. Поэтому АПВ линии, отключенной действием АЧР, должно блокироваться.

Для ускорения восстановления питания потребителей, отключенных при срабатывании АЧР, применяется специальный вид автоматики – АПВ после АЧР (или ЧАПВ). Устройство ЧАПВ срабатывает после восстановления частоты в энергосистеме и дает импульс на включение отключенных потребителей.

Действие ЧАПВ должно осуществляться при частоте 49,5 – 50 Гц.

4) По технике безопасности, периодичность испытания диэлектрических перчаток составляет раз в полгода. Испытание диэлектрических перчаток проводится в лаборатории, где их подвергают специальному тесту. На протяжении минуты их свойства испытывают с помощью высокого напряжения 6 кВ. Пригодные для использования перчатки должны проводить не больше 6мА, иначе их списывают. Проверка диэлектрических перчаток начинается с того, что их опускают в металлическую ёмкость с тёплой или чуть прохладной водой (примерно 20 градусов). Опускают их так, чтобы их верхние края выглядывали на полсантиметра. Это делается, чтобы в перчатки с водой внутри можно было опустить электроды. Само собой, выступающие сверху края должны быть сухими и чистыми. Один вывод трансформатора цепляют к резервуару с водой, второй нужен для заземления. Внутрь перчаток опускают электрод, соединённый с заземлением через миллиамперметр. Это позволяет не только проверить целостность изделия, но и замерить, пропускает ли перчатка электричество, то есть безопасно ли её использовать в работе. Напряжение подается от трансформатора, одним проводом подключенного к ёмкости с водой, а другим он подключается к двухпозиционному переключателю. Первое положение: цепь трансформатор-газоразрядная лампа-электрод, второе: цепь трансформатор-миллиамперметр-электрод.
Диэлектрические галоши и боты также используют в качестве защиты от напряжения шага в электроустановках любого напряжения. Диэлектрические галоши и боты надевают на обычную обувь, которая должна быть чистой и сухой. В отличие от бытовых они не имеют лакового покрытия. Периодичность электрических испытаний диэлектрических галош — один раз в год, диэлектрических бог — один раз в три года.

Диэлектрические ковры применяют при обслуживании электрооборудования в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных по условиям поражения током. Помещения не должны быть сырыми и пыльными. Ковры расстилают на полу перед оборудованием в местах, где возможно соприкосновение с токоведущими частями, находящимися под напряжением до 1000 В, а также в местах, где производится включение и отключение рубильников, разъединителей, выключателей и других операций с коммутационными и пусковыми аппаратами до 1000 В и выше.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации ковры разделяются на две группы: 1) для работы при температуре от -15° до +40*С, 2) маслобензостойкие для работы при температуре от -50* до +80°С: они имеют размеры от 500×500 до 800×1200 мм при толщине 6 мм. Электрические испытания диэлектрических ковров не проводят, производят лишь их осмотр один раз в полгода.

Автоматическая частотная разгрузка

Частота электрической сети – 50 Гц, для корректной работы потребителей электрической энергии и энергосистемы в целом, частота должна находиться в пределах данного значения. Если количество вырабатываемой на электростанциях мощности меньше количества потребляемой мощности потребителями, то происходит резкое падение частоты электрической сети.

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) – элемент противоаварийной автоматики распределительных подстанций, который предназначен для предотвращения падения частоты энергосистемы в случае резкого уменьшения количества активной мощности в электрической сети.

Благодаря АЧР в случае возникновения дефицита вырабатываемой мощности на электростанциях энергетическая система остается работоспособной и обеспечивает электроснабжение наиболее ответственных потребителей, обесточение которых недопустимо, так как может привести к различным негативным последствиям.

Прежде всего, это потребители первой категории, отключение которых несет опасность для жизни людей или может повлечь за собой большой материальный ущерб. Вторые по важности – это потребители второй категории надежности электроснабжения, отключение которых приводит к нарушению нормального цикла работы предприятий, различных систем и коммуникаций населенных пунктов.

Кроме того, резкое падение частоты в энергосистеме может привести к нарушению нормальной работы электрических станций. То есть если не принимать никаких мер, то снижение частоты будет продолжаться, что повлечет за собой полный развал энергосистемы.

Автоматическая частотная разгрузка в случае снижения частоты ниже установленного значения производит автоматическое отключение части потребителей от электрической сети, чем обеспечивает снижение дефицита вырабатываемой активной мощности в электрической сети. Уменьшение дефицита мощности в свою очередь способствует повышению частоты электрической сети до требуемого значения 50 Гц.

Устройства автоматической частотной разгрузки работают ступенчато. Первая ступень, которая имеет наименьшую выдержку времени 0,3-0,5 с и срабатывает при снижении частоты до 49,2 Гц (или ниже в зависимости от особенностей энергосистемы), осуществляет отключение наименее важных потребителей подстанции. Как правило, под данную ступень АЧР заводятся потребительские линии, которые питают потребителей третьей категории электроснабжения.

Следующая ступень АЧР предназначена для предотвращения лавинного процесса падения частоты, который может возникнуть в случае недостаточной разгрузки первой очередью АЧР, когда частота электрической сети начинает падать ниже 49 Гц. Выдержка времени данной ступени АЧР может колебаться от нескольких секунд до нескольких десятков секунд. Данная ступень разгрузки осуществляется отключение потребителей второй категории.

Совместно с устройствами автоматической частотной разгрузки могут устанавливаться устройства автоматического повторного включения потребителей, которые были отключены действием частотной разгрузки – ЧАПВ. Устройства ЧАПВ восстанавливают электроснабжение обесточенных потребителей, как только нормализуется частота электрической сети.

Часто после действия ЧАПВ происходит повторное падение частоты, поэтому в случае возникновения серьезных аварийных ситуаций в энергосистеме ЧАПВ выводятся из работы и восстановление обесточенных потребителей происходит в ручном режиме.

Устройства АЧР и ЧАПВ могут быть выполнены на реле электромеханического типа, а также с использованием более современных микропроцессорных устройств.

Устройства АЧР получают питание от трансформаторов напряжения. Как правило, предусматривается питание от двух разных источников (трансформаторов напряжения) для того, чтобы обеспечить возможность работы данного устройства в случае необходимости вывода в ремонт одного из трансформаторов напряжения.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Частотное автоматическое повторное включение и расчёт автоматической частотной разгрузки энергосистемы

Страницы работы

Содержание работы

ЧАПВ – частотное АПВ

После срабатывания очередей АЧР-I и АЧР-II происходит восстановление частоты. В ряде энергосистем и районов имеется возможность после работы АЧР ликвидировать возникший дефицит путём мобилизации резервной мощности ГЭС с помощью устройств частотного пуска генераторов или перевода их из режима СК в режим выдачи активной мощности. В этих условиях целесообразно осуществить повторное включение потребителей, отключенных от АЧР. Для этих целей предназначены устройства частотного автоматического повторного включения (ЧАПВ). Порядок подключения к ЧАПВ обратный по отношению к АЧР. Весь процесс ликвидации нарушения и восстановлении нормальной работы потребителей может занимать 1.5–2 минуты.

После восстановления частоты выше уставки f_ЧАПВ запускается выдержка времени и срабатывает первая очередь ЧАПВ. Уставка по частоте ЧАПВ должна быть выше уставки запуска АЧР-II.

Вследствие объединения энергосистем на параллельную работу число районов, получающих значительную часть мощности от ОЭЭС, существенно увеличивается, причём их питание зачастую осуществляется по одной – двум ЛЭП. повреждения на этих линиях во многих случаях бывают неустойчивыми, что позволяет за короткое время ликвидировать дефицит мощности путём повторного включения линий с помощью несинхронного АПВ (НАПВ) или АПВ с улавливанием синхронизма (АПВУС) с быстрым втягиванием в синхронизм. Возможны также случаи ресинхронизации дефицитного района после действия АЧР (если питающая линия не отключилась, а имело место нарушение синхронизма района). В этих условиях также целесообразно использовать ЧАПВ вместе с комплексом других противоаварийных мероприятий для быстрого автоматического восстановления питания потребителей, отключенных устройствами АЧР. На ЧАПВ также возлагается функция исправления ложной работы АЧР.

К устройствам ЧАПВ должны подключаться:

Ø в первую очередь высокоответственные потребители, отключаемые последними устройствами АЧР;

Ø потребители, вероятность отключения которых при возникновении дефицита мощности наиболее велика (отключаемые первыми очередями АЧР);

Ø потребители, восстановление питания которых вручную после отключения их устройствами АЧР требует значительного времени (на подстанциях без постоянного дежурного персонала и телеуправления, расположенных на большом расстоянии от пункта размещения оперативных выездных бригад и т.п.).

Кроме того, ЧАПВ рекомендуется предусматривать при необходимости исправления ложной работы устройств АЧР при кратковременных снижениях частоты при КЗ или в циклах АПВ и АВР.

Очерёдность подключения потребителей к устройствам ЧАПВ обратна очерёдности подключения к АЧР, т.е. потребители, подключенные к последним очередям АЧР, должны подключаться к первым очередям ЧАПВ. Как и в АЧР, объём потребителей, подключённых к ЧАПВ, примерно равномерно распределяют по очередям.

Частота после действия АЧР, как правило, восстанавливается до значений, близких к частоте возврата АЧР-II (48.5–49.5 Гц) или более высоких значений. Уставки по частоте устройств ЧАПВ должны быть несколько выше, чем значения, до которых восстанавливается частота после работы АЧР. Таким образом, подъём частоты до уставок ЧАПВ говорит о том, что кроме действия АЧР в результате тех или иных мероприятий ликвидируется дефицит мощности, и возникают условия для повторного включения потребителей.

Диапазон уставок ЧАПВ по частоте принят равным 49.2–50 Гц. Если исходить из условия возможности ресинхронизации, то частота, при которой будет запуск ЧАПВ, должна быть выше Δf, обеспечивающего успешность АПВУС:

· если имеется жёсткая связь дефицитного района с остальной энергосистемой (пропускная способность линий соизмерима с мощностью дефицитного района), то ;

· если линия со слабой связью (её пропускная способность в несколько раз меньше мощности дефицитного района), то ресинхронизация таких линий возможна при очень малых частотах скольжения .

Что это означает? Итак, устройства АПВУС позволяют осуществлять повторные включения линий с разностью частот до 1.2–1.5 Гц. Если считать, что дефицитный район работает параллельно с крупной энергосистемой, частота в которой после отключения питающих линий не меняется, то при восстановлении питания районов по «жёстким» связям допустимый диапазон уставок ЧАПВ может находиться в зависимости от конкретных условий в указанном интервале 49.2–50 Гц. При восстановлении питания по «слабым» связям уставки ЧАПВ должны быть близки к 50 Гц (49.8–50 Гц).

Последовательность срабатывания очередей ЧАПВ, как правило, обеспечивается с помощью различных уставок по времени при одной и той же уставке по частоте. Допустимо также и выполнение различных уставок и по частоте. Тогда для обеспечения заданной последовательности включения потребителей очереди с более высокими уставками по частоте должны иметь и большие уставки по времени.

Начальная уставка по времени устройств ЧАПВ принимается в интервале 10–20 секунд, с целью проконтролировать, что восстановление частоты длительное. Конечная уставка по времени ЧАПВ не ограничивается и может задаваться различной в зависимости от конкретных условий (исходя из возможности и длительности ликвидации дефицита мощности). Минимальный интервал по времени между смежными очередями ЧАПВ в пределах энергосистемы или отдельного района должен превышать время снижения частоты от установившегося значения после работы АЧР до уровня возврата ЧАПВ, чтобы исключить срабатывание следующей очереди ЧАПВ, если частота после включения потребителей повторно стала снижаться. Эта величина, как правило, принимается не менее 5 с.

В результате действия ЧАПВ частота в энергосистеме не должна оказаться ниже определённой величины f_КОНТР. При наличии слабых связей есть проблема по осуществлению ЧАПВ. В этом случае применяют ЧАПВ с контролем изменения частоты. Устройства, контролирующие частоту, должны обеспечить частоту в энергосистеме не ниже f_КОНТР.

Если передающая система в несколько раз превосходит по мощности приёмную, то частота в ней после отделения (вследствие аварии) или выпадения из синхронизма приёмной системы остаётся практически неизменной:

Автоматическая частотная разгрузка – АЧР

Для корректной работы системы энергоснабжения и потребляющего оборудования должны выдерживаться параметры частоты электрического тока. Один из элементов, обеспечивающих поддержание указанных характеристик в заданном режиме – АЧР. Рассмотрим требования, предъявляемые к данной системе, её назначение и разновидности.

1. Понятие автоматической частотной разгрузки
2. Назначение АЧР
3. Разделение потребителей по категориям
4. Устройство и принцип работы
5. Классификация
6. Схемы АЧР
7. С одним реле частоты
8. С ЧАПВ
9. Предъявляемые требования
10. Особенности эксплуатации АЧР
11. Понятие дефицитной энергосистемы
12. Последствия снижения частоты

Понятие автоматической частотной разгрузки

Аббревиатура АЧР расшифровывается как автоматическая частотная разгрузка. Данный элемент является автоматическим модулем, используемым на распределительном узле, служащий для предотвращения снижения частоты электрического тока при резких колебаниях мощностных параметров в сети.

Назначение АЧР

АЧР удерживает частотные характеристики в системе на установленном уровне. Если происходит падение мощности вырабатываемого тока на электростанции, при использовании данной системы обеспечивается поддержание в работоспособном состоянии наиболее ответственных потребителей, отключение которых может создать аварийную ситуацию, поэтому автоматика отключает не важные присоединения, чаще всего начиная с потребителей 3 категории.

Если меры не будут приняты своевременно, в результате может пострадать энергосистема в целом. Для этого и применяются элементы АЧР.

Разделение потребителей по категориям

1. Потребители разделяются на категории по степени важности. Отключение оборудования первой категории может вызвать опасность для жизни людей.
2. Проблемы с потребителями второй степени важности могут отрицательно повлиять на производственный цикл промышленных предприятий, причинив серьёзные материальные убытки.
3. Третья категория не предполагает серьёзных последствий в случае обесточивания и принимается в качестве приоритетной для отключения при создании аварийной ситуации.

Устройство и принцип работы

На рисунке, представленном ниже приведены цепи срабатывания АЧР, предполагающая использование частотного АПВ:

Если частота падает ниже установленной величины, происходит срабатывание частотного реле KF. Далее производится передача сигнала на временное реле КТ1 с замыканием контактов на реле промежуточной группы KL1 и KL2. Именно таким способом управляется запитывание потребителей по выстроенному приоритету.

Затем проверяются частотные характеристики системы посредством измерительного элемента. Как только частота достигнет стандартного значения в 50 Гц, подаётся команда о запуске на измерительный модуль через временный КТ2. Далее, с помощью промежуточного KL4 происходит замыкание контактов для обратного подключения оборудования.

Классификация

Электростанции и подстанции оборудуются различными системами АЧР, предусматривающими применение одной из четырёх защит или одновременное срабатывание нескольких из них. Классификация включает следующие разновидности данных элементов:

• АЧР1(первый) – отключение производится за время в пределах половины секунды, при настройках срабатывания в случае падения частоты на величину от 1,5 до 3,5 Гц от номинальной. Значение диапазона может быть настроено с шагом в 0,1 Гц. Производится ступенчатое отключение потребителей, в зависимости от мощностных характеристик;
• АЧР2(второй) – частотные параметры аналогичны, но временной интервал увеличивается от 5 до 90 секунд;
• ЗАЧР – рассчитана на использование в условиях атомной электростанции. Временной интервал настроен на срабатывание в течение 0,5 секунды;
• ЧАПВ – с частотным автоматическим повторным включением.

Указанные элементы могут применяться по-отдельности или комплексно.

Схемы АЧР

Согласно установленным нормам, АЧР могут предусматривать выполнение различных защитных функций. Схемы предполагают применение релейных и полупроводниковых элементов.

С одним реле частоты

На приведённой ниже схеме изображён элемент с одним частотным реле:

Подача команды от измерительного модуля производится через промежуточное реле РП на частотное РЧ1.

При падении частотных параметров замыкаются РП1 и РП2, от последнего сигнал передаётся на отключение подачи энергии.

Если частота восстанавливается до стандартной величины, происходит возврат схемы к исходному состоянию. Через РП5 команда подаётся на РП5.1, с отключением катушек РВ1 и РП4.

Если функционирование системы по указанной схеме окажется невозможным, шунтируется РВ1.

С ЧАПВ

Автоматическая частотная разгрузка предполагает следующую схему:

Порядок срабатывания релейной защиты аналогичен предыдущему примеру. Через Р4 команда передаётся на реле времени РВ1, с возбуждением обмоток на промежуточном РП1.

Через РП1.1 и РП2.1 система отключается. Сигнализация об этом обеспечивается посредством РУ1.

При нормализации ситуации через РП1.3 и РП3.2 подаётся ток на обмотку РВ2, с включением реле промежуточной группы РП4. Далее, с помощью РП4.2 и РП 4.3 запускаются потребители, с сигнализацией указательного реле РУ2.

Предъявляемые требования

Для обеспечения нормальной работы, АЧР должны соответствовать следующим требованиям:

• успешно ликвидировать аварийные ситуации различного характера – срабатывая, вне зависимости от масштабов повреждения;
• выполнять отключение, в соответствии с установленными настройками по времени и величине отклонения характеристик;
• обесточивать минимальное количество потребителей;
• предусматривать возможность ступенчатого отключения;
• исключать самопроизвольное срабатывание, без наличия соответствующих оснований.

Перечисленные условия призваны обеспечить штатную работу оборудование и надлежащую его защиту.

Особенности эксплуатации АЧР

Элементы АЧР должны эксплуатироваться в соответствии с требованиями нормативных документов. Необходимо проводить регулярное их техническое обслуживание с плановыми проверками исправности оборудования и предусмотренными испытаниями.

К обслуживанию систем должен допускаться обученный и аттестованный персонал, с назначением ответственных лиц за содержание в исправном состоянии.

Понятие дефицитной энергосистемы

Иногда электростанцией не обеспечивается выработка необходимых объёмов электрической энергии. В результате мощностные характеристики сети не соответствуют установленному значению. Такие системы называют энергодефицитными.

Последствия снижения частоты

Если частота в сети снизится на величину до 0,4 Гц, такая ситуация существенно не отразится на работе оборудования. Но при падении частотных характеристик на 2 Гц и более это может привести к необратимым процессам, как в самой электросети, так и в работе потребителей.

При недостаточно оперативной реакции, ситуация может развиваться непредсказуемо, вплоть до серьёзных аварий. В результате нарушается режим эксплуатации оборудования, с опасность перегрева машин и повреждения изоляции, ведущим к выходу их из строя.

Применение АЧР позволяет автоматически отключить систему при существенных отклонениях частоты от номинала, предотвратив создание аварийной ситуации.

Что такое автоматическая частотная разгрузка и как она используется?

Электроснабжение потребителей предусматривает четкое соблюдение основных параметров сети. Так как их отклонение от нормативного значения вызывает сбои в работе высокоточных устройств, снижает срок эксплуатации оборудования или может привести к возникновению аварийного режима. Наиболее ощутимые нарушения и последствия возникают при снижении частоты, для борьбы с которой используется автоматическая частотная разгрузка (АЧР).

Понятие автоматической частотной разгрузки

Автоматическая частотная разгрузка представляет собой систему автоматического регулирования нагрузки, подключенной к энергосистеме в случае резкого снижения частоты. Регулирование осуществляется посредством отключения потребителей, в зависимости от категории их значимости. То есть сначала прекращается питание наименее значимой части потребителей.

Разделение потребителей по категориям

Всего в электрической сети выделяется три категории потребителей при наладке автоматической частотной разгрузки. Что и определяет требования к их питанию и возможным перерывам, в случае каких-либо аварийных процессов.

• 1 категория – это такие организации или предприятия, прекращение питания которых может привести к гибели людей, несет потенциальную угрозу государственным интересам или несет существенный финансовый ущерб.
• 2 категория – это такие приемники, перерыв в снабжении которых, приводит к простою в различных технологических операциях, может снизить производительность и т.д.
• 3 категория – это такие потребители, от обесточивания которых не возникает никакой потенциальной угрозы. Именно эта категория и является наиболее приоритетной для отключения автоматической частотной разгрузкой.

Рисунок 1 Питание потребителей, в зависимости от категории

Правила допускают перерыв в питании всех вышеперечисленных объектов при снижении частоты, но в соответствии с их категорией. Так, электроснабжение потребителей 1-ой категории может прерываться лишь на время переключения на второе питание, что составляет считанные доли секунд. Вторая и третья допускают более длительный перерыв – не более суток подряд.

Понятие дефицитной энергосистемы

В случае, когда электрическая система не способна обеспечить достаточное количество электрической энергии, возникает дефицит мощности. Такая ситуация может возникнуть при отключении одной из электростанций, подключении нового мощного потребителя или удаленного короткого замыкания. Из-за недостатка мощности для всех подключенных потребителей получается дефицитная энергосистема. А при отсутствии автоматической частотной разгрузки или при ее некорректной работе в системе возникают крайне плачевные последствия.

Последствия снижения частоты

В случае уменьшения частоты на 0,2 – 0,4 Гц изменения не будут ощутимыми. Но при снижении уровня до 48Гц и ниже возникают необратимые процессы, как в самой электрической сети, так и в приборах. Даже, казалось бы, незначительное снижение на 2 Гц влечет нарушения в работе потребителей электроэнергии: двигатели теряют частоту вращения, теряется управление станочным оборудованием, снижается производительность, могут возникнуть аварии и катастрофы.

Если не принимаются меры к восстановлению нормального режима, то дефицит приводит к лавинному процессу падения частоты. Затем происходит снижение напряжения, возрастание уровня электрического тока в электрических машинах, перегреву и разрушению изоляции. Генераторы электростанций, как и потребители, испытывают такие же перегрузки, которые могут привести к их выходу со строя или травмированию персонала. Реальное препятствие этим последствиям способна оказать автоматическая частотная разгрузка.

Назначение АЧР

В любой энергетической системе закладывается резерв мощности, что обеспечивает установленный уровень активной мощности при колебаниях количества приемников энергии и их аппетитов. Если этот резерв исчерпается, то для восстановления баланса срабатывает автоматическая частотная разгрузка. АЧР предназначена для удаления из схемы питания потребителей третей категории, что может предотвратить отключение генераторов и полную остановку электростанций. В зависимости от величины изменения частоты или длительности дефицита могут применяться различные виды автоматической частотной разгрузки.

Классификация

На электростанциях и подстанциях для автоматической частотной разгрузки системы в аварийной ситуации может применяться один из четырех или сразу несколько видов защиты [ 1 ].

• АЧР-1 осуществляет быстрое отключение в течении 0,3 – 0,5с, чтобы не допустить снижения частоты. Срабатывание отстраивается в пределах от 48,5 до 46,5 Гц. Диапазон уставки можно подбирать с шагом по 0,1 Гц. При этом потребители отключаются ступенчато, в зависимости от их мощности.
• АЧР-2 характеризуется такими же пределами срабатывания, но отстраивается на более длительное время выдержки от 5 до 90с. В отличии от АЧР-1, нагрузки АЧР-2 отключаются с большей выдержкой, так как она восстанавливает частоту уже после остановки лавинообразного процесса.
• ЗАЧР позволяет предотвратить инциденты из-за аварийного дефицита на атомных электростанциях. Время для вывода блоков АЭС по данной защите составляет 0,5с.
• ЧАПВ – представляет собой частотное автоматическое повторное включение. Срабатывание ЧАПВ позволяет восстановить подачу электрической энергии потребителям, которых обесточили для выравнивания частоты.

Принцип действия

Посмотрите на рисунок, как видите, здесь представлена схема АЧР с частотным АПВ. В случае снижения частоты до уровня уставки или ниже срабатывает частотное реле KF. С него сигнал поступает на реле времени KT1, которое замыкает группы контактов промежуточных реле KL 1 и 2 . Именно они управляют отключением потребителей в соответствии с выстроенным приоритетом.

После этого измерительный элемент проверяет уровень частоты в сети. При достижении частотой величины в 50 Гц запускает сигнал от цепи измерительного блока к временному KT2. Затем, через промежуточное KL4 замыкаются контакты на обратное подключение потребителей к сети, чем и осуществляется ЧАПВ.

Схемы АЧР

В соответствии с предъявляемыми требованиями, все типы автоматической частотной разгрузки способны реализовать различные функции защиты. Поэтому для построения тех или иных характеристик устройств АЧР, ступеней в их работе применяются определенные схемы. Также устройство может собираться как на реле, так и на полупроводниковых приборах.

С одним реле частоты

Посмотрите на рисунок, здесь вы видите принципиальную схему автоматической частотной разгрузки, в которой используется одно частотное реле. Посредством контактов промежуточного реле РП к частотному реле РЧ1 подается сигнал от измерительного элемента. Которое при снижения уровня частоты сразу же замыкает контакты РП1 и РП2. От контактов реле РП2 поступает сигнал на отключение нагрузки.

В случае повышения уровня частоты выше уставок срабатывания схема возвращается в исходное положение. При этом от реле РП5 поступает сигнал на контакты РП5.1, которые отключают обмотки РВ1 и РП4. На тот случай, если работа по такой схеме не даст желаемого результата, здесь предусмотрено шунтирование РВ1.

С ЧАПВ

Обратите внимание, в данной схеме автоматической частотной разгрузки, объекты отключаются релейной защитой в том же порядке, что и в предыдущем примере. От Р4 подается сигнал на временное реле РВ1, через контакты которого возбуждаются обмотки промежуточного РП1. Контакты промежуточных РП1.1 и РП2.1 посылают сигнал на отключение. Об этом сигнализирует РУ1.

После нормализации частоты сигнал проходит по контактам РП1.3 и РП3.2 возбуждается обмотка временного РВ2. Через его контакты сигналы возбуждают обмотку промежуточного РП4. А оно, в свою очередь, через контакты РП4.2 и РП4.3 посылает сигнал на частотный пуск потребителей. После чего указательное реле РУ 2 сигнализирует о срабатывании ЧАПВ.

Требования, предъявляемые к АЧР

• Успешная ликвидация разнообразных аварий — автоматическая частотная разгрузка обеспечивает адекватную реакцию на локальные и общесистемные дефициты. Это означает, что противоаварийная автоматика срабатывает не зависимо от характера развития – единичной или каскадной, темпов нарастания или выходной мощности с электростанции.
• Обеспечение частотно-временной зоны – автоматическая частотная разгрузка обязана обеспечить соблюдение зоны, указанной на рисунке.

Рис, 5 Частотно-временная зона

Как видите, на рисунке указана заштрихованная область, обозначающая границу, ниже которой частота не может опускаться в определенный момент времени. В противном случае, такая автоматическая частотная разгрузка не обеспечит достаточную защиту и лопасти турбины испытают колоссальную нагрузку, способную нарушить целостность металла.

• Минимальное количество отключенных – выходное реле автоматической частотной разгрузки должно обеспечивать как можно меньшее число обесточенных потребителей во время срабатывания. Для этого применяется АВР, запускающаяся на электростанциях после снижения частотных характеристик, чтобы выдать дополнительную мощность.
• Достаточное число ступеней – АЧР должна производить такое отключение категорий разгрузки, при котором будут обесточиваться наименее важные объекты в последовательности их значимости касательно возможного ущерба.
• Достижение приемлемого значения – сама автоматическая частотная разгрузка не должна решать проблему с регулированием частоты до 50 Гц. Ее задача обеспечить такую частоту, при которой группы энергосистем смогут длительно обеспечивать нормальные условия работы. Пока персонал будет решать проблему.
• Отсутствие ложных срабатываний – автоматическая частотная разгрузка не должна реагировать на процессы, схожие с падением частоты (асинхронные режимы, синхронные качания и прочие).

Таким образом, автоматическая частотная разгрузка должна отстраивать свою работу от постоянных параметров системы. При этом случайные факторы, влияющие на различные коэффициенты, не должны затрагивать работу релейной или полупроводниковой аппаратуры, запускающей автоматическую частотную разгрузку.

Видео по теме