Лекция. Виды противоавариной автоматики

Содержание лекции: виды противоаврийной автоматики на примере НЭС РК, размещение ПА по зонам НЭС.

Цель лекции: ознакомить с различными видами ПА на примере НЭС РК.

Противоаварийное управление НЭС РК предназначено для автоматической локализации аварийных режимов при отключении элементов сети и генерации, приводящих к протеканию быстротечных (до 10 секунд) электромеханических переходных процессов, которые могут привести к системным авариям и повреждению оборудования.

Противоаварийное управление предназначено для решения следующих задач:

- предотвращения каскадного развития аварии при аварийных отключениях элементов сети;

- предотвращения нарушения устойчивости энергосистем при нормативных аварийных возмущениях в соответствии с методическими указаниями по устойчивости энергосистем;

- ликвидации асинхронных режимов;

- предотвращения недопустимого снижения или повышения частоты;

- предотвращения недопустимого снижения или повышения напряжения;

- предотвращения недопустимых токовых нагрузок на электротехническое оборудование.

Ниже приведено описание принципов построения и функционирования систем противоаварийной автоматики установленных в НЭС РК.

Система автоматического предотвращения нарушения устойчивости

Система АПНУ представляет собой совокупность устройств ПА, обеспечивающих сохранение параллельной работы ЕЭС Казахстана с ОЭС Урала и с ОЭС Сибири, либо их отдельных регионов с одним из Объединений при возникновении различных аварийных возмущений в сети 500- 220 кВ.

Система АПНУ осуществляет контроль режима района управления, фиксацию аварийных возмущений, выбор и реализацию необходимых управляющих воздействий.

Фиксацию аварийных возмущений осуществляют пусковые устройства.

Пусковыми устройствами для АПНУ являются устройства фиксации отключения линии (ФОЛ). Пускодозирующими устройствами для АПНУ являются устройства фиксации перегрузки ВЛ по активной мощности (УФПМ), имеющие также второе название: автоматика наброса мощности (АНМ).

В качестве управляющих воздействий АПНУ в Северной зоне ЕЭС Казахстана могут применяться:

- отключение генераторов (ОГ-1, ОГ-2);

- отключение нагрузки в дефицитных районах РК.

Для централизованного воздействия на отключение нагрузки в Северной зоне ЕЭС Казахстана выполнены укрупненные ступени САОН: «ОН-200» и «ОН-350».

Устройства АНМ

Устройства АНМ являются выявительными для комплекса автоматики предотвращения нарушения устойчивости. Они срабатывают при превышении мощностью защищаемой линии заданного значения с учетом направления перетока мощности.

Автоматика деления сети

АДС предназначена для недопущения параллельной работы различных энергосистем по связям 220 кВ при разрыве трех транзитов 500 кВ.

Автоматика ограничения снижения частоты (АОСЧ)

Подсистема АОСЧ состоит из следующих автоматик и устройств:

- автоматическая частотная разгрузка (АЧР);

- частотно-делительная автоматика тепловых электростанций (ЧДА);

- автоматический частотный пуск резервных гидрогенераторов (АЧПР);

- межсистемная ЧДА (МЧДА).

АЧР действует на отключение части потребителей для предотвращения глубокого снижения частоты при возникновении значительного дефицита мощности.

После восстановления частоты происходит обратное включение потребителей действием устройств ЧАПВ.

ЧДА действует на выделение турбогенераторов электростанций со сбалансированной нагрузкой и предназначена для сохранения собственных нужд станции при глубоком снижении частоты в энергосистеме.

Автоматика ограничения повышения частоты (АОПЧ)

Подсистема АОПЧ представляет собой совокупность устройств, действующих на отключение генераторов станций при повышении частоты на шинах.

Автоматика разгрузки оборудования (АРО)

Подсистема АРО представляет собой совокупность устройств, предназначенных для выявления и ликвидации опасной перегрузки оборудования.

Автоматика ограничения снижения напряжения (АОСН)

Подсистема АОСН представляет собой совокупность устройств, предназначенных для выявления и ликвидации опасного снижения напряжения в энергосистеме или её части в целях предотвращения лавины напряжения, перегрузки и отключения генерирующего оборудования электростанций и питающих линий электропередачи, распространения аварии на смежные энергосистемы.

Автоматика ограничения повышения напряжения (АОПН)

Подсистема АОПН представляет собой совокупность устройств, предназначенных для ограничения длительности воздействия опасного повышения напряжения на оборудование защищаемых линий.

В Северной зоне ЕЭС Казахстана подсистема АОПН представлена совокупностью устройств АОПН, установленных на линиях 500 кВ и действующих на отключение защищаемой линии и на включение реактора, если он установлен на защищаемой линии.

Автоматика ликвидации асинхронных режимов (АЛАР)

Подсистема АЛАР представляет собой совокупность устройств, предназначенных для выявления и ликвидации асинхронного режима в системе при условии попадания электрического центра качаний на защищаемый элемент. Подсистема АЛАР предназначена для выявления и прекращения асинхронного хода в энергосистеме, возникающего в результате нарушения устойчивости.

Система противоаварийной автоматики НЭС РК выполнена на базе локальных устройств, т.е. без образования централизованной системы противоаварийной автоматики (ЦС ПА).

На рисунке 6.1 представлена схема размещения устройств противоаварийной автоматики ЕЭС Казахстана.

Объединенная энергосистема Казахстана территориально разделена на 3 зоны: Северная, Южная и Западная. В каждой из перечисленных зон реализуется собственная система противоаварийной автоматики, выполняющий определенный круг задач.

Рисунок 6.1 -Структура размещения устройств противоаварийной автоматики