Автоматичне частотне розвантаження

Режим ЕС, що встановився, характеризується балансом потужностей: сумарна потужність Р_г, що генерується, рівна споживаній підприємствами потужності Рн тобто Р_г = Р_н. Порушення балансу потужностей супроводжується зміною частоти струму в електричній мережі. Якщо Р_г<Р_н, то частота зменшується, а у випадку Р_г>Р_н -збільшується. Одночасно із цим знижується напруга.

Невелике зниження частоти, на дещо десятих доль герца, не представляє небезпеки для нормальної роботи енергосистеми, хоча й приводить до погіршення економічних показників. Зниження ж частоти більш ніж на 1-2 Гц становить серйозну небезпеку й може призвести до повного розладу роботи енергосистеми. Для найшвидшого відновлення частоти до визначеного мінімуму вдадуться до використання наявного в системі резерву потужності й до розвантаження системи шляхом вимикання частини найменш відповідальних споживачів. Останнє здійснюється спеціальними пристроями автоматичного частотного розвантаження (AЧP), що спрацьовують при небезпечному зниженні частоти.

Для запобігання зайвих відключень усі споживачі, що підлягають відключенню, діляться по ступеню їх відповідальності на ряд груп (черг), кожна з яких відключається через визначений час при різних значеннях частоти в міру її зниження. Існує два способи призначення черг аварійного розвантаження: селективними чергами й розвантаження великим числом черг.

При розвантаженні селективними чергами призначаються уставки розвантаження по частоті, потужність черги, що відключається, і витримці часу (табл. 1)

Таблиця 1

Номер черги	f ср, Гц	Pотк, %	t, c
I	48,0	4,0	0,3-0,5
II	47,5	5,0	0,3-0,5
III	47,0	6,0	0,3-0,5
IV	46,5	7,0	0,3-0,5
V	46,0	8,0	0,3-0,5
Додаткова	47,0	4,0	20-30

Уставка спрацьовування по частоті суміжних черг відрізняється на 0,5 Гц. Ця величина обрана з умови забезпечення селективної дії черг, а сама уставка задається за допомогою реле частоти.

У ряді випадків, коли не вдається забезпечити повне відновлення частоти в системі за допомогою основних черг, передбачається додаткова черга розвантаження із частотою спрацьовування 47 Гц і витримкою часу 20...30 с. Вона починає працювати одночасно із третьою чергою (див. табл.1). Якщо за рахунок дії основних черг частота буде піднята вище 47,0 Гц, додаткова черга повернеться у вихідне положенняй вимикання не відбудеться. По цьому способі до першої й другої черги відносяться маловідповідальні споживачі, з яких починається селективне розвантаження ЕС.

Розвантаження з великим числом черг підрозділяється на першу (АЧРІ) і другу (AЧPІІ) категорії.

Перша категорія призначена для припинення зниження частоти й має уставки 48,5-46,5 Гц, при яких призначається велика кількість черг (10-20). До черг із уставками, близькими до верхньої межі (48,5 Гц), приєднуються маловідповідальні споживачі. Сумарна потужність споживачів, що приєднуються до AЧPІ, складає приблизно, 30% від потужності виділюваного району.

Друга категорія АЧР із єдиною по частоті 46,5 Гц для всіх черг цієї категорії й різними уставками за часом призначена для "витягування" частоти після дії АЧРІ до рівня ступені 49,5-50,0 Гц. Мінімальна уставка за часом АЧРІІ вибирається рівною 10 с, а кількість черг - великою (10-20) із затримкою за часом між суміжними чергами з 2-3 с. Таким чином, АЧРІІ, як і АЧРІ робить розвантаження дрібними чергами.