14. Назначение алар. Опасность асинхронного режима, основные режимные требования к размещению и настройке алар.

Назначение

Для исключения возникновения асинхронного хода на генераторах, возникновения асинхронных качаний в сети и развала всей системы предназначена АЛАР, иногда именуемая АПАХ (название считается устаревшим).

Опасность асинхронного режима и способы его ликвидации

Для исключения возникновения асинхронного хода на генераторах, возникновения асинхронных качаний в сети и развала всей системы предназначена АЛАР

АПНУ не может предотвратить нарушение устойчивости по ряду причин:

• возникновение более тяжелых возмущений в энергосистеме, чем расчетные для АПНУ;

• выход исходного режима энергосистемы за границу расчетной области (большие небалансы мощности, наложение плановых и аварийных ремонтов);

• Отказ какого-либо устройства АПНУ (ПО, ИУ, канала передачи);

• Наложение различных факторов и условий..

Устойчивый асинхронный режим (АР) представляет собой серьезную опасность для энергосистемы:

1. Возможность развития аварии и обесточивание большого числа потребителей (регионов), т.к. при возникновении АР в районах, прилегающих к энергосистеме, происходит глубокое снижение напряжения, что сопровождается массовым отключением потребителей. Ориентировочно можно считать АС допустимым при наличии ответственных потребителей, если напряжение на шинах подстанции не снижается ниже 0,8U_исх., а в прилегающих узлах ЭС – (0.6-0,7)U_исх.

2. При глубоких снижениях напряжения возможен переход из 2–х частотного в 3–х частотный или многочастотный АР. Это особенно вероятно в тех случаях, когда ЭЦК находиться вблизи узлов примыкания мощных электрических станций. При 3–х частотном АР ЭЦК перемещается по энергосистеме, точка или сечение, где напряжение снижается до нуля, блуждает по связям между асинхронно идущими частями. При многочастотном АР даже при _s,i = const условия для срабатывания АЛАР могут быть созданы только после большого числа циклов, либо не создаются вообще. Обычно _s,i  const, поэтому выбор уставок и срабатывание АЛАР при 3-х частотном и более АР практически невозможен. Поэтому существующие АЛАР – только для 2-х частотного АР. Эффективных решений для многочастотного АР пока нет. В то же время он очень опасен:

- повышается вероятность одновременного или каскадного деления в нескольких сечениях;

- маловероятна естественная ресинхронизация;

- затруднено принятие мер по облегчению ресинхронизации.

3. Глубокие снижения напряжения представляют опасность для ТЭС и особенно – для АЭС, т.к. это может нарушить режим работы собственных нужд, привести к частичному или полному сбросу мощности станции.

4. Амплитуда колебания напряжения может оказаться достаточной для срабатывания АПНУ на смежных и даже удаленных связях (или быстродействующей ступени АЛАР). Это приведет к развитию аварии. Загрубление уставок, повышение t_ср. приведет к снижению эффективности или отказу при аварии на своих связях.

АР даже кратковременно недопустим, если в процессе его протекания:

• В узлах энергосистемы с примыкающими крупными и ответственными потребителями, мощными ТЭС и АЭС может иметь место значительное снижение напряжения (ниже 0.6-0.7)Uн;

• Если сразу вслед за нарушением устойчивости по линии связи нарушается устойчивость промежуточных электрических станций (т.е. – многочастотный АР);

• Если изменение эл.параметров столь значительно, что может привести к неселективному срабатыванию АЛАР или АПНУ на смежном элементе.

В этих случаях производится деление сети, предотвращающее АР, в начальной фазе нарушения устойчивости (т.е. уставки ПО настраивают на ). Здесь нижняя граница обусловлена отстройкой от синхронных качаний.

Если АР предупредить невозможно при этих уставках, то можно осуществить неселективное деление с  < 90­. В каждой из разделившихся частей может быть 2-х частотный АР, хотя желательно, чтобы в одной из них сохранился синхронизм. Т.е., излишнее деление менее опасно, чем ущерб от задержки деления.

Если перечисленные условия не определяющие, то АР кратковременно может быть допустим. Его ликвидация возможно несколькими способами:

• ДС;

• Ресинхронизация частей энергосистемы;

• Комбинированно – предварительно осуществляется ДС по какому-либо сечению и затем ресинхронизация частей энергосистемы, идущих асинхронно.

При ликвидации АР делением время срабатывания должно быть таким, чтобы надежно отстроиться от синхронных качаний и изменений параметров эл. режима при КЗ с успешным и неуспешным АПВ. Если ресинхронизация не предусмотрена, то затягивание АР нежелательно. Поэтому ДС производят по числу циклов (2 – 4).

При ликвидации АР путем ресинхронизации сразу после его выявления предусматриваются автоматические мероприятия, улучшающие условия втягивания энергосистемы в синхронизм. Если синхронизма нет, то через 15 – 30 с как резервное мероприятие – ДС.

Основные режимные требования к установке и настройке АЛАР

1. Уставки быстродействующих неселективных делительных устройств АЛАР должны быть настроены на (90 – 180) и должны быть надежно отстроены от рабочих нагрузочных режимов связей. Неселективные быстродействующие устройства ставят на слабых связях, чтобы не усложнять АЛАР.

2. Требования к чувствительности. Чувствительность должна быть обеспечена для устройств любого типа, в том числе и при ослабленных режимах (с неполным составом включенных генераторов или ремонтных ослабленных схемах смежных участков).

3. Уставки быстродействующих устройств АЛАР, установленные в одном сечении, должны быть согласованы из условия их правильного взаимодействия при делении. Не допускается настройка, приводящая к каскадному разделению «снизу вверх»: срабатывание АЛАР на слабой связи более низкого напряжения приводит к увеличению нагрузки следующей более сильной связи и т.д.

Желательно одновременное действие устройств АЛАР в сечении. Однако для сложных связе допустимо каскадной действие «сверху вниз». При этом чувствительность устройств на ступенях более низкого напряжения обеспечивается только после отключения ВЛ на ступенях более высокого напряжения. Каскадность может обеспечиваться путем установки на старших ступенях быстродействующих устройств, а на младших – со счетчиками циклов.

4. Селективность. Устройства, установленные в данном сечении, не должны срабатывать при АР в каком-либо другом сечении, если там тоже установлены аналогичные устройства.

Одновременное разделение энергосистемы в нескольких сечениях и выделение несбалансированных по мощности районов может привести к тяжелым последствиям.

Под избирательностью понимают также зависимость степени воздействия с целью ресинхронизации частей энергосистемы от характеристик АР (знак скольжения, расположение ЭЦК).

5. Должна быть высокая надежность. Резервирование должно быть не только аппаратное. Требуется устанавливать АЛАР разных принципов действия.

6. Место установки. На всех связях, по которым может быть АР. По конкретным местам:

   • Места установки д.б. такими, чтобы обеспечивалась наилучшая их настройка;

   • Сечение д.б. выбрано так, чтобы при делении небаланс мощности был минимальным;

   • Сечение д.б. наиболее простым (min число отключаемых линий, выключателей, трансформаторов).