5.5.3 Автоматика припинення асинхронного режиму

Автоматика припинення асинхронного режиму, установлена на електропередачах, де асинхронний режим допустимо, здійснює розподіл ЕЕС при перевищенні його тривалості встановленого значення. При побудові пристроїв автоматики припинення асинхронного режиму (АПАР) використовуються дві ознаки асинхронного режиму-періодична зміна знаку активної потужності і періодичне збільшення струму електропередачі (див. рис . 5.17). Тік асинхронного режиму електропередачі (див. рис. 5.2) визначається виразом

де Z_Э - еквівалентний опір електропередачі.

Якщо агрегат ТG1 випадає із синхронізму, то вектор обертається навколо вектора ЕЕС (ТG2) і знак потужності агрегату відповідає то генераторному режиму (Р_а,_р>0), то руховому (Р_а,р<0), що випливає з виразу

(5.12)

де Хе - еквівалентний реактивний опір електропередачі.

Фіксувати тільки зміни знаку потужності недостатньо, оскільки аналогічна зміна знаку міцності недостатньо можлива і при глибоких синхронних хитаннях.

Тому в пристроях АПАР використовується друга ознака асинхронного режиму, що полягає в тому, що значення струму при проході вектором Ė через границю між ІІ і ІІІ квадрантами комплексної площини ( =π) значно більше, ніж у момент перетинання вектором границі між І н ІV квадрантами ( =2π).

Зіставляючи моменти зміни знаку потужності зі значеннями струму, можна встановити факт виникнення

Рисунок 5.17- Зміна струму асинхронного режиму та активної потужності в електропередачі згідно рис. 5.2 на протязі одного циклу асинхронного режиму

асинхронного режиму, фіксуючи послідовний обхід вектором Ė усіх чотирьох квадрантів. Для цього використовуються реле струму і потужності, встановлені в одній фазі, і логічна схема. Така схема не спрацьовує при синхронних хитаннях, тобто у випадку, коли вектор Ė; періодично перетинає границю між І й ІV квадрантами, оскільки при цьому, як указувалося, струм I_a'p набагато менше, ніж при перетині вектором Ė границі між ІІ й ІІІ квадрантами. Однак при несиметричних пошкодженнях у ЕЕС можуть виникнути такі сполучення значень струму і потужності, що будуть сприйматися пристроєм як асинхронний режим, причому при дії АПВ такі сполучення можуть виникнути кілька разів. Тому для відбудування від несиметричних ушкоджень пристрій АПАР повинний установлювати наявність асинхронного режиму тільки після фіксації декількох (трьох-п'яти) циклів зазначених змін струму і потужності.

Після установлення факту виникнення асинхронного режиму розподіл зв'язку не виробляється, а починається відлік заданої витримки часу, протягом якого можливе втягування в синхронізм приймальної і передавальної частин ЕЕС (наприклад, за рахунок дії регуляторів частоти обертання турбін). Після закінчення заданої витримки часу пристрій АПАР знову здійснює перевірку наявності асинхронного режиму. Якщо асинхронний режим не припинився, то видається команда на відключення лінії зв'язку,

5.5.4 Автоматика обмеження підвищення частоти і напруги

У випадках, коли в тій частині ЕЕС, де виникає надлишок активної потужності, маються одночасно ГЕС і ТЕС, можливо неприпустиме перевищення частоти. Поділ ЕЕС і зниження частоти виконується автоматикою обмеження частоти (АОЧ), установлюваної на ГЕС і яка має три ступені з частотами

спрацювання f_cp,1 ; f_cp,₂ ; f_cp,3 ( f_сp,3 > f_cp,2 > f_cp,1 > f_HOM ) , що необхідно для забезпечення якості керування. Перша ступінь АОЧ робить швидке відключення частини гідрогенераторів, друга-служить для підвищення точності роботи АОЧ і полегшення її настроювання на значення потужності, що відключається, оскільки його важко оцінити через різноманіття аварійних ситуацій.

Для резервування перших двох ступіней АОЧ використовується третя ступінь, що діє при підвищенні частоти до значення f_ср,_з на відключення зв'язку між ТЕС з виділеним навантаженням і ГЕС.

При відключенні електропередачі, що відходить від шин потужної ГЕС, можливе підвищення напруги через скидання навантаження з гідрогенераторів і збільшення частоти їх обертання (повільно діючі АРЧВ) і великої ємності (зарядної потужності) електропередач надвисоких напруг. Для захисту електроустаткування від підвищення напруги передбачається автоматика для обмеження підвищення напруги (АОН). Ця автоматика діє на включення шунтуючих реакторів, установлених на електропередачах (якщо вони були відключені), і на відключення електропередачі, що є джерелом перенапруг, у випадках, коли виникає реальна загроза пробою ізоляції.

При відмовленні вимикача лінії АОН діє на відключення понижуючих автотрансформаторів і трансформаторів. При підвищенні напруги понад припустиме значення в АОН спрацьовують максимальні реле напруги з підвищеним коефіцієнтом повернення k_в≥0,95. Таке значення k_в необхідне для забезпечення необхідної чутливості при надійному поверненні реле напруги в режимах, коли після короткочасного підвищення напруга знижується до нормальних експлуатаційних значень. У випадках, коли джерелом перенапруги можуть бути декілька ліній, автоматика виконується з використанням реле напрямку реактивної потужності.