Включение синхронных машин на параллельную работу, страница 2

5. Виды АПВ на линиях с 2-х сторонним питанием

ТАПВ на линиях с двухсторонним питанием

На линиях с двухсторонним питанием АПВ с обеих сторон. Их действия согласованы по времени . АПВ только однократное. Если перед действием АПВ напряжение с противоположного конца линии синхронно (т.е. синхронизм не нарушен), то можно применять обычное АПВ без контроля синхронизма. Если напряжения по концам линии не синхронно, то применяют различные виды АПВ.

АПВ ОС

Применяют тогда, когда нарушение синхронизма маловероятно, но возможно. Эта схема позволяет контролировать наличие синхронизма в большей степени чем отсутствие. Включение производится при малых скольжениях.

              УОН – устройство отбора напряжения.

              KSS – реле контроля синхронизма.

С одной стороны линия включается от АПВ с контролем отсутствия напряжения на линии, для этого предусматривается KV подключённое к УОН со стороны линии. Сторона с которой происходит опробование выбирается накладкой SX.

KSS – реле напряжения РН – 55, имеющая две обмотки, которые включены на одноимённые по фазе напряжения со стороны шин и со стороны линии.

На протяжении  размыкающие контакты KSS будут замкнуты.

                                          

Если окажется, что при данном ω_S t_CA<t_δ, то АПВ подействует.

KSS не только контролирует синхронизм, но и угловую частоту скольжения.

НАПВ

Наиболее простой вид на линиях с двухсторонним питанием, включается без ограничения по углу.

Такое включение сопровождается значительными уравнительными токами с возможным асинхронным режимом, что может вызвать изменение напряжения на шинах параллельной работы.

              Критерий допустимости НАПВ:

В качестве критерия I_УР.ГЕН.

Относительно допустимых уравнительных токов при синхронизации генераторов – здесь условия не столь жёсткие, т.к. ток несинхронного включения протекая по ЛЭП будет распределяться между параллельно работающими генераторами.

При формулировании требования допустимости НАПВ исходят из аварийного значения К_М (запас по аварийному моменту): .

Исходя из теоретического обоснования и расчётов, опыта и практики эксплуатации в настоящее время принято в качестве критерия:

               - для ТГ с косвенным охлаждением и ГГ с успокоительным контуром.

В левой части: относительное значение уравнительного тока, протекающего через генератор (принуждённая составляющая тока при включении с углом = π).

               - для ТГ с непосредственным охлаждением обмоток и ГГ без успокоительных контуров.

               - для синхронных компенсаторов.

               - для трансформаторов.

При выполнении расчётов схему замещения сводят к виду:

Подпиткой от нагрузки можно пренебречь.

              ;  (δ=π)

Если ЛЭП – две параллельные линии, то всё равно берём Хл, а не Хл/2.

Если не проходит по критериям, то рекомендуется учитывать нагрузку: Е=0.9   Хн=0.35.

Если известно, что U не меняется более 5%, то приведённые выше нормы могут быть увеличены: на 13% для ТГ, на 35% для ГГ.

БАПВ

АПВ имеет минимально необходимую выдержку времени, при которой угол δ не успевает значительно возрасти. БАПВ наносит меньше травм, чем НАПВ, но он ограничен в области применения:

1. БАПВ применяют, если на линиях установлены быстродействующие защиты с обеих сторон;

2. БАПВ применяют, если быстродействие выключателя не ограничивает по времени АПВ.

БАПВ применяют, если безтоковая пауза = 0.35-0.5секунд.

При расчёте БАПВ нужно определить угол на который разойдутся вектора одноимённых фаз.

U₁ избыточная система по отношению к U₂. Мощность передаётся из С1 в С2.

Пусть Р_С1 намного больше Р_С2. Частота вращения генераторов более мощной системы неизменна, а тормозиться менее мощная система (С2). Происходит приращение угла δ за счёт торможения генераторов С2.

При выводе нужно учесть, что изменение частоты при возникновении небаланса происходит по экспоненциальному закону, но в начале можно принять её линейной (время 0.5 секунд, следовательно можем принять линейный закон приращения угла (частоты) и процесс изменения частоты такой же, как при КЗ и при разрыве связи).

Т_j – постоянная времени маховой инерции агрегата, приведённого к мощности С2.

              ;  .

Пусть Р_С1 приблизительно равна Р_С2. С1 – избыток, приращение Δδ₁; С2 – дефицит, приращение Δδ₂. Угол включения будет больше.

              .

Проверка допустимости БАПВ:

1. по условию допустимости по электромагнитному моменту.

                                          

Для проведения по этому условию можно вычислить ΔЕ. Зная δ_ВКЛ и ΔЕ определить I_УР между системами и воспользоваться той же методикой проверки как для НАПВ.

Есть другие методы расчёта, которые состоят в следующем:

По известным зависимостям определяется коэффициент К_δ

Вычисляется , по зависимостям определяется К_δ, рассчитывается , и должно выполняться условие:     .

2. условие сохранения динамической устойчивости.

                                          

              По правилам площадей вычисляется динамическая устойчивость, если не проходит, то применяют АПВ УС.

АПВ УС

Применяют на одиночных транзитных линиях или на линиях имеющих шунтирующие связи с недостаточной пропускной способностью.

Выполняется как АПВ ОС, только в АПВ УС применяется более совершенное устройство контроля синхронизма.

При δ=0 допустимый фазовый сдвиг 60⁰, т.е. δ_МАХ= 40⁰+60⁰=100⁰.

Можно использовать два комплекта KSS, включенных на разные фазы для того, чтобы проконтролировать знак скольжения по аналогии БПС АСТ – 4. Эта информация может использоваться в устройствах противоаварийной автоматики для формирования управляющих воздействий противоаварийной автоматики.