Реле понижения частоты: Методические указания к лабораторной работе № 6 по релейной защите

Страницы работы

Содержание работы

                                   ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

                                 РЕЛЕ ПОНИЖЕНИЯ ЧАСТОТЫ

   1. Цель работы. Ознакомление с принципом  действия  и  испытание реле понижения частоты  РЧ-1.

   2. Краткая теория.

   2.1.Назначение и особенности выполнения  устройств  автоматической частотной разгрузки (АЧР).

     Мощность, вырабатываемая генераторами Рr, при  установившемся режиме работы энергосистемы всегда равна мощности,  потребляемой нагрузкой Рнагр :

                                                             Рr   =  Рнагр                (1)

     При нарушении условия (1), т.е. в случае возникновения дефицита генерируемой мощности (например, вследствие отключения  части генераторов) или в  случае  появления  ее избытка  (например, вследствие отключения части нагрузки)  возникает  небаланс  между вырабатываемой и потребляемой мощностями:

                                                            *Р = Рr - Рнагр            (2)

     Под воздействием этого небаланса частота вращения всех агрегатов энергосистемы (генераторов и двигателей)  уменьшается  при  отрицательном значении *Р  или  увеличивается  при  положительном значении *Р. Изменение частоты вращения  генераторов  приводит  к изменению частоты в системе электроснабжения.

   При снижении частоты величина возникшего первоначального дефицита мощности уменьшается, т.к. при этом уменьшается производительность механизмов и потребляемая ими мощность. Процесс  снижения частоты приостановится если *Р станет равным нулю,  т.е. когда при новом установившемся значении частоты fкон мощность,  вырабатываемая генераторами Рr.кон станет равна мощности,  потребляемой нагрузкой Рнагр.кон.

       Изменение частоты до установившегося значения fкон  происходит не мгновенно, а с некоторой

постоянной времени,  определяемой инерционностью вращающихся масс агрегатов энергосистемы.

   Работа электрической системы с  пониженной  частотой  помимо нарушения качества электроэнергии не  допускается  по  следующим причинам:

   а. При работе с частотой ниже 49,5 Гц у паровых турбин  наступает повышенная вибрация, что влечет к появлению усталостных  явлений в металле лопаток, а это может привести к механическим повреждениям турбин.

   б. При снижении частоты ниже 49 Гц происходит  полное  открытие регулирующих органов турбин и полная загрузка агрегатов.

   в. При снижении частоты уменьшается величина э.д.с.  генераторов, снижается напряжение в узлах энергосистемы и возникает опасность развития "лавины напряжения", приводящей к массовому отключению потребителей.

     Лавинообразное снижение частоты,  усугубленное  лавинообразным снижением напряжения, вызывает тяжелую аварию  энергосистемы, сопровождаемую полной остановкой параллельно работающих  электрических станций или разделением энегосистемы на отдельно  работающие части с нарушением питания значительной части потребителей.

     АЧР имеет назначение  при  возникновении  дефицита  активной мощности путем отключения части нагрузки предотвратить в электрической системе снижение частоты до опасной величины и  тем  самым сохранить в работе электростанции и их собственные нужды.

     В этом случае электроснабжение основной  части  потребителей не прерывается,  а  восстановление электроснабжения  отключенной части потребителей может быть осуществлено достаточно быстро.

    При отсутствии или недостаточном объеме АЧР потребители  все равно будут отключены, однако из-за остановки электростанций и потери ими собственных нужд восстановление электроснабжения  потребителей потребует значительного времени. Отключение  потребителей устройствами АЧР выполняется с таким расчетом,  чтобы не  произошло даже кратковременного снижения частоты ниже 45 Гц, время работы с частотой 47 Гц не превысило 20с. и с частотой 48,5 Гц -50с.

   Кроме того АЧР должна выполняться так, чтобы не  происходило излишнего отключения потребителей  и частота после работы устройства АЧР не  превысила  50  Гц.  Допустимо, чтобы после действия устройства  АЧР  уровень  частоты  был  несколько ниже  номинального  (т.е.  в  диапазоне 49,0 - 49,5  Гц)  и дальнейшее ее восстановление произвел диспетчер энергосистемы.

      2.2. Принципы выполнения АЧР

      При разработке принципов выполнения АЧР выдвигаются следующие требования:

   1. АЧР должна ликвидировать любую из большого числа  возможных аварий независимо от величины дефицита активной мощности и характера его нарастания.

   2. Объем отключаемой нагрузки должен всегда примерно  соответствовать величине возникшего дефицита активной мощности, т.е. АЧР должна самонастраиваться на эту величину.

      Существуют три категории АЧР:

   1-я категория: АЧР-1 быстродействующая разгрузка, имеющая различные уставки по частоте, предназначается для приостановки  снижения частоты.

Похожие материалы

Информация о работе