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.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
