- Koncept automatického vybíjení frekvencí
- Princip činnosti
- Schémata AChR
- Požadavky na AChR
- Související videa
Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Napájení spotřebitelů zajišťuje přísné dodržování základních parametrů sítě. Protože jejich odchylka od standardní hodnoty způsobuje závady při provozu vysoce přesných zařízení, snižuje životnost zařízení nebo může vést k vzniku nouzového provozu. Nejhmatatelnější porušení a následky nastanou, když je frekvence snížena, což je řízeno automatickým vykládáním frekvence (AFR).
Koncept automatického vybíjení frekvencí
Automatické vykládání kmitočtu je systém automatického řízení zátěže připojený k elektrické síti v případě prudkého poklesu frekvence. Regulace se provádí vypnutím spotřebitelů v závislosti na kategorii jejich důležitosti. To znamená, že se nejprve zastaví výživa nejméně významné části spotřebitelů.
Oddělení spotřebitelů do kategorií
Elektrická síť má při nastavování automatického vykládání frekvencí celkem tři kategorie spotřebitelů. To určuje požadavky na jejich napájení a případné přerušení v případě nouzových procesů.
- Kategorie 1 - jedná se o organizace nebo podniky, zastavení moci, které může vést ke smrti lidí, je potenciální hrozbou pro veřejné zájmy nebo nese značné finanční škody.
- Kategorie 2 - jedná se o přijímače, jejichž přerušení vede k volnoběhu v různých technologických operacích, může snížit produktivitu atd.
- 3 kategorie - jedná se o spotřebitele, od kterých se nevyvolávají žádné potenciální hrozby. Je to právě tato kategorie, která má nejvyšší prioritu pro zakázání automatického vykládání frekvencí.
Pravidla umožňují přerušit napájení všech výše uvedených objektů a zároveň snížit frekvenci, ale v souladu s jejich kategorií. Napájení spotřebičů 1. kategorie tak může být přerušeno pouze po dobu přepnutí na druhý zdroj, což je zlomek sekundy. Druhá a třetí umožňují delší přestávku - ne více než jeden den v řadě.
Koncept vzácného energetického systému
V případě, že elektrický systém není schopen poskytnout dostatečné množství elektrické energie, je zde nedostatek energie. Taková situace může nastat, když je jedna z elektráren odpojena, je připojen nový výkonný spotřebič nebo je připojen vzdálený zkrat. Vzhledem k nedostatku energie pro všechny připojené spotřebiče existuje nedostatečná síť. A v případě, že nedochází k automatickému vykládání kmitočtů nebo je nesprávně funkční, vznikají v systému extrémně zoufalé následky.
Účinky redukční frekvence
V případě snížení frekvence o 0, 2 - 0, 4 Hz nebudou změny patrné. Když však hladina klesne na 48 Hz a méně, dochází k nevratným procesům, a to jak v samotné elektrické síti, tak v zařízeních. Dokonce i zdánlivě nevýznamný pokles o 2 Hz vede k narušení provozu spotřebičů elektrické energie: motory ztrácejí svou rychlost otáčení, ztrácí se řízení strojního vybavení, dochází ke snížení produktivity a může dojít k nehodám a katastrofám.
Pokud nejsou přijata opatření k obnovení normálního režimu, deficit vede k lavinovému procesu klesající frekvence. Následně dochází ke snížení napětí, zvýšení úrovně elektrického proudu v elektrických strojích, přehřátí a zničení izolace. Generátory elektráren i spotřebitelé pociťují stejné přetížení, které může vést k jejich selhání nebo zranění osob. Skutečnou překážkou těchto důsledků je automatický kmitočtový dumping.
Účel AChR
V každém energetickém systému je stanovena výkonová rezerva, která zajišťuje ustálenou úroveň aktivního výkonu, když se mění počet přijímačů energie a jejich apetitů. Pokud je tato rezerva vyčerpána, aktivuje se automatické vynulování frekvence pro obnovení váhy. AChR je navržen tak, aby odstranil spotřebiče třetí kategorie z napájecího obvodu, což může zabránit odpojení generátorů a úplnému odstavení elektráren. V závislosti na velikosti změny frekvence nebo trvání deficitu lze použít různé typy automatického vykládání frekvencí.
Klasifikace
V elektrárnách a rozvodnách může být v případě nouze použit jeden ze čtyř nebo několika typů ochrany pro automatické vykládání kmitočtu systému 1].
- АЧР-1 provádí rychlé vypnutí během 0, 3 - 0, 5 s, aby se zabránilo snížení frekvence. Vypínání je přestavováno z 48, 5 na 46, 5 Hz. Rozsah nastavení lze zvolit v krocích po 0, 1 Hz. V tomto případě jsou spotřebiče v závislosti na výkonu vypnuty.
- АЧР-2 se vyznačuje stejnými provozními limity, ale je přestavěn na delší dobu expozice od 5 do 90 s. Na rozdíl od AChR-1 jsou zátěže AChR-2 vypnuty s delším zpožděním, protože po zastavení lavinového procesu obnovují frekvenci.
- ZACHR vám umožní zabránit nehodám v důsledku nouzových nedostatků v jaderných elektrárnách. Doba pro odebrání bloků JE pro tuto ochranu je 0, 5 s.
- CHAPV - je frekvenční automatické opětné zapnutí. Spouštěcí CHAPV umožňuje obnovit dodávku elektrické energie pro spotřebitele, kteří jsou bez napětí, aby vyrovnali frekvenci.
Princip činnosti
Podívejte se na obrázek, jak vidíte, zde je okruh AChR s frekvenčním opětným zapínáním. V případě snížení frekvence na požadovanou hodnotu nebo nižší je aktivováno frekvenční relé KF. Z toho signál přichází do časového relé KT1, které uzavírá kontaktní skupiny mezilehlých relé KL 1 a 2. Jsou to oni, kdo řídí odstavení spotřebitelů v souladu s postavenou prioritou.
Poté měřící prvek zkontroluje úroveň frekvence v síti. Když frekvence dosáhne 50 Hz, spustí signál z obvodu měřicí jednotky do dočasné KT2. Následně jsou prostřednictvím mezilehlého KL4 kontakty uzavřeny pro zpětné spojení spotřebitelů do sítě a provádí se CHAPV.
Schémata AChR
V souladu s požadavky mohou všechny typy automatického vykládání frekvencí realizovat různé ochranné funkce. Proto, k vybudování těchto nebo jiných vlastností zařízení ACHR, kroky v jejich práci, jsou používány určité režimy. Zařízení může být také sestaveno jak na relé, tak na polovodičová zařízení.
S jedním frekvenčním relé
Podívejte se na obrázek, zde vidíte koncept automatického vykládání frekvencí, který používá jednofrekvenční relé. Prostřednictvím kontaktů mezilehlého relé RP na frekvenční relé RF1 signál z měřicího prvku. Který při snížení frekvence okamžitě uzavře kontakty RP1 a RP2. Z kontaktů relé obdrží RP2 signál pro odpojení zátěže.
V případě zvýšení úrovně frekvence nad nastavením snímače se obvod vrátí do původní polohy. Současně z relé FP5 signál do kontaktů FP5.1, které zakazují vinutí RV1 a FP4. V případě, že práce podle takového schématu nedává požadovaný výsledek, je zde k dispozici posun PB1.
S CHAPV
Uvědomte si prosím, že v tomto režimu automatického odlehčování frekvence jsou objekty odpojeny ochranou relé ve stejném pořadí jako v předchozím příkladu. Z P4 je do dočasného relé PB1 vyslán signál, přes který jsou buzeny vinutí mezilehlého RP1. Kontakty mezilehlé РП1.1 a РП2.1 vysílají signál k odpojení. To je signalizováno RU1.
Poté, co je frekvence normalizována, prochází signál kontakty kontaktů РП1.3 a РП3.2. Signály prostřednictvím svých kontaktů excitují vinutí mezilehlého FP4. A to zase prostřednictvím kontaktů RP4.2 a RP4.3 vysílá signál ke startu frekvence spotřebitelů. Poté relé ukazatele RU 2 signalizuje spuštění CHAPV.
Požadavky na AChR
- Úspěšné odstranění různých nehod - automatické vykládání kmitočtů poskytuje adekvátní reakci na lokální a systémové nedostatky. To znamená, že nouzový regulační systém funguje bez ohledu na povahu vývoje - jednotlivá nebo kaskádová, rychlost zvýšení nebo výkonu z elektrárny.
- Poskytování časově-frekvenčního pásma - pro zajištění souladu s zónou uvedenou na obrázku je vyžadováno automatické vykládání frekvencí.
Jak vidíte, na obrázku je zobrazena stínovaná oblast, která označuje hranici, pod kterou frekvence v určitém časovém okamžiku nemůže spadnout. Jinak takové automatické vykládání kmitočtu neposkytuje dostatečnou ochranu a lopatky turbíny zažijí obrovské zatížení, které by mohlo zničit celistvost kovu.
- Minimální počet odpojených výstupů - výstupní relé automatického vykládání kmitočtu by mělo během provozu zajistit co nejnižší počet spotřebičů bez napětí. K tomuto účelu se používá AVR, který se spouští v elektrárnách po snížení frekvenčních charakteristik za účelem zvýšení výkonu.
- Dostatečný počet stupňů - AChR by měl produkovat takové odpojení kategorií vykládky, při kterých budou nejméně důležité objekty odpojeny od napětí v pořadí jejich významu s ohledem na možné poškození.
- Dosažení přijatelné hodnoty - samotné automatické vykládání kmitočtu by nemělo řešit problém s frekvenčním řízením do 50 Hz. Jeho úkolem je poskytovat takovou frekvenci, při které budou skupiny energetických systémů schopny dlouhodobě poskytovat normální pracovní podmínky. Zatímco personál vyřeší problém.
- Žádné falešné poplachy - automatické vykládání frekvencí by nemělo reagovat na procesy podobné frekvenčním poklesům (asynchronní režimy, synchronní oscilace a další).
Automatické vykládání kmitočtu by tedy mělo znovu vytvořit svou práci z konstantních parametrů systému. Náhodné faktory ovlivňující různé koeficienty by neměly mít vliv na provoz reléového nebo polovodičového zařízení, které spouští automatické vykládání frekvencí.