Последствия снижения частоты
Если частота в сети снизится на величину до 0,4 Гц, такая ситуация существенно не отразится на работе оборудования. Но при падении частотных характеристик на 2 Гц и более это может привести к необратимым процессам, как в самой электросети, так и в работе потребителей.
Также читайте: При каких условиях допускается параллельная работа трансформаторов
При недостаточно оперативной реакции, ситуация может развиваться непредсказуемо, вплоть до серьёзных аварий. В результате нарушается режим эксплуатации оборудования, с опасность перегрева машин и повреждения изоляции, ведущим к выходу их из строя.
Применение АЧР позволяет автоматически отключить систему при существенных отклонениях частоты от номинала, предотвратив создание аварийной ситуации.
АЧР назначение
Устройства АЧР срабатывают при понижении частоты ниже 49 Гц, продолжительность работы электрической системы составляет не больше 40 с. При менее 47 Гц – 10 с., меньше 46 Гц нельзя допустить, так при этом значении происходит явление «лавины напряжения», при котором происходит сбрасывание электростанцией нагрузки.
«Лавина напряжения» способствует повышенному потреблению реактивной мощности что ведет к еще большим осложнениям в системе энергоснабжения.
Пониженная частота может вызвать механический резонанс проточной части турбины, влекущий механические повреждения лопаток турбины.
Снижение частоты влечет снижение скорости вращения асинхронного двигателя и понижение производительности нагрузки, относящейся к собственному потреблению электростанции и питательных электронасосов, что чревато понижением мощности паровых турбин и влечет полное погашение системы. Это действие называется «лавиной частоты», за ней обычно следует появление «лавины напряжения».
При понижении уровня частоты снижается подача давления масла маслонасосом к турбине электростанции, это приводит к посадке стопорных клапанов в аварийном режиме и отключению агрегата.
Изменения параметров частоты всего на 0,2 Гц может способствовать неравномерному и неэкономичному распределению нагрузок агрегатов со статическими характеристиками регулирования.
Изменение частоты может привести к непостоянной скорости работы электроприводов механизмов, что может вызвать появление брака производимых деталей.
Аварийная частотная разгрузка является единственным средством поддержания частоты энергосистемы в разрешенных пределах при регулировании отключением потребителей, этот процесс происходит в случае отсутствия восстановления частоты путем применения нормальных средств регулирования частоты.
Неравномерность АЧР, риски возникающие в результате снижения частоты очень важно предотвратить так, как это ведет к длительному процессу восстановления нормированного значения частоты и восстановлению рабочего состояния потребителей, а также появление лишних операций по включению и отключению коммутирующих аппаратов электроприемников, снижает надежную работу энергосистемы электроснабжения
Автоматическая частотная разгрузка – АЧР
Для корректной работы системы энергоснабжения и потребляющего оборудования должны выдерживаться параметры частоты электрического тока. Один из элементов, обеспечивающих поддержание указанных характеристик в заданном режиме – АЧР. Рассмотрим требования, предъявляемые к данной системе, её назначение и разновидности.
- Понятие автоматической частотной разгрузки
- Назначение АЧР
- Разделение потребителей по категориям
- Устройство и принцип работы
- Классификация
- Схемы АЧР
- С одним реле частоты
- С ЧАПВ
- Предъявляемые требования
- Особенности эксплуатации АЧР
- Понятие дефицитной энергосистемы
- Последствия снижения частоты
Файл-архив ›› Основы автоматики энергосистем. M. A. БЕРКОВИЧ, A. H. КОМАРОВ, В. A. СЕМЕНОВ
Рассматриваются назначение и область применения основных технических средств автоматизации энергосистем. Приводятся принципиальные схемы и описания принципов действия устройств АПВ, АВР, АРВ, АЧР, АРЧМ, автоматической синхронизации и противоаварийной автоматики. Излагаются методы расчетов параметров настройки устройств автоматики. Первое издание вышло в 1968 г. Во втором издании рассмотрено новое оборудование.Для инженерно-технических работников, занятых проектированием и эксплуатацией устройств системной автоматики. Может быть использована студентами вузов и техникумов.
Расшифровка сокращений
В строительной среде используется много технических терминов и аббревиатур, способных ввести в ступор любого непосвященного. Ряд сокращений приводится ниже и будет полезен для тех, кто осваивает рабочую профессию или занимается домашним ремонтом.ППТ, РВЭ, НРС, АГО и прочее: что это такое в строительстве?
ППТ Проект планировки территории. Графический план с текстовыми пояснениями, отражающий расположение всех объектов на заданном участке.
АГРАрхитектурно-градостроительные решения. План работ по обустройству конкретной территории с помощью зданий и насаждений, включает сметы и макеты проектов. СВСУСистема верхнего станционного уровня. Необходима для сбора данных об общем состоянии электротехнического оборудования в пределах указанных границ. РВРазрешение на ввод. Выдается после предоставления КС2 от заказчика при условии соблюдения всех технических требований к сооружению здания. ЛОСЛокальные очистные сооружения. Дренажные системы, канализационные трубы, фекальные насосы и прочее оборудование, которое в совокупности обеспечивает отвод нечистот от жилых помещений. ЗОСЗаключение о соответствии. Выдается на строительный объект после завершения работ и проверки качества постройки сотрудниками ГАСН. ГРО Геодезическая разбивочная основа. Схема, позволяющая рационально разместить на участке все необходимые объекты.
ГАСНГосударственный архитектурно-строительный надзор. Орган, занимающийся проверкой качества новых сооружений. АГОАрхитектурно-градостроительный облик. План внешнего вида улицы или квартала. Чаще всего применяется к историческим или курортным регионам. НРСНациональный реестр специалистов. Список, куда вносятся наиболее респектабельные застройщики. ТЭПТехнико-экономические показатели. Система коэффициентов, применяющаяся для оценки производительности труда. ГЗКГрадостроительная земельная комиссия. Орган, осуществляющий надзор за распределением и использованием земель на подконтрольном участке. ПНРПуско-наладочные работы. Комплекс задач по настройке и запуску в эксплуатацию оборудования или инженерных систем. КС2Акт приемки выполненных работ. Документ, который подписывает заказчик после завершения строительно-ремонтных процессов. КС3Справка о выполненных работах и произведенных тратах. Смета, отражающая движение финансовых средств и уровень производительности труда на каждом этапе строительства. Если вы не нашли нужное сокращение в нашей базе, обратитесь с вопросом к консультанту портала и получите развёрнутый ответ специалиста.
Источник
Схемы АЧР
В соответствии с предъявляемыми требованиями, все типы автоматической частотной разгрузки способны реализовать различные функции защиты. Поэтому для построения тех или иных характеристик устройств АЧР, ступеней в их работе применяются определенные схемы. Также устройство может собираться как на реле, так и на полупроводниковых приборах.
С одним реле частоты
Рисунок 3 Схема АЧР с одним реле Посмотрите на рисунок, здесь вы видите принципиальную схему автоматической частотной разгрузки, в которой используется одно частотное реле. Посредством контактов промежуточного реле РП к частотному реле РЧ1 подается сигнал от измерительного элемента. Которое при снижения уровня частоты сразу же замыкает контакты РП1 и РП2. От контактов реле РП2 поступает сигнал на отключение нагрузки.
В случае повышения уровня частоты выше уставок срабатывания схема возвращается в исходное положение. При этом от реле РП5 поступает сигнал на контакты РП5.1, которые отключают обмотки РВ1 и РП4. На тот случай, если работа по такой схеме не даст желаемого результата, здесь предусмотрено шунтирование РВ1.
С ЧАПВ
Рисунок 4 Схема с ЧАПВ Обратите внимание, в данной схеме автоматической частотной разгрузки, объекты отключаются релейной защитой в том же порядке, что и в предыдущем примере. От Р4 подается сигнал на временное реле РВ1, через контакты которого возбуждаются обмотки промежуточного РП1
Контакты промежуточных РП1.1 и РП2.1 посылают сигнал на отключение. Об этом сигнализирует РУ1.
После нормализации частоты сигнал проходит по контактам РП1.3 и РП3.2 возбуждается обмотка временного РВ2. Через его контакты сигналы возбуждают обмотку промежуточного РП4. А оно, в свою очередь, через контакты РП4.2 и РП4.3 посылает сигнал на частотный пуск потребителей. После чего указательное реле РУ 2 сигнализирует о срабатывании ЧАПВ.
Автоматическая частотная разгрузка (АЧР). Частотное АПВ (ЧАПВ).
Частота в ЭС зависит от баланса Рпотр=Ргенер Если нагрузка больше то она потребляет часть кинетической энергии генератора – генератор замедляется – регулятор скорости управляет подачей энергоносителя – баланс восстанавливается Однако это работает до тех пор пока в системе есть резерв
Коэффициент резервирования эффекта нагрузки, опрделяемый составом нагрузки (от1до 3,5)
При снижении частоты собственные нужды ЭС снижают свою производительность – еще большая нехватка ЭЭ – еще большее снижение частоты – лавина частоты
Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) – один из методов противоаварийной автоматики, направленный на повышение надежности работы электроэнергетической системы. Воздействующей величиной устройства АЧР является напряжение, частоту которого контролирует измерительный орган – реле частоты. Реле срабатывает при снижении частоты до заданного значения. Селективность устройств АЧР достигается выбором параметра срабатывания (частоты срабатывания) измерительного органа и выдержкой времени. При срабатывании УАЧР отключает определенную часть потребителей, способствуя восстановлению частоты в системе электроснабжения.
Требования, предъявляемые к устройствам АЧР:
Обеспечивать нормальную работу энергосистемы независимо от дефицита активной мощности, характера причин, вызывающих снижение частоты; не допускать даже кратковременного снижения частоты ниже f = 45 Гц; продолжительность работы с частотой f < 47 Гц е должна превышать 20 с, а с частотой f < 48,5 Гц – 60 с;
Обеспечивать отключение потребителей в соответствии с возникшим дефицитом мощности, не допуская возникновения лавины частоты и напряжения; при этом последовательность отключений должна бать такая, чтобы в первую очередь отключались менее ответственные потребители; восстанавливать частоту до уровня, при котором энергосистема может длительно работать; дальнейший подъем частоты до номинальной возлагается на дежурный персонал энергосистемы;
Если восстановление нормального режима после действия УАЧР возлагается на устройства автоматики, то УАЧР должно обеспечить подъем частоты до уровня, необходимого для их срабатывания;
Действовать согласованно с устройствами АПВ и АВР;
Не действовать при кратковременных снижениях частоты.
Категории АЧР:
1). АЧРI. Предназначена для сдерживания снижения частоты в первое время развития аварии, не допуская даже кратковременного опускания ее ниже 45 Гц. Устройство АЧРI, быстродействующее с единой для всех очередей выдержкой времени, не превышающей tАЧРI = 0,3 с, и с разными уставками срабатывания по частоте от fс.р1 = 49…49,2 Гц до fс.рn = 46,5 Гц. Частота срабатывания последующей очереди меньше частоты срабатывания предыдущей очереди на ступень селективности по частоте ∆fc (минимально допустимая ступень селективности 0,1 Гц).75-80% потребителей по АЧР I
2). АЧРII также состоит из очередей, однако с одинаковой уставкой по частоте fАЧРII = 49 Гц; отличается от АЧРI выдержками времени. Минимальная уставка по времени принимается равной tс.р1 = 5…10 с, а максимальная tс.рn = 60…90 с. Ступень селективности ∆tc = 3 с.
Если за указанное время действием АЧРI частоту восстановить не удается и она устанавливается (зависает) на недопустимо низком уровне (48 Гц и ниже), то начинают срабатывать очереди АЧРII и с соответствующими выдержками времени отключают дополнительную нагрузку (АЧРI ≈ 70 % потребителей, АЧРII ≈ 30 % потребителей).
Частотное АПВ (ЧАПВ).
После восстановления частоты повторное включение потребителей должно производиться автоматически. Для этой цели используются имеющиеся на присоединениях устройства АПВ, дополненные реле повышения частоты. Они называются устройства частотного АПВ. Действие ЧАПВ разрешается при восстановлении частоты, что фиксируется замыканием контактов реле частоты. Уставка реле принимается fс.р = 49,5…50 Гц. Минимальная выдержка времени на включение устанавливается tАПВ = 10…20 с, а ступень селективности ∆tc = 5 c.
Схемы устройств АЧР и ЧАПВ:
Имеются различные схемы устройств АЧР и ЧАПВ. Простейшие из них позволяют выполнить одну очередь АЧРI или одну очередь АЧРII с последующим ЧАПВ. В сложных схемах осуществляется автоматическое переключение уставок реле частоты и тем самым с помощью одного реле выполняется несколько очередей АЧР, создается совмещенная очередь, когда отключение одних и тех же присоединений производят и АЧРI и АЧРII с последующим ЧАПВ.
Рис.1. Схемы устройств АЧР и ЧАПВ на Рис.2. Простейшая схема одной
выпрямленном оперативном токе очереди АЧРII с переключением
реле частоты на уставку ЧАПВ
Классификация
Электростанции и подстанции оборудуются различными системами АЧР, предусматривающими применение одной из четырёх защит или одновременное срабатывание нескольких из них. Классификация включает следующие разновидности данных элементов:
- АЧР1(первый) – отключение производится за время в пределах половины секунды, при настройках срабатывания в случае падения частоты на величину от 1,5 до 3,5 Гц от номинальной. Значение диапазона может быть настроено с шагом в 0,1 Гц. Производится ступенчатое отключение потребителей, в зависимости от мощностных характеристик;
- АЧР2(второй) – частотные параметры аналогичны, но временной интервал увеличивается от 5 до 90 секунд;
- ЗАЧР – рассчитана на использование в условиях атомной электростанции. Временной интервал настроен на срабатывание в течение 0,5 секунды;
- ЧАПВ – с частотным автоматическим повторным включением.
Указанные элементы могут применяться по-отдельности или комплексно.
Классификация
Электростанции и подстанции оборудуются различными системами АЧР, предусматривающими применение одной из четырёх защит или одновременное срабатывание нескольких из них. Классификация включает следующие разновидности данных элементов:
- АЧР1(первый) – отключение производится за время в пределах половины секунды, при настройках срабатывания в случае падения частоты на величину от 1,5 до 3,5 Гц от номинальной. Значение диапазона может быть настроено с шагом в 0,1 Гц. Производится ступенчатое отключение потребителей, в зависимости от мощностных характеристик,
- АЧР2(второй) – частотные параметры аналогичны, но временной интервал увеличивается от 5 до 90 секунд,
- ЗАЧР – рассчитана на использование в условиях атомной электростанции. Временной интервал настроен на срабатывание в течение 0,5 секунды,
- ЧАПВ – с частотным автоматическим повторным включением.
Указанные элементы могут применяться по-отдельности или комплексно.
Исполнительная документация в строительстве зданий и сооружений
В статье представлены состав и порядок ведения исполнительной документации в строительстве зданий и сооружений.
Что такое исполнительная документация
— документы, фиксирующие результаты геодезических съемок:
— акты освидетельствования, детализирующие выполнение:
— документы, определившие работоспособность установленного оборудования, готовых систем и сетей инженерного обеспечения построенного объекта. Составляются по формам, разработанным:
— заключения по результатам проведенных промежуточных и приемных испытаний, выполненных обследований и экспертиз (при наличии):
— другие документы, фиксирующие фактическое выполнение проектных разработок;
— рабочие чертежи объекта с отметками о соответствии фактически выполненных работ чертежам, а при наличии отступлений – ссылками на их согласование. Эти отметки заверяются либо главным инженером, либо специалистом, имеющим на это доверенность от предприятия, выполнившего работы.
Согласно п.п. 5.3 – 5.5 РД 11-02-2006 перечень актов освидетельствования скрытых работ, ответственных конструкций и участков инженерных сетей указывается на чертежах соответствующих разделов проекта.
Формы и правила ведения журналов работ
Разъяснения Ростехнадзора говорят о том, что специальные журналы ведутся на отдельные виды специальных работ, т.е. каждый субподрядчик имеет право завести на объекте свой журнал, однако его необходимо зарегистрировать в органе строительного надзора, курирующего эту стройку. Этот журнал также должен быть записан в раздел 2 общего журнала работ. В разделе 3 общего журнала специальные работы фиксируются без детализации, предусмотренной п. 8.3 РД 11-05-2007. Если одновременно выполняются специальные работы нескольких видов, то они записываются в общий журнал раздельно. Детальное описание субподрядных работ производится в специальном журнале, ведущемся предприятием, выполняющим эти работы.
По мере заполнения одного журнала, его продолжает следующий, причем каждому из них присваивается порядковый номер, но все журналы, как общие, так и специальные необходимо регистрировать в органе строительного надзора, курирующего эту стройку.
Журналы работ должны ежедневно вестись линейными ИТР, работающими непосредственно на объекте. При заполнении раздела 3 следует описывать работы подробно, привязывать их к осям в плане и к отметкам по вертикали с тем, чтобы впоследствии можно было бы точно определить дату выполнения конкретного элемента здания и условия производства работ. Технически грамотное составление исполнительных документов даст при необходимости возможность восстановления технологии и условий выполнения тех или иных работ, а также определить их конкретного исполнителя и специалиста их принявшего.
Источник
Предъявляемые требования
Для обеспечения нормальной работы, АЧР должны соответствовать следующим требованиям:
- успешно ликвидировать аварийные ситуации различного характера – срабатывая, вне зависимости от масштабов повреждения;
- выполнять отключение, в соответствии с установленными настройками по времени и величине отклонения характеристик;
- обесточивать минимальное количество потребителей;
- предусматривать возможность ступенчатого отключения;
- исключать самопроизвольное срабатывание, без наличия соответствующих оснований.
Перечисленные условия призваны обеспечить штатную работу оборудование и надлежащую его защиту.
Назначение, принцип действия и область применения АЧР и ЧАПВ
Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) предназначена для предотвращения недопустимого снижения частоты при возникновении дефицита активной мощности в энергосистеме или отдельных ее районах. Действует на отключение части менее ответственных потребителей.
Устройства АЧР, используемые для ликвидации аварийного дефицита мощности в энергосистемах, подразделяются на три основные категории.
Первая категория автоматической частотной разгрузки – АЧРI – быстродействующая (t = 0,1 – 0,3 с) с уставками срабатывания от 48,5 Гц до 46,5 Гц. Действие АЧРI позволяет предотвратить глубокое снижение частоты в первое время развития аварии. Уставки срабатывания отдельных очередей АЧР1 отличаются одна от другой на 0,1 Гц. Мощность, подключаемая к АЧРI, примерно равномерно распределяется между очередями.
Вторая категория автоматической частотной разгрузки – АЧРII – предназначена для восстановления частоты до нормального значения, если она длительно остается пониженной, или «зависает» на уровне около 48 Гц. Вторая категория АЧРII работает после отключения части потребителей от АЧРI, когда снижение частоты прекращается и она устанавливается на уровне 47,5 – 48,5 Гц.
В дефицитных энергосистемах, получающих мощность от соседних энергосистем, применяется также быстродействующая специальная очередь АЧР с уставкой срабатывания 49 Гц.
Нагрузка потребителей, отключенных при аварийном снижении частоты, не должна подхватываться устройствами АПВ и АВР. Поэтому АПВ линии, отключенной действием АЧР, должно блокироваться.
Для ускорения восстановления питания потребителей, отключенных при срабатывании АЧР, применяется специальный вид автоматики – АПВ после АЧР (или ЧАПВ). Устройство ЧАПВ срабатывает после восстановления частоты в энергосистеме и дает импульс на включение отключенных потребителей.
Действие ЧАПВ должно осуществляться при частоте 49,5 – 50 Гц.
4) По технике безопасности, периодичность испытания диэлектрических перчаток составляет раз в полгода. Испытание диэлектрических перчаток проводится в лаборатории, где их подвергают специальному тесту. На протяжении минуты их свойства испытывают с помощью высокого напряжения 6 кВ. Пригодные для использования перчатки должны проводить не больше 6мА, иначе их списывают. Проверка диэлектрических перчаток начинается с того, что их опускают в металлическую ёмкость с тёплой или чуть прохладной водой (примерно 20 градусов). Опускают их так, чтобы их верхние края выглядывали на полсантиметра. Это делается, чтобы в перчатки с водой внутри можно было опустить электроды. Само собой, выступающие сверху края должны быть сухими и чистыми. Один вывод трансформатора цепляют к резервуару с водой, второй нужен для заземления. Внутрь перчаток опускают электрод, соединённый с заземлением через миллиамперметр. Это позволяет не только проверить целостность изделия, но и замерить, пропускает ли перчатка электричество, то есть безопасно ли её использовать в работе. Напряжение подается от трансформатора, одним проводом подключенного к ёмкости с водой, а другим он подключается к двухпозиционному переключателю. Первое положение: цепь трансформатор-газоразрядная лампа-электрод, второе: цепь трансформатор-миллиамперметр-электрод. Диэлектрические галоши и боты также используют в качестве защиты от напряжения шага в электроустановках любого напряжения. Диэлектрические галоши и боты надевают на обычную обувь, которая должна быть чистой и сухой. В отличие от бытовых они не имеют лакового покрытия. Периодичность электрических испытаний диэлектрических галош — один раз в год, диэлектрических бог — один раз в три года.
Диэлектрические ковры применяют при обслуживании электрооборудования в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных по условиям поражения током. Помещения не должны быть сырыми и пыльными. Ковры расстилают на полу перед оборудованием в местах, где возможно соприкосновение с токоведущими частями, находящимися под напряжением до 1000 В, а также в местах, где производится включение и отключение рубильников, разъединителей, выключателей и других операций с коммутационными и пусковыми аппаратами до 1000 В и выше.
В зависимости от назначения и условий эксплуатации ковры разделяются на две группы: 1) для работы при температуре от -15° до +40*С, 2) маслобензостойкие для работы при температуре от -50* до +80°С: они имеют размеры от 500×500 до 800×1200 мм при толщине 6 мм. Электрические испытания диэлектрических ковров не проводят, производят лишь их осмотр один раз в полгода.
Требования к релейной защите
Основные химические источники электроэнергии
Главная её задача — это надёжно защищать оборудование и цепи электроснабжения от работы в неисправном, аварийном состоянии. Соответственно к ней существует ряд требований, выполнение которых проверяется регулярно лабораторией или специальными службами. Вот основные требования к релейной защите:
- Быстродействие. Способность защиты работать с минимальной выдержкой времени после наступления аварийной ситуации. Правда, одни из них специально разработаны на срабатывание с определённой установленной выдержкой времени это зависит от условий работы электрооборудования и назначения конкретного вида релейной защиты;
- Селективность. Это вид избирательности защиты, направленный на отключение только определённых ближайших участков к месту аварии или короткого замыкания;
- Чувствительность. Способность защиты направленная на реагирование её только на данные отклонения, на которые она настроена;
- Надёжность. Безотказность системы защит и недопущение ложных срабатываний.
От этих четырёх основных требований напрямую зависит эффективность функционирования релейной защиты любого электрического оборудования и цепей.
Классификация
Устройства АЧР разделяют на категории:
АЧР I (быстродействующая АЧР)
Задача АЧР-I : быстрое отключение части потребителей с целью остановить лавинообразный процесс падения частоты в системе. Диапазон уставок АЧР-I лежит от 48,5 Гц до 46,5 Гц с шагом в 0,1 Гц. Мощность отключаемых потребителей равномерно распределяют по ступеням. Выдержка по времени у АЧР I лежит в пределах от 0,3 до 0,5 секунды.
АЧР II
Задача АЧР II — поднять частоту в системе после остановки «лавины частоты» выполненной АЧР I до значений выше 49 Гц 1. Она начинает срабатывать после того, как частота установится на уровне 47,5—48,5 Гц. Выдержка времени между ступенями АЧР II больше, чем у АЧР I и выбирается в диапазонах от 5—10 до 70—90 секунд. Такая большая выдержка времени обусловлена тем, что система может длительно работать при частоте выше 49,2 Гц, поэтому быстро доводить значение частоты до номинального путем отключения потребителей, которые могут получать электроэнергию без особого вреда для системы, не имеет смысла.
Существуют также особые категории АЧР, применяемые в различных специфических случаях.
Схемы АЧР собирают с помощью средств РЗиА. В настоящие время широкое распространение получили микропроцессорные терминалы РЗиА, в том числе и такие, основным назначением которых служит выполнение функций АЧР и ЧАПВ.