Управление батареями конденсаторов.

Тема 12. Автоматика электрических сетей

Лекция 25. Автоматическая частотная разгрузка (АЧР)

Содержание лекции

1. Назначение и основные принципы выполнения АЧР.

2. Предотвращение ложных отключений потребителей от АЧР при кратковременных понижениях частоты в энергосистеме.

3. Автоматическое включение потребителей после АЧР.

4. Аппаратура, применяемая для АЧР.

5. Схемы АЧР и ЧАПВ.

Управление батареями конденсаторов.

25.1.Назначение и основные принципы выполнения АЧР.Пока в энергосистеме имеется вращающийся резерв активной мощности, системы регулирования частоты и мощности должны поддерживать заданный уровень частоты. После того как вращающийся резерв будет исчерпан, дефицит активной мощности, вызванный отключением части генераторов или включением новых потребителей, повлечет за собой снижение частоты в энергосистеме. Современные мощные тепловые и атомные энергоблоки имеют малый диапазон регулирования активной мощности, что не позволяет выполнить надежное регулирование частоты и активной мощности в необходимом диапазоне. Поэтому зачастую применяют ручное регулирование частоты, которое часто заключается в пуске и останове блоков и поэтому мощность меняется ступенчато, образуя либо дефицит, либо избыток мощности. При параллельной работе, удается удержать частоту близкой к номинальной за счет того, что по линиям электропередачи протекает уравнительный переток мощности, покрывающий ее избыток или дефицит. Однако в случаях отделения отдельного узла в энергосистеме, возникает дефицит мощности, который не может быть покрыт за счет вращающегося резерва.

Небольшое снижение частоты, на несколько десятых Гц, не представляет опасности для нормальной работы энергосистемы, хотя и влечет за собой ухудшение экономических показателей. Снижение же частоты более чем на 1…2 Гцпредставляет серьезную опасность и может привести к полному расстройству работы энергосистемы.

Это в первую очередь определяется тем, что при понижении частоты снижается скорость вращения электродвигателей, а следовательно, снижается и производительность приводимых ими механизмов собственного расхода тепловых электростанций. Вследствие снижения производительности механизмов собственного расхода резко уменьшается располагаемая мощность тепловых электростанций, особенно электростанций высокого давления, что влечет за собой дальнейшее снижение частоты в энергосистеме. Это касается также и атомных электростанций. Таким образом, происходит лавинообразный процесс – «лавина частоты», который может привести к полному расстройству работы энергосистемы.

Современные крупные паровые турбины не могут длительно работать при низкой частоте из-за опасности повреждения их рабочих лопаток. Дело в том, что каждый ряд лопаток имеет собственную частоту резонанса, все группы лопаток имеют разные размеры и конструкторам турбин приходится долго заниматься тем, чтобы вывести все группы лопаток из резонанса при частоте вращения близкой к номинальной. Если та или другая группа лопаток турбины попадет в резонанс, она может быть через некоторое время повреждена. Зона, свободная от резонансов составляет 1…2 Гц и недопустима длительная работа системы при частотах выходящих за этот диапазон.

Процесс снижения частоты в энергосистеме сопровождается также снижением напряжения, что происходит вследствие уменьшения частоты вращения возбудителей, расположенных на одном валу с основными генераторами. Если регуляторы возбуждения генераторов и синхронных компенсаторов не смогут удержать напряжение, то также может возникнуть лавинообразный процесс – «лавина напряжения», так как снижение напряжения сопровождается увеличением потребления реактивной мощности, что еще более усложнит положение в энергосистеме.

Аварийное снижение частоты в энергосистеме, вызванное внезапным возникновением значительного дефицита активной мощности, протекает очень быстро, в течение нескольких секунд. Поэтому дежурный персонал не успевает принять каких-либо мер, вследствие чего ликвидация аварийного режима должна возлагаться на устройства автоматики.

Для предотвращения развития аварии должны быть немедленно мобилизованы все резервы активной мощности, имеющиеся на электростанциях. Все вращающиеся агрегаты загружаются до предела с учетом допустимых кратковременных перегрузок. Поскольку вращающийся резерв невелик, он не может покрыть большой дефицит мощности, возникший в узле.

При отсутствии вращающегося резерва единственно возможным способом восстановления частоты является отключение части наименее ответственных потребителей. Это и осуществляется с помощью специальных устройств – автоматической частотной разгрузки (АЧР), срабатывающих при опасном снижении частоты.

Действие АЧР всегда связано с определенным ущербом, поскольку отключение линий, питающих электроэнергией промышленные предприятия, сельскохозяйственные и другие потребители, влечет за собой недовыработку продукции, появление брака и т. п. Несмотря на это, АЧР широко используется в ЭЭС как средство предотвращения значительно больших убытков из-за полного расстройства работы энергосистемы, если не будут приняты срочные меры по ликвидации дефицита активной мощности.

Глубина снижения частоты зависит не только от дефицита мощности в первый момент аварии, но и от характера нагрузки. Потребление мощности одной группой потребителей, к которой относятся электроосветительные приборы и другие установки, имеющие чисто активную нагрузку, не зависит от частоты и при ее снижении остается постоянным. Потребление же другой группы потребителей – электродвигателей переменного тока при уменьшении частоты снижается. Чем больше в энергосистеме доля нагрузки первой группы, тем больше понизится частота при возникновении одинакового дефицита активной мощности. Нагрузка потребителей второй группы будет в некоторой степени сглаживать эффект снижения частоты, поскольку одновременно будет уменьшаться потребление мощности электродвигателями.

Уменьшение мощности, потребляемой нагрузкой при снижении частоты, или, как говорят, регулирующий эффект нагрузки, характеризуется коэффициентом К_нагр, равным отношению:

К_нагр = ΔP% /Δ f%. (25.14)

Коэффициент регулирующего эффекта нагрузки показывает, на сколько процентов уменьшается потребление нагрузкой активной мощности на каждый процент снижения частоты. Значение коэффициента регулирующего эффекта нагрузки должно определяться специальными испытаниями и принимается при расчетах равным 2,5…4.

Устройства АЧР должны устанавливаться там, где возможно возникновение значительного дефицита активной мощности во всей энергосистеме или в отдельных ее районах, а мощность потребителей, отключаемых при срабатывании АЧР, должна быть достаточной для предотвращения снижения частоты, угрожающего нарушением работы механизмов собственного расхода электростанций, что может повлечь за собой лавину частоты. Устройства АЧР должны выполняться с таким расчетом, чтобы была полностью исключена возможность даже кратковременного снижения частоты ниже критического значения, равного 45Гц. Необходимо учитывать все реально возможные случаи аварийных отключений генерирующей мощности и снижения частоты ниже 45 Гц. Время работы с частотой ниже 47 Гц не должно превышать 20 с, а с частотой ниже 48,5 Гц – 60 с. Допустимое время снижения частоты ниже 49 Гц по условиям работы АЭС равно 2 минуты.

Чем больший дефицит мощности может возникнуть, тем на большую мощность должно быть отключено потребителей. Для того, чтобы суммарная мощность нагрузки потребителей, отключаемых действием АЧР, хотя бы примерно соответствовала дефициту активной мощности, возникшему при данной аварии, АЧР, как правило, выполняется многоступенчатой, в несколько очередей, отличающихся уставками по частоте срабатывания.

Рис. 25.1. Изменение частоты при возникновении дефицита активной мощности I – при отсутствии АЧР; II – при наличии АЧР.

На рис. 25.1 приведены кривые, характеризующие процесс изменения частоты в энергосистеме при внезапном возникновении дефицита активной мощности. Если в энергосистеме отсутствует АЧР, то снижение частоты, вызванное дефицитом активной мощности, будет продолжаться до такого установившегося значения, при котором за счет регулирующего эффекта нагрузки и действия регуляторов частоты вращения турбин вновь восстановится баланс генерируемой и потребляемой мощности при новом сниженном значении частоты – (кривая I). Для восстановления в энергосистеме нормальной частоты в этом случае необходимо вручную отключить часть нагрузки потребителей, суммарное потребление мощности которыми при частоте 50 Гц равно дефициту мощности, вызвавшему аварийное снижение частоты. Учитывая возможные аварийные режимы, доля нагрузки, подключенной к АЧР, в энергосистемах составляет порядка 60%.

Иначе будет протекать процесс изменения частоты при наличии АЧР (кривая II). Пусть, например, автоматическая частотная разгрузка состоит из трех очередей с уставками срабатывания 48; 47,5 и 47 Гц. Когда частота снизится до 48 Гц (точка 1), сработают АЧР первой очереди и отключат часть потребителей, дефицит активной мощности уменьшится, благодаря чему уменьшится и скорость снижения частоты. При частоте 47,5 Гц (точка 2) сработают АЧР 2-й очереди и, отключая дополнительно часть потребителей, еще больше уменьшат дефицит активной мощности и скорость снижения частоты. При частоте 47 Гц (точка 3) сработают АЧР 3-й очереди и отключат еще часть потребителей. Снижение частоты остановится. Однако, как уже говорилось, для сохранения надежной работы системы частоту необходимо поднять выше 49.0 Гц. Таким образом, работа АЧР должна быть продолжена другими устройствами АЧР. Устройства АЧР, используемые для ликвидации аварийного дефицита активной мощности в энергосистемах, подразделяются на три основные категории.

Первая категория автоматической частотной разгрузки АЧРI является быстродействующей (t=0,3…0,5 с) с уставками срабатывания от 48,5 Гц (в отдельных случаях от 49,2 Гц до 46,5 Гц. Назначение очередей АЧРI – не допустить глубокого снижения частоты в первое время развития аварии. Уставки срабатывания отдельных очередей АЧРI отличаются одна от другой на 0,1 Гц. Мощность, подключаемая к АЧРI, равномерно распределяется между очередями.

Вторая категория автоматической частотной разгрузки—АЧРII предназначена для восстановления частоты до длительно допустимого значения – выше 49,0 Гц. АЧР II работает после отключения части потребителей от АЧРI, когда снижение частоты прекращается, и она устанавливается на уровне 47,5…48,5 Гц.

Уставки срабатывания всех АЧРII принимаются близкими по частоте в диапазоне 48,5…48,8 Гц. Выдержки времени АЧРII отличаются друг от друга на 3 с и принимаются равными 5…90 с. Большие выдержки времени АЧРII принимаются для того, чтобы постепенно довести частоту до нужной величины, не допустив повышения ее до величины существенно выше 49 Гц. Считается, что энергосистема может устойчиво и длительно работать при частоте превышающей 49,2 Гц и доведение ее до номинальной, означает, что будет отключена дополнительная часть потребителей, которая могла бы остаться в работе.

Совмещенная АЧР состоит из двух устройств АЧРI – АЧРII, действующих на одну и ту же нагрузку.

Кроме двух категорий автоматической частотной разгрузки – АЧРI и АЧРII в эксплуатации применяются некоторые другие очереди АЧР. Специальная очередь АЧР – имеющая уставки 49,2 Гц, и время 0,3…0,5 с должна препятствовать понижению частоты ниже 49,2 Гц, а защитная очередь АЧР 49,1 Гц 0,3…0,5 с не должна допустить снижения частоты ниже 49 Гц, опасной вследствие возможной разгрузки атомных электростанций и дальнейшего снижения частоты. Мощность нагрузки, подключенная к двум последним очередям АЧР недостаточна для того, чтобы обеспечить подъем частоты при тяжелых авариях, связанных с выделением узла со значительным дефицитом мощности. Эта задача возлагается на мощность, подключенную к АЧРI и АЧРII.

Таким образом, в современных условиях имеется 2 категории АЧР. Одна – специальная очередь и защитная очередь удерживает частоту на длительно допустимом уровне и нужна для работы системы при недостатке генерирующей мощности, когда не представляется возможным удерживать номинальную частоту, так как для этого требуется отключить добавочное количество потребителей. Вторая система АЧР нужна для работы при аварийно возникших больших дефицитах мощности, отключает значительно больший объем нагрузки и также доводит частоту до длительно допустимого уровня превышающего 49,0 Гц. При выборе подключаемых к АЧР потребителей оценивается их значение – возникающий ущерб, брак или снижение выпуска продукции, повреждение оборудования, опасность для жизни людей и т.д. Важен также порядок подключения потребителей к очередям АЧР: потребители, подключенные к очередям АЧР, имеющим более высокие уставки по частоте и меньшие выдержки времени, отключаются чаще.

У ответственных потребителей нагрузка разделяются на несколько категорий. Наиболее ответственная нагрузка 1 категории обычно отключению не подлежит. Для того чтобы иметь возможность избежать отключения ответственных потребителей 1 категории при работе АЧР для отключения остальной нагрузки, стремятся приблизить места установки АЧР к потребителю, это означает, что АЧР необходимо выполнять на каждой подстанции.

Предотвращение ложных отключений потребителей от АЧР при кратковременных понижениях частоты в энергосистеме.При отключении связи с энергосистемой питание обесточенных потребителей может быть восстановлено спустя небольшое время действием АПВ линий или трансформатора, а также АВР секционного выключателя. Однако за время, пока будет нарушена связь с энергосистемой, потребители подстанций могут быть отключены ложным действием АЧР. Это происходит потому, что, после отключения источника питания, напряжение на шинах подстанции с синхронными компенсаторамиили мощными синхронными двигателями, а также и асинхронными электродвигателями сразу не исчезает, а некоторое время поддерживается. Величина напряжения может быть достаточной для срабатывания АЧР, а частота снижается за счет уменьшения скорости вращения электродвигателя. Это в первую очередь относится к быстродействующим очередям АЧР: АЧРI, спецочереди и защитной очереди АЧР. АЧРII сработать не успевает, так как имеет значительные выдержки времени. При разработке аппаратуры АЧР напряжение, при котором реле АЧР еще работает, стремятся сделать по возможности более низким для предотвращения его отказа при больших дефицитах мощности сопровождающихся “лавиной напряжения”. Это еще более увеличивает опасность ложной работы АЧР.

В практике эксплуатации применяются специальные блокировки, предотвращающие ложное срабатывание АЧР в рассматриваемом режиме. На рис. 25.2,б показана одна из таких схем, в которой плюс на контакт РЧ реле частоты АЧР подается через контакт блокирующего реле направления мощности РМ. При наличии связи с энергосистемой, когда подстанция потребляет активную мощность, реле направления мощности держит свой контакт замкнутым, как показано на рис. 25.3,б, разрешая действовать АЧР. После отделения подстанции от питающей сети активная мощность по трансформатору проходить не будет или будет направлена в сторону шин высшего напряжения. При этом реле направления мощности разомкнет свой контакт и снимет плюс с контакта реле частоты, предотвращая ложное срабатывание АЧР. При наличии на подстанции значительной нагрузки, мало изменяющейся в зависимости от времени суток и дня недели реле мощности может быть заменено токовым реле.

Применяются и другие способы блокировки АЧР от неправильной работы при снижении напряжения. К ним относится блокировка по скорости снижения частоты. Дело в том, что при самых тяжелых авариях частота в системе снижается медленнее, чем это происходит при снятии напряжения с двигателей. На устройствах совмещенной АЧРI – АЧРII для блокировки используются сами измерительные органы АЧР: Уставка по частоте АЧРII больше чем АЧРI. Реле времени пускается при срабатывании измерительного органа АЧРII и останавливается при срабатывании ИО АЧРI. Зависимость между скоростью снижения частоты и уставками АЧР выглядит следующим образом:

dF = (f₁₁ - f₁)/ t,

где dF – скорость изменения частоты,

f₁₁ – уставка по частоте АЧРII,

f₁ – уставка по частоте АЧРI,

t – время между срабатыванием ИО АЧРII и АЧРI.

Выдержка времени на реле определяется по формуле:

t = (f₁₁ - f₁)/ dF, (25.1)

Уставки АЧРII и АЧРI заданы, исходя из режимных соображений, уставка по времени блокировки определяется по формуле (25.1), исходя из скорости снижения частоты 4 Гц в с.

В энергосистемах, имеющих значительное количество заводов, оснащенных крупными электродвигателями, такое решение оказалось неприемлемым ввиду низкой скорости снижения частоты. Поэтому там широко применяется метод взаимной блокировки между АЧР разных секций: АЧР двух секций сработает, если сработали оба ИО АЧР.

При отсутствии блокировки для исправления ложного действия АЧР можно применить АПВ после АЧР. Такой метод рекомендуется директивными материалами. Однако он не всегда эффективен, так как в условиях длительной работы при пониженной частоте частота в сети может быть ниже уставки ЧАПВ.

Автоматическое включение потребителей после АЧР. 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 от АЧР потребителей.

Устройство ЧАПВ является весьма эффективным средством автоматики, ускоряющим восстановление питания потребителей, отключавшихся действием АЧР. Поэтому ЧАПВ целесообразно применять везде, где установлена АЧР. В первую очередь ЧАПВ следует выполнять на подстанциях с ответственными потребителями, на подстанциях без постоянного обслуживающего персонала, с дежурством на дому, далеко расположенных от места размещения оперативно-выездных бригад.

Действие ЧАПВ должно осуществляться при частоте 49,5…50 Гц. Начальная уставка по времени ЧАПВ принимается равной 10-20 с, конечная – в зависимости от конкретных условий. Минимальный интервал по времени между смежными очередями ЧАПВ в пределах энергосистемы или отдельного узла – 5 с. Мощности нагрузки по очередям ЧАПВ обычно распределяются равномерно. Очередность подключения потребителей к ЧАПВ – обратная очередности АЧР, т.е. к последним очередям АЧР подключаются первые очереди ЧАПВ.

Рис. 25.2. Предотвращение срабатывания АЧР при отключении подстанции с синхронным компенсатором или синхронными электродвигателями: а – схема подстанции; б – блокировка АЧР

Доля нагрузки, подключаемой к ЧАПВ, в каждом конкретном случае должна определяться с учетом местных условий: возможности повторного снижения частоты в отделившихся на изолированную работу районах, перегрузки линий электропередачи, замедления восстановления параллельной работы действием АПВ с улавливанием синхронизма, автоматическому запуску гидрогенераторов, запуску газовых турбин и т. д.

Не следует забывать также о необходимости корректировки неправильной работы быстродействующих очередей АЧР.

ЧАПВ имеет существенное отличие от обычного АПВ, заключающееся в том, что оно не пускается сразу после отключения, а должно работать после восстановления частоты до величины называемой уставкой ЧАПВ по частоте. Это происходит при частоте 49,5…50 Гц, когда в энергосистеме образовался резерв мощности, позволяющий включить дополнительную нагрузку. В некоторых случаях принимается решение о работе с пониженной частотой, и фидера включаются вручную или посредством средств телемеханики.

Аппаратура, применяемая для АЧР. Полупроводниковое реле частоты типа РЧ–1 производства ЧЭАЗ имеет существенные недостатки. Общая погрешность реле АЧР может достигать 0,25 Гц, диапазон напряжений, при котором работает реле составляет (0,2…1,3)Uном. С помощью специальных методов настройки погрешность реле можно довести до 0,1 Гц и менее при условии сохранения внешних условий: температура, влажность, форма кривой напряжения. Уход частоты срабатывания возможен также из-за старения деталей. На указанном реле в настоящее время выполнена большая часть устройств АЧР. На одном реле может быть выполнено АЧР и ЧАПВ, для чего имеется два входа, переключая которые можно включить либо одну либо другую уставку реле. В виду недостаточной точности работы РЧ-1, не удовлетворяющей современным требования к устройствам АЧР, в настоящее время эти реле вытесняются новыми микропроцессорными устройствами АЧР.

Из комплектных микропроцессорных устройств фирмы ALSTOM можно отметить комплектное устройство MiCOM P925, Устройство имеет точность по частоте 0,01 Гц и диапазон напряжений 10-130 В.

25.5. Схемы АЧР и ЧАПВ.На рис. 25.3,а приведена схема совмещенных АЧРI и АЧРII. Действие АЧР осуществляется с помощью реле частоты РЧ1,промежуточного реле KL1 и выходного реле KL2.

Устройство АЧРII выполняется с помощью реле частоты РЧ2и реле времени KT1. Сигнализация срабатывания АЧРI и АЧРII выполняется с помощью указательных реле KH1 и KH2 соответственно. При выполнении АЧР только одного вида (АЧРI или АЧРII) соответствующая часть реле исключается из схемы.

С целью экономии реле частоты во многих случаях для осуществления совмещенной АЧР используются специальные схемы, в которых предусматривается переключение уставки одного реле частоты. Одна из таких схем приведена на рис.25.3,б. В схеме АЧР используется одно реле частоты KFтипа РЧ1, на измерительных элементах которого настроены уставки, соответствующие АЧРI и AЧPII. В нормальном режиме до срабатывания KFзамкнут контакт KL2.1 двухпозиционного реле типа РП8, чем обеспечивается готовность к действию обоих измерительных элементов.

После изменения частоты до уставки АЧРII замкнется контакт KF и реле KL1 контактом KL1.1 подаст плюс на верхнюю обмотку KL2, которое, переключив свои контакты, выведет из действия измерительный элемент с уставкой АЧРII. Если частота понизилась до уставки АЧРI, контакт KF при этом не разомкнется или, разомкнувшись кратковременно, замкнется вновь, после чего с небольшим замедлением сработает промежуточное реле KLЗ и подаст импульс через указательное реле KH1 на выходное промежуточное реле KL5.

Если частота не снизится до уставки АЧРI, схема будет продолжать работать. Реле времени KT1, сработав при замыкании контакта KL2.3, будет самоудерживаться через свой мгновенный замыкающий контакт KT1.1. Спустя выдержку времени, установленную на проскальзывающем контакте KT1.2, будет подан плюс на нижнюю обмотку реле KL2, и оно переключит свой контакты, вновь вводя в действие измерительный элемент с уставной АЧРII. В течение всего времени, пока не замкнется проскальзывающий контакт KT1.2, схема будет готова к действию на отключение без выдержки времени в случае снижения частоты до уставки AЧPI.

После замыкания проскальзывающего контакта KT1.2 и переключения реле KL2 цепь отключения от АЧРI будет выведена и в работе останется только АЧРII. После переключения KL2 сработают вновь KF (если частота будет ниже уставки срабатывания АЧРII) и KL1 и запустится реле времени KT2, которое, доработав, через указательное реле KH2 подаст плюс на выходное реле схемы KL5. Промежуточное реле KL4, обмотка которого включена параллельно обмотке реле KT1, будет держать своим контактом KL4.1 разомкнутой цепь верхней обмотки реле KL2, предотвращая его повторное срабатывание.

Возврат схемы в исходное положение осуществляется после срабатывания выходного реле РП5, которое разомкнет контакт РП5.1 в цепи обмоток реле РВ1 и РП4. В случае, если схема не подействует на отключение вследствие восстановления частоты в энергосистеме выше уставки АЧРII и возврата реле РЧ, возврат схемы будет осуществлен шунтированием обмотки РВ1 по цепи: упорный контакт PB1.3 – размыкающий контакт РП1.3 – размыкающий контакт РП2.4. Выдержка времени АЧРII в рассматриваемой схеме определяется суммой выдержек времени, установленных на РВ2 и на проскальзывающем контакте PB1.2.

На рис.25.2 приведена схема одной очереди АЧР с ЧАПВ. В схеме используется одно реле частоты типа РЧ-1, уставка срабатывания которого автоматически переключается.

Рис. 25.3. Схемы АЧРI и АЧРII: а – с двумя реле частоты; б – с одним реле частоты и с переключением уставки

При снижении частоты до уставки срабатывания соответствующей очереди АЧР сработает реле частоты РЧ и запустит реле времени PB1. После того как замкнется контакт реле времени, сработают промежуточные реле РП1 и РП2 и отключат группу потребителей. Одновременно замыкающий контакт РП1.2введет в работу измерительный элемент реле частоты с уставкой, соответствующей уставке ЧАПВ. Теперь, после ввода в работу указанного измерительного элемента, контакт реле частоты разомкнется лишь после того, как частота в энергосистеме восстановится до значения новой уставки, равной 49,5…50 Гц.

Реле KL1 при срабатывании замыкает также своим контактом KL1.2 цепь обмотки промежуточного реле KLЗ, которое срабатывает и самоудерживается.

После восстановления нормальной или близкой к нормальной частоте реле KF и KT1 разомкнут свои контакты. При этом реле KL1 возвратится и замкнет контакт KL1.3 в цепи обмотки реле времени KT2. Поскольку контакт KL3.2 уже замкнут, реле KT2 начинает работать и, спустя выдержку времени, установленную на проскальзывающем контакте KT2.2, замкнет цепь обмотки промежуточного реле KL4. Последнее, сработав, самоудерживается через свой замыкающий контакт KL4.1 и подает импульсы на включение выключателей потребителей, отключавшихся действием АЧР. Возврат схемы осуществляется после замыкания упорного контакта реле времени KT2.3, выдержка времени на котором отличается от выдержки проскальзывающего контакта KT2.2 примерно на 1 с. После замыкания упорного контакта KT2.3 реле РПЗ возвратится и разомкнет контактом РПЗ.2 цепь обмотки реле времени KT2. Указательные реле KH1 и KH2, установленные в рассматриваемой схеме, предназначены для сигнализации срабатывания АЧР и ЧАПВ. С помощью накладки SBI рассматриваемая автоматика может быть выведена из действия полностью, а с помощью накладки SB – только ЧАПВ.

На линиях, оснащенных устройствами электрического АПВ, они могут быть использованы для осуществления ЧАПВ, при этом пуск АПВ должен осуществляться после восстановления частоты до величины, соответствующей уставке ЧАПВ.

Управление батареями конденсаторов. В практике эксплуатации применяются различные схемы автоматики, управляющие батареей конденсаторов в зависимости от значения напряжения на шинах подстанции, тока нагрузки или направления реактивной мощности в линии. Все эти схемы по тому или иному признаку обеспечивают поддержание определенного, экономически выгодного, напряжения на шинах подстанции.

Применяются также схемы управления батареями конденсаторов по заранее заданной программе, например с помощью электрических часов. Как показано на рис.25.4, при замыкании контакта 34 электрических часов, что происходит в установленное время, срабатывает реле времени KT1, контакты которого замыкают цепь на включение выключателя конденсаторной батареи.

Рис. 25.4. Схема автоматики отключения и включения батареи конденсаторов с помощью электрических часов

При включении выключателя переключается его блок-контакт QF, размыкая цепь обмотки реле KT1 и замыкая цепь обмотки реле времени KT2. Теперь уже при новом замыкании контакта 34, что должно произойти к тому времени суток, когда уменьшится потребление реактивной мощности с шин подстанции, сработает реле времени KT2, и подаст импульс на отключение конденсаторной батареи. Поскольку контакт 34 держится в замкнутом состоянии около 15с, в схеме рассматриваемой автоматики использовано два реле, времени – KT1 и KT2 с уставками 9…10с.

Очевидно, что при таких выдержках времени каждое замыкание контакта 34 будет сопровождаться только одной операцией включения или отключения конденсаторной батареи. Второе же реле времени, которое начнет работать после переключения вспомогательных контактов выключателя, не успеет доработать за время, оставшееся до размыкания контакта 34.

Цепь включения батареи конденсаторов размыкается контактом KL.З промежуточного реле KL, которое срабатывает при действии релейной защиты конденсаторной установки и самоудерживается.

Питание автоматики оперативным током осуществляется от трансформатора собственных нужд, установленного на шинах подстанции.

Контрольные вопросы.

Назначение и основные требования к устройствам АЧР.

АПВ после АЧР.

Схемы АЧР и ЧАПВ.

Аппаратура АЧР.

Назначение автоматического регулирования напряжения в электрических сетях.

АРН. Выбор уставок.

Регулирование напряжения батареями конденсаторов.