Пантелеева И.В., Олейник Ю.С.

г. Харьков, Украинская инженерно-педагогическая академия

кафедра Электроэнергетики

ПРИНЦИПЫ построения АВТОМАТИКИ ЛИКВИДАЦИИ АСИНХРОННОГО РЕЖИМА (АЛАР) ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

В работе проанализированы возможные причины нарушения устойчивой работы электроэнергетической системы; рассмотрены особенности асинхронного режима, который возникает при нарушении устойчивости. Особое внимание уделено условиям, при которых возможно прекращение асинхронного режима.

Рассмотрены существующие принципы построения автоматики ликвидации асинхронного режима. Разработана методика настройки локальных устройств цифровой автоматики ликвидации асинхронных режимов.

Приведены возможные схемы подключения цифровых устройств АЛАР.

Целью работы является координация настроек АЛАР таким образом, чтобы согласовать уставки основного и резервного устройства с уставками комплектов устройств, защищающих сложные участки сети, причём так, чтобы деление энергосистемы происходило на подстанции (ПС), примыкающей к тормозящейся части разделяющейся энергосистемы, чтобы не допустить одновременного срабатывания двух и более устройств, приводящего к отключению подстанций от сети.

Для выявления асинхронного режима (АР) синхронных генераторов помимо углового и циклового выявительных органов также используется выявительный орган, фиксирующий асинхронный режим синхронных генераторов при коротких замыканиях во внешней сети.

Устройство АЛАР-Ц может подключаться: либо непосредственно на напряжения и токи генератора по трёхпроводной схеме (рис.1, а), либо на напряжения и токи силового трансформатора на его высоковольтной стороне (рис.1, б).

Особенность расчета уставок в данной схеме заключается в том, что в качестве уставки Х1 должно быть задано: либо величина переходного сопротивления синхронного генератора Х´d при подключении устройства по схеме рис. 1.а, либо сумма реактивного сопротивления трансформатора Х_Т и переходного сопротивления синхронного генератора Х´d, приведенного к напряжению обмотки ВН трансформатора.

а)

б)

рис. 1

В качестве уставок выявительного органа, фиксирующего переход генератора в асинхронный режим во время короткого замыкания (ВОКЗ), задаются:

Р_Н – номинальная активная мощность защищаемого генератора в МВт;

Т_J – постоянная инерции генераторного агрегата в с;

Х_q – синхронное реактивное сопротивление генератора в Ом.

Выявительный орган вступает в работу при фиксации к.з. в сети. В процессе работы этот выявительный орган вычисляет приращение угла вылета ротора генератора Δδ во время к.з., дважды интегрируя величину приращения активной мощности генератора во время к.з., и формирует команду на срабатывание устройства при выполнении условия: Δδ≥π–δ_д, где δ_д - внутренний угол вылета защищаемого генератора в доаварийном режиме.

Необходимо отметить, что этот способ выявления АР предполагает постоянство вращающего механического момента на валу генератора во время к.з. Поэтому использование ВОКЗ недопустимо в малой энергетике для генераторов с газотурбинным или поршневым приводом, оснащённых быстродействующими регуляторами скорости. Вращающий момент на валу этих энергоблоков во время к.з. не останется постоянным.

Выводы

1. В работе определены задачи, стоящие перед устройствами АЛАР в современных энергосистемах.

2. Разработана методика настройки локальных устройств цифровой автоматики ликвидации асинхронных режимов АЛАР-Ц для организации системы ликвидации асинхронных режимов энергосистемы.

Литература:

1. Андреев В.А. Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения: Учебник для студентов вузов спец. «Электроснабжение промышленных предприятий, городов и сельского хозяйства»/ В.А. Андреев – 2-е изд., перераб. и доп.. – М.: Высш. школа, 1985. – 391 с., ил.

2. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах: Учеб. для электроэнергет. спец. Вузов/ В.А. Веников – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Высш. шк.. 1985. – 536 с. ил.

3. Китаев В.Е. Электротехника с основами промышленной электроники: Учебник для проф.-тех. училищ /В.Е. Китаев – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1985. – 224с.