- Koncept automatického frekvenčného výboja
- Princíp činnosti
- Schémy AChR
- Požiadavky na AChR
- Súvisiace videá
Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Napájanie spotrebiteľov zabezpečuje prísne dodržiavanie základných parametrov siete. Pretože ich odchýlka od štandardnej hodnoty spôsobuje poruchy pri prevádzke vysoko presných zariadení, znižuje životnosť zariadenia alebo môže viesť k vzniku núdzovej prevádzky. Najhmatateľnejšie porušenia a následky sa vyskytujú, keď je frekvencia znížená, čo je riadené automatickým vykladaním frekvencie (AFR).
Koncept automatického frekvenčného výboja
Automatické vykladanie frekvencie je systém automatického riadenia záťaže pripojený k napájaciemu systému v prípade prudkého poklesu frekvencie. Regulácia sa vykonáva vypnutím spotrebiteľov v závislosti od kategórie ich dôležitosti. To znamená, že najprv sa zastaví výživa najmenej významnej časti spotrebiteľov.
Oddelenie spotrebiteľov do kategórií
Elektrická sieť má pri nastavovaní automatického vykladania frekvencie tri kategórie spotrebiteľov. To určuje požiadavky na ich napájanie a prípadné prerušenia v prípade havarijných procesov.
- Kategória 1 - ide o organizácie alebo podniky, ukončenie moci, ktoré môže viesť k smrti ľudí, je potenciálnou hrozbou pre verejné záujmy alebo nesie značné finančné škody.
- Kategória 2 - jedná sa o prijímače, ktorých prerušenie v dodávke vedie k nečinnosti v rôznych technologických operáciách, môže znížiť produktivitu atď.
- 3 kategórie - to sú spotrebitelia, z ktorých nie je žiadna energická hrozba. Je to práve táto kategória, ktorá má najvyššiu prioritu pre vypnutie automatického vykladania frekvencií.
Pravidlá umožňujú prerušenie napájania všetkých vyššie uvedených objektov a zároveň znižujú frekvenciu, ale v súlade s ich kategóriou. Napájanie spotrebičov prvej kategórie môže byť prerušené len na čas prepnutia na druhý zdroj, čo je zlomok sekundy. Druhá a tretia umožňujú dlhšiu prestávku - nie viac ako jeden deň v rade.
Koncepcia vzácneho energetického systému
V prípade, že elektrický systém nie je schopný zabezpečiť dostatočné množstvo elektrickej energie, je tu nedostatok energie. K takejto situácii môže dôjsť, keď je jedna z elektrární odpojená, je pripojený nový výkonný spotrebič alebo je pripojený vzdialený skrat. Vzhľadom na nedostatok energie pre všetkých pripojených spotrebiteľov existuje nedostatočná elektrická sieť. Pri absencii automatického vykladania frekvencie alebo pri nesprávnom fungovaní vznikajú v systéme mimoriadne zlé následky.
Účinky redukčnej frekvencie
V prípade zníženia frekvencie o 0, 2 - 0, 4 Hz sa zmeny nebudú prejavovať. Ale keď hladina klesne na 48 Hz a menej, vyskytnú sa nevratné procesy, a to ako v samotnej elektrickej sieti, tak aj v zariadeniach. Dokonca aj zdanlivo bezvýznamný pokles o 2 Hz vedie k narušeniu prevádzky elektrických spotrebičov: motory strácajú svoju rýchlosť otáčania, stráca kontrolu nad strojným zariadením, znižuje produktivitu a môže dôjsť k nehodám a katastrofám.
Ak sa neprijmú opatrenia na obnovenie normálneho režimu, deficit vedie k lavínovému procesu klesajúcej frekvencie. Potom dochádza k poklesu napätia, zvýšeniu úrovne elektrického prúdu v elektrických strojoch, prehriatiu a zničeniu izolácie. Generátory elektrární, ako aj spotrebitelia, prežívajú rovnaké preťaženia, ktoré môžu viesť k ich zlyhaniu alebo zraneniu personálu. Skutočnou prekážkou týchto následkov je automatické frekvenčné ukladanie.
Účel AChR
V akomkoľvek energetickom systéme je stanovená výkonová rezerva, ktorá zaisťuje stanovenú úroveň aktívneho výkonu, keď počet prijímačov energie a ich apetít kolíše. Ak je táto rezerva vyčerpaná, aktivuje sa automatické vypnutie frekvencie, aby sa obnovila rovnováha. AChR je navrhnutý tak, aby odstránil spotrebičov tretej kategórie z napájacieho obvodu, čo môže zabrániť odpojeniu generátorov a úplnému zastaveniu elektrární. V závislosti od veľkosti zmeny frekvencie alebo trvania deficitu sa môžu použiť rôzne typy automatického vykladania frekvencií.
klasifikácia
V elektrárňach a rozvodniach možno použiť jeden zo štyroch alebo viacerých typov ochrany na automatické vykladanie frekvencie systému v prípade núdze 1].
- АЧР-1 vykonáva rýchle vypnutie v priebehu 0, 3 - 0, 5 s, aby sa zabránilo zníženiu frekvencie. Vypnutie je prestavané z 48, 5 na 46, 5 Hz. Rozsah nastavenia je možné zvoliť v krokoch po 0, 1 Hz. V tomto prípade sa spotrebitelia v závislosti od výkonu vypínajú v krokoch.
- АЧР-2 sa vyznačuje rovnakými prevádzkovými limitmi, ale je prestavaný na dlhšiu dobu expozície od 5 do 90 s. Na rozdiel od AChR-1 sa záťaže AChR-2 vypnú s dlhším oneskorením, pretože po zastavení lavínového procesu obnovujú frekvenciu.
- ZACHR vám umožňuje zabrániť nehodám v dôsledku núdzových nedostatkov v jadrových elektrárňach. Čas na stiahnutie blokov JE pre túto ochranu je 0, 5 s.
- CHAPV - je frekvenčné automatické opätovné zapnutie. Spúšťaný CHAPV umožňuje obnoviť dodávku elektrickej energie pre spotrebiteľov, ktorí sú bez napätia, aby sa vyrovnala frekvencia.
Princíp činnosti
Pozrite sa na obrázok, ako vidíte, tu je okruh AChR s frekvenčným zapínaním. V prípade zníženia frekvencie na požadovanú úroveň alebo nižšie je aktivované frekvenčné relé KF. Z toho príde signál na časové relé KT1, ktoré uzatvára skupiny kontaktov medziľahlých relé KL 1 a 2. Práve oni kontrolujú odstavenie spotrebiteľov v súlade s postavenou prioritou.
Potom merací prvok skontroluje úroveň frekvencie v sieti. Keď frekvencia dosiahne 50 Hz, spustí signál z obvodu meracej jednotky do dočasného KT2. Potom, cez medziľahlý KL4, sú kontakty uzavreté pre spätné pripojenie spotrebiteľov do siete a vykonáva sa CHAPV.
Schémy AChR
V súlade s požiadavkami môžu všetky typy automatického vykladania frekvencie realizovať rôzne ochranné funkcie. Preto na vybudovanie týchto alebo iných vlastností zariadení ACHR, kroky v ich práci, sa používajú určité schémy. Prístroj je možné montovať na relé aj na polovodičové zariadenia.
S jedným frekvenčným relé
Pozrite sa na obrázok, tu vidíte koncept automatického vykladania frekvencie, ktorý využíva jednofrekvenčné relé. Prostredníctvom kontaktov medziľahlého relé RP na frekvenčné relé RF1 signál z meracieho prvku. Ktoré pri znížení frekvencie okamžite zatvoria kontakty RP1 a RP2. Z kontaktov relé dostane RP2 signál na odpojenie záťaže.
V prípade zvýšenia úrovne frekvencie nad nastaveniami snímania sa okruh vráti do pôvodnej polohy. Zároveň z relé FP5 signál do kontaktov FP5.1, ktoré zakazujú vinutia RV1 a FP4. V prípade, že práca podľa takejto schémy nedáva požadovaný výsledok, je tu uvedené posunutie PB1.
S CHAPV
Upozorňujeme, že v tejto schéme automatického odľahčovania frekvencie sú objekty odpojené ochranou relé v rovnakom poradí ako v predchádzajúcom príklade. Z P4 je vyslaný signál do dočasného relé PB1, cez ktorý sú excitované vinutia medziľahlého RP1. Kontakty medziľahlé РП1.1 a РП2.1 odosielajú signál na odpojenie. Toto je signalizované RU1.
Potom, čo je frekvencia normalizovaná, signál prechádza cez kontakty РП1.3 a РП3.2 a navíjanie dočasného РВ2 je vzrušené. Signály prostredníctvom svojich kontaktov excitujú vinutie medziľahlého FP4. A to zase prostredníctvom kontaktov RP4.2 a RP4.3 vysiela signál na štart frekvencie spotrebiteľov. Potom relé ukazovateľa RU 2 signalizuje spustenie CHAPV.
Požiadavky na AChR
- Úspešné odstránenie rôznych nehôd - automatické vykladanie frekvencií poskytuje primeranú reakciu na lokálne a systémové nedostatky. To znamená, že núdzový riadiaci systém funguje bez ohľadu na charakter vývoja - jednoduchá alebo kaskádová, rýchlosť nárastu alebo výkonu z elektrárne.
- Poskytovanie časovo-frekvenčnej zóny - na zabezpečenie zhody s zónou znázornenou na obrázku je potrebné automatické vykladanie frekvencie.
Ako vidíte, na obrázku je zobrazená tienená oblasť, ktorá označuje hranicu, pod ktorou frekvencia nemôže spadnúť v určitom čase. V opačnom prípade takáto automatická vykladacia frekvencia neposkytuje dostatočnú ochranu a lopatky turbíny budú mať obrovské zaťaženie, ktoré by mohlo zničiť celistvosť kovu.
- Minimálny počet odpojených - výstupné relé automatického odľahčovania frekvencie by malo počas prevádzky zaistiť čo najmenší počet beznapäťových spotrebičov. AVR sa používa na tento účel, ktorý sa spúšťa v elektrárňach po znížení frekvenčných charakteristík s cieľom poskytnúť dodatočný výkon.
- Dostatočný počet etáp - AChR by mal vytvoriť také odpojenie kategórií vykládky, pri ktorých budú najmenej dôležité objekty v poradí, v akom majú význam z hľadiska možného poškodenia.
- Dosiahnutie prijateľnej hodnoty - samotné automatické odľahčenie frekvencie by nemalo vyriešiť problém s frekvenčným riadením do 50 Hz. Jeho úlohou je poskytovať takú frekvenciu, pri ktorej budú skupiny energetických systémov schopné dlhodobo poskytovať normálne pracovné podmienky. Kým zamestnanci vyriešia problém.
- Žiadne falošné poplachy - automatické vykladanie frekvencií by nemalo reagovať na procesy podobné poklesom frekvencie (asynchrónne režimy, synchrónne kmity a iné).
Automatické vykladanie frekvencií by preto malo obnoviť svoju prácu z konštantných parametrov systému. Náhodné faktory ovplyvňujúce rôzne koeficienty by zároveň nemali mať vplyv na prevádzku reléových alebo polovodičových zariadení, ktoré spúšťajú automatické vykladanie frekvencií.