Особенностью режима работы энергосистем является равенство в каждый момент мощности источников энергии сумме нагрузки и потерь:
Pг=Pнг+Pпот,
где Рнт — мощность нагрузки; Рпот — мощности потерь.
Изменение нагрузки требует следящего изменения генерирующих мощностей, в противном случае происходит изменение частоты в системе, так как баланс мощностей обеспечивается при fN. При аварийном отключении генераторов на электростанциях или при разделении энергосистемы по любой причине на отдельные части, в последних может возникнуть дефицит генерируемой активной мощности, в связи с чем может снизиться частота тока. Одновременно со снижением частоты тока напряжение может достигнуть столь низкого значения, что начнется массовое затормаживание электродвигателей, при котором возрастут их нагрузочные токи и как следствие произойдет еще большее снижение напряжения в системе. В результате параллельно работающие генераторы выйдут из синхронизма и отключатся. Питание потребителей прекратится.
При возникновении дефицита мощности прежде всего используются имеющиеся в системе резервы, автоматически загружаемые при помощи регуляторов скорости турбин. В первую очередь до полной мощности нагружаются паровые турбоагрегаты, но если частота снизится больше определенного значения, то автоматически запускаются резервные агрегаты на гидроэлектростанциях, длительность пуска которых с полным набором нагрузки на современных автоматизированных гидроэлектростанциях не превышает 30—50 с.
В целях быстрейшего восстановления частоты до определенного минимума кроме использования имеющегося в системе резерва прибегают к разгрузке системы путем отключения части ее приемников. При этом разгрузку энергосистемы производят автоматически с помощью специального устройства, называемого устройством автоматической частотной разгрузки. Принципиальная схема последнего приведена на рисунке ниже.
Принципиальная схема устройства автоматической частотной разгрузки АЧР
1,2 — реле частоты; 3, 4 — промежуточное реле.
Устройство АЧР состоит из нескольких реле частоты РЧ (1 и 2), имеющих уставки срабатывания в диапазоне 48—45 Гц.
Выключатели отключают приемники очередями, для чего реле частоты с определенной уставкой с помощью промежуточных реле РЦ (3 и 4) отключают число питающих линий, устанавливаемое соответствующими расчетами и задаваемое диспетчерской службой энергосистемы.
Контрольные вопросы
- Каково назначение средств автоматики в системах электроснабжения?
- Это такое реле?
- Чем отличается 1реле от усилителя?
- Каковы основные требования предъявляются к релейной защите?
- Что такое селективность защиты?
- Как классифицируется реле по назначению?
- В чем заключается различие между реле прямого и косвенного действия?
- Какие конструкции реле получили наибольшее распространение?
- Каково назначение реле времени?
- Как осуществляется релейная защита от междуфазных коротких замыканий?
- Что отличает действие токовой отсечки от максимальной токовой защиты?
- Для каких целей осуществляется включение резервных источников питания (АВР)?
- Каково назначение автоматического повторного включения (АПВ)?
- В чем смысл автоматической частотной разгрузки (АЧР)?
«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков