Automatyka systemów elektroenergetycznych: APV, AVR, AChP, ARCH i inne rodzaje automatyki
Głównymi parametrami regulowanymi przez układy automatyki systemów elektroenergetycznych są częstotliwość prądu elektrycznego, napięcie w punktach węzłowych sieci elektroenergetycznych, moc czynna i bierna oraz prądy wzbudzenia generatorów elektrowni i kompensatorów synchronicznych, przepływów mocy czynnej i biernej w sieciach elektrycznych systemów energetycznych i połączeń międzysystemowych, ciśnienia i temperatury pary, obciążenia zespołów kotłowych, ilości dostarczanego powietrza, podciśnienia w paleniskach kotłowych itp. Ponadto przełączniki w sieciach elektrycznych i inne urządzenia mogą działać automatycznie.
Automatyczne zarządzanie trybami instalacji elektrycznej polega na:
-
niezawodność automatyki;
-
automatyzacja jakości energii;
-
automatyzacja dystrybucji ekonomicznej.
Automatyzacja niezawodności
Automatyka niezawodnościowa (AN) to zespół automatycznych urządzeń działających w przypadku awaryjnego uszkodzenia urządzeń i przyczyniających się do szybkiego usunięcia awarii, ograniczenia jej skutków, zapobiegania rozwojowi awarii w systemie elektroenergetycznym, a tym samym minimalizacji przerw w zasilaniu .
Do najczęściej spotykanych urządzeń AN należą przekaźnikowe zabezpieczenia urządzeń elektrycznych, automatyczne odciążenie awaryjne systemu elektroenergetycznego, automatyczne ponowne załączenie, automatyczne załączenie rezerwy, automatyczna samosynchronizacja, automatyczne uruchamianie częstotliwości zatrzymanych jednostek stacji hydraulicznych, automatyczne wzbudzenie generatora regulatory.
Automatyczne rozładowanie awaryjne systemów energetycznych (AAR) zapewnia utrzymanie równowagi mocy w systemach elektroenergetycznych w przypadku wystąpienia poważnej awarii połączonej z utratą dużych mocy wytwórczych i obniżeniem częstotliwości prądu przemiennego.
Po zadziałaniu AAA następuje automatyczne odłączenie szeregu użytkowników systemu elektroenergetycznego, co pozwala na zachowanie bilansu mocy i zapobiega silnemu obniżeniu częstotliwości i napięcia, co grozi zakłóceniem stabilności statycznej całego systemu elektroenergetycznego, tj. , całkowite załamanie w jego pracy.
AAR składa się z szeregu kolejek, z których każda działa, gdy częstotliwość spada do określonej z góry wartości i wyłącza określoną grupę użytkowników.
Różne stopnie AAF różnią się ustawieniem częstotliwości odpowiedzi, a także liczbą systemów zasilania i czasem ich pracy (ustawienie przekaźnika czasowego).
Z kolei zniszczenie AAA zapobiega niepotrzebnemu rozłączaniu użytkowników, ponieważ gdy odłączana jest wystarczająca liczba użytkowników, częstotliwość wzrasta, uniemożliwiając działanie kolejnych kolejek AAA.
Automatyczne ponowne zaangażowanie dotyczy użytkowników wcześniej wyłączonych przez AAA.
Automatyczne ponowne zamknięcie (AR) automatycznie ponownie włącza linię transmisyjną po jej automatycznym rozłączeniu. Automatyczne ponowne załączenie często kończy się sukcesem (krótkotrwała awaria zasilania skutkuje samozniszczeniem stanu awaryjnego) i uszkodzona linia pozostaje w eksploatacji.
Automatyczne zamykanie jest szczególnie ważne w przypadku pojedynczych linii, ponieważ pomyślne automatyczne zamykanie zapobiega utracie energii przez odbiorców. W przypadku linii wieloobwodowych automatyczne ponowne zamknięcie automatycznie przywraca normalny obwód zasilania. Wreszcie automatyczne ponowne zamknięcie linii łączących elektrownię z odbiorem zwiększa niezawodność elektrowni.
AR dzieli się na trójfazowe (odłączanie wszystkich trzech faz w przypadku awarii co najmniej jednej z nich) oraz jednofazowe (odłączanie tylko uszkodzonej fazy).
Automatyczne ponowne załączanie linii wychodzących z elektrowni odbywa się z synchronizacją lub bez. Czas trwania automatycznego cyklu ponownego załączenia jest określony przez warunki wygaśnięcia łuku (minimalny czas trwania) oraz warunki stabilności (maksymalny czas trwania).
Patrzeć - Jak rozmieszczone są urządzenia automatycznego ponownego zamykania w sieciach elektrycznych
Automatyczny przełącznik transferu (ATS) obejmuje sprzęt zapasowy na wypadek awaryjnego wyłączenia głównego.Na przykład, gdy grupa linii użytkownika jest zasilana przez jeden transformator, gdy jest on odłączony (z powodu awarii lub z innego powodu), SZR łączy linie z innym transformatorem, który przywraca normalne zasilanie użytkownikom.
ATS jest szeroko stosowany we wszystkich przypadkach, w których można go przeprowadzić zgodnie z warunkami obwodu elektrycznego.
Automatyczna samosynchronizacja zapewnia załączanie generatorów (zwykle w sytuacjach awaryjnych) metodą samosynchronizacji.
Istota metody polega na podłączeniu do sieci niewzbudzonego generatora, a następnie przyłożeniu do niego wzbudzenia. Samosynchronizacja zapewnia szybki rozruch generatorów oraz przyspiesza usuwanie awaryjne, pozwalając na krótki czas na wykorzystanie mocy generatorów, które utraciły łączność z systemem elektroenergetycznym.
Patrzę na - Jak działają automatyczne urządzenia do włączania rezerwy w sieciach elektrycznych
Automatyczne uruchamianie częstotliwości (AFC) wyłączniki hydroelektryczne działają poprzez zmniejszenie częstotliwości w systemie elektrycznym, co ma miejsce, gdy następuje utrata dużej mocy wytwórczej. AChP napędza turbiny hydrauliczne, normalizuje ich prędkość i dokonuje samosynchronizacji z siecią.
AFC musi działać z wyższą częstotliwością niż awaryjne odciążenie systemu elektroenergetycznego, aby zapobiec szczytowaniu. Automatyczne regulatory wzbudzenia maszyn synchronicznych zapewnić wzrost stabilności statycznej i dynamicznej systemu elektroenergetycznego.
Automatyzacja jakości energii
Power Quality Automation (EQA) obsługuje takie parametry, jak napięcie, częstotliwość, ciśnienie i temperatura pary itp.
EQE zastępuje działania personelu operacyjnego i pozwala na poprawę jakości energii dzięki szybszej i bardziej czułej reakcji na pogorszenie wskaźników jakościowych.
Najczęstszymi urządzeniami ACE są automatyczne regulatory wzbudzenia generatorów synchronicznych, automatyczne urządzenia do zmiany przekładni transformatorów, automatyczne transformatory sterujące, automatyczne zmiany mocy kondensatorów statycznych, automatyczne regulatory częstotliwości (AFC), automatyczne regulatory częstotliwości i międzysystemowe przepływy mocy (AFCM ).
Pierwsza grupa urządzeń ACE (z wyłączeniem AFC i AFCM) umożliwia automatyczne utrzymanie napięcia w wielu punktach węzłowych sieci elektrycznych w określonych granicach.
ARCH — urządzenia regulujące częstotliwość w systemach elektroenergetycznych, może być zainstalowany w jednej lub kilku elektrowniach. Im większa liczba elektrowni z automatyczną regulacją częstotliwości, tym dokładniej częstotliwość jest regulowana w systemie elektroenergetycznym i tym mniejszy jest udział każdej elektrowni w automatycznej regulacji częstotliwości, co zwiększa efektywność regulacji.
Połączona automatyczna kontrola częstotliwości i międzysystemowego przepływu mocy za pomocą automatycznego systemu kontroli częstotliwości jest szeroko stosowana w połączonych systemach elektroenergetycznych.
Ekonomiczna automatyzacja dystrybucji
Automatyzacja Ekonomicznej Dystrybucji (AED) zapewnia optymalny rozdział mocy czynnej i biernej w systemie elektroenergetycznym.
Obliczenie optymalnego rozdziału mocy może być prowadzone zarówno w sposób ciągły, jak i na zlecenie dyspozytora, przy czym nie tylko charakterystyki kosztochłonności w poszczególnych elektrowniach, ale także efekt strat energii w sieciach elektroenergetycznych, a także różne ograniczenia w sprawie rozkładu obciążeń przekładni itp.).
Ekonomiczna automatyka dystrybucji i automatyczne regulatory częstotliwości mogą pracować niezależnie od siebie, ale mogą też być ze sobą połączone.
W drugim przypadku AFC zapobiega odchyleniom częstotliwości, wykorzystując do tego celu zmiany wydajności poszczególnych jednostek elektrowni, niezależnie od warunków ekonomicznego rozdziału, tylko w granicach stosunkowo niewielkiej zmiany całkowitego obciążenia.
Przy wystarczająco znaczącej zmianie całkowitego obciążenia, AER zaczyna działać iw ten czy inny sposób zmienia ustawienia mocy w automatycznej regulacji częstotliwości poszczególnych elektrowni. Jeżeli AER jest niezależny od AER, ustawienia AER są zmieniane przez dyspozytora po otrzymaniu odpowiedzi na żądanie AER.
Kontynuując ten wątek:
System energetyczny kraju — krótki opis, charakterystyka pracy w różnych sytuacjach