Automatyczne rozładowanie częstotliwości
Częstotliwość sieci elektrycznej wynosi 50 Hz, dla prawidłowej pracy odbiorników energii elektrycznej i systemu energetycznego jako całości częstotliwość musi mieścić się w tej wartości. Jeśli ilość energii wytwarzanej w elektrowniach jest mniejsza niż ilość energii zużywanej przez konsumentów, następuje gwałtowny spadek częstotliwość sieci energetycznej.
Automatyczne odciążenie częstotliwościowe (AFR) — element automatyki awaryjnego sterowania podstacjami rozdzielczymi, który ma zapobiegać spadkowi częstotliwości systemu elektroenergetycznego w przypadku gwałtownego zmniejszenia ilości mocy czynnej w sieci elektrycznej.
Dzięki AFC w przypadku deficytu mocy generowanej w elektrowniach system energetyczny pozostaje w ruchu i dostarcza energię do najbardziej krytycznych odbiorców, których dystrybucja jest niedopuszczalna, gdyż może prowadzić do różnych negatywnych konsekwencji.
Przede wszystkim jest użytkowników pierwszej kategoriiodłączenie, które stwarza zagrożenie dla życia ludzkiego lub może spowodować poważne szkody materialne.Na drugim miejscu są użytkownicy drugiej kategorii niezawodności zasilania, których przerwa prowadzi do zakłócenia normalnego cyklu pracy przedsiębiorstw, różnych systemów i komunikacji rozliczeń.
Ponadto gwałtowny spadek częstotliwości w systemie elektroenergetycznym może zakłócić normalną pracę elektrowni. Oznacza to, że jeśli nie podejmiesz żadnych działań, zmniejszenie częstotliwości będzie kontynuowane, co doprowadzi do całkowitego załamania systemu elektroenergetycznego.
Automatyczne odciążanie częstotliwości, w przypadku spadku częstotliwości poniżej ustawionej wartości, automatycznie odłącza część odbiorców od sieci elektroenergetycznej, zmniejszając w ten sposób deficyt generowanej mocy czynnej w sieci elektroenergetycznej. Zmniejszenie niedoboru energii elektrycznej z kolei przyczynia się do zwiększenia częstotliwości sieci elektroenergetycznej do wymaganej wartości 50 Hz.
Automatyczne urządzenia do rozładowywania częstotliwości działają etapami. Pierwszy stopień, który ma najkrótsze opóźnienie 0,3-0,5 s i jest uruchamiany, gdy częstotliwość spadnie do 49,2 Hz (lub niższej, w zależności od charakterystyki systemu elektroenergetycznego), wyłącza najmniej ważnych użytkowników stacji. Z reguły na tym etapie ACR tworzone są linie użytkownika, które zasilają użytkowników trzeciej kategorii mocy.
Kolejny stopień AFC ma na celu zapobieganie lawinowemu procesowi opadania częstotliwości, który może wystąpić w przypadku niedostatecznego rozładowania z pierwszego stopnia AFC, gdy częstotliwość sieci zaczyna spadać poniżej 49 Hz. Opóźnienie danego etapu AFC może wahać się od kilku sekund do kilkudziesięciu sekund.Ten etap rozładunku odbywa się poprzez wykluczenie użytkowników drugiej kategorii.
Wraz z urządzeniami do automatycznego odciążania częstotliwości można zainstalować urządzenia do automatycznego ponownego zamykania odbiorników, które zostały odłączone od akcji odciążania częstotliwości — CHAPV. Urządzenia ChAPV przywracają zasilanie wyczerpanym odbiorcom, gdy tylko częstotliwość sieci zostanie znormalizowana.
Wzrost częstotliwości sieci elektroenergetycznej następuje wraz ze wzrostem ilości mocy generowanej w systemie elektroenergetycznym.Przywracanie zasilania odbiorców musi odbywać się etapami, z uwzględnieniem aktualnego stanu systemu elektroenergetycznego. Jeżeli przyczyną spadku częstotliwości jest przerwa w systemie elektroenergetycznym dużej elektrowni, oznacza to, że zasilanie wszystkich odbiorników odłączonych od działania ACR może zostać przywrócone dopiero po przezwyciężeniu powstałego niedoboru mocy.
Często po uruchomieniu FAR częstotliwość ponownie spada, dlatego w przypadku poważnych sytuacji awaryjnych w systemie elektroenergetycznym FAR jest wyłączany, a przywracanie skompensowanych odbiorców odbywa się w trybie ręcznym.
Urządzenia AChR i CHAPV mogą być realizowane na przekaźniku typu elektromechanicznego, a także przy użyciu bardziej zaawansowanych urządzenia mikroprocesorowe.
Urządzenia AChR zasilane są z przekładników napięciowych.Z reguły zasilanie realizowane jest z dwóch różnych źródeł (przekładników napięciowych) w celu zapewnienia możliwości pracy tego urządzenia w przypadku konieczności wycofania jednego z przekładników do naprawy.