Схемы с синхронной нагрузкой (двигатели и компенсаторы)
3. Одиночные транзитные линии между электростанциями или подстанциями с синхронной нагрузкой. Требования нтд по выполнению устройств апв
3.1 Апв на выделенный район
Если питание происходит по одиночным транзитным линиям, при отключении линий нарушается синхронная работа.
Вариант выполнение АПВ – АПВ на выделенный район.
При отключении выключателя 5 – у нас нагрузки не пропадут.
При отключении линии АБ – нагрузка вся ляжет на станцию, и она перегрузится. Поэтому применяем контроль направления мощности и понижения частоты.
При понижении частоты при направлении мощности от шин В2 до шин В1, отключаем выкл.5. (так как это говорит о том, что система вышла из строя и станция начала питать нагрузку верхнюю).
Но выключатели 1,3,2,4 будут включены АПВ, при этом АПВ выключателей 1 и 2 будут делаться с выдержкой времени и ожиданием исчезновения напряжения на линии (потому что линия выключается со стороны источника питания при КЗ на линии). Значит АПВ должно сработать именно на эти выкл. Так как линии могут быть удалённые, откуда нам знать можно использовать АПВ или нет (нужно, чтобы выключатель 5 был отключен). Надо контролировать напряжение с помощью ТН со стороны выключателя 1,2 (ТН после выключателя на линии самой).
Так вот АПВ будет с ожиданием исчезновения напряжения на линии (то есть выкл.5 отключен).
Если ТН не будет, то надо на выключатель 5 поставить направленную защиту, которая срабатывает без выдержки времени. При отключении 5 у нас линии АБВ1 становятся линиями с односторонним питанием, соответственно на них можно поставить такие же АПВ, какие мы рассмотрели.
Выкл.5 включаем только тогда, когда на шинах В1 восстановилось напряжение.
Лекция 4
Устройства несинхронного АПВ Одиночные транзитные линии между электростанциями или подстанциями с синхронной нагрузкой
Это линии с двухсторонним питанием:
14-4 например. Для таких линий обязательное условие:
Отключение линии с обоих сторон.
Также необходимо с каждой сторон после выключателя на линиях подключать трансформаторы напряжения, чтобы следить есть там напряжение или нет, чтобы избежать несинхронного включения.
Также и здесь:
Если говорить о выключателе со стороны шин 4:
Отсутствие напряжения на линии 4-5 говорит о том, что выключатель 5 точно отключен. Или наоборот, если будем говорить об установке АПВ со стороны шин 5, то контроль отсутствия напряжения со стороны выключателя 5 будет говорить о том, что выключатель 4 отключен.
3.2. Устройства несинхронного апв
Линия с двухсторонним питание выключается с обоих сторон
Функция отключения возлагается на РЗ (с обоих сторон отключение)
Включение выключателей не одновременно с обоих сторон, так как если АПВ будет не успешно, то выключит два выключателя, что не разумно.
Включаем линию с обоих сторон поочерёдно:
АПВ сперва включает выключателя с одной, потом, с другой стороны, это достигается заданием разных выдержек времени.
Сначала включаем выключатель со стороны шин 14. Время выключателей со стороны 4 должны отстроится от времени 14: время включения выключателей + выдержка времени для срабатывания защиты + время запаса. Если по истечении этого времени линия нормально работает (на холостом ходу), значит АПВ успешно -> действуем АПВ со стороны 4. Также со стороны 4 надо контролировать наличие напряжения на линии с помощью ТН.
Таким образом, выключатели, которые включаются первыми – включаются с контролем отсутствия напряжения, а вторые выключатели – с контролем наличия напряжения.
А что если на ПС 14 распред устройство представляет из себя на выходе 2 выключателя параллельно. Надо ли эти выключатели одновременно включать? Нет, надо поочерёдно включать!
С какой стороны надо выключатель включать первым? С той стороны, где у нас генерация меньшей мощности.
Если у них одинаковая мощность и ЭС у них тоже одинаковая
То очерёдность АПВ меняется: сперва АПВ со стороны 14, а в следующий раз, когда потребуется – со стороны 4 итд. Следовательно, с обоих сторон будут контролироваться как отсутствие, так и наличие напряжения.
При включении первого выключателя вводится ускорение, так как мы знаем, что там повреждение.
При несинхронном АПВ нужно проверить:
- максимальный электромагнитный момент синхронных генераторов и компенсаторов, возникающий при несинхронном включении, меньше электромагнитного момента, возникающего при трехфазном к.з. на выводах машины
- максимальный ток через трансформатор при угле включения 180° меньше тока к.з. на его выводах при питании от шин бесконечной мощности
- после АПВ обеспечивается довольно быстрая ресинхронизация (возврат к синхронной работе при выводе в асинхронный режим)
Надо также численно проверить:
Синхронный генератор
-
ток несинхронного включения.
- дельта Е – геометрическая разность между ЭДС несинхронно включаемого генератора и напряжение сети. Максимально значение при дельта=180.
Xd``-сверхпереходное сопротивление генератора
Хс -сопротивление системы
Ток несинхронного включения будет МАКС, когда мы включим ЭДС системы и генератора в противофазу (180 градусов).
Синхронный генератор при системе бесконечной мощности (Хс=0)
-
ток несинхронного включения
Для сравнения ток трёхфазного КЗ на зажимах генератора:
Получается, несинхронное включение опасно термическим воздействием, так как ток в 2 раза больше тока КЗ + опасны усилия, которые воздействуют на вал и обмотки статора.
Из опыта эксплуатации вводят соотношения:
Ток несинхронного включения к номинальному току
- после АПВ обеспечивается довольно быстрая ресинхронизация
Несинхронное включение, которое удовлетворяет условиям только по току может вызвать длительный асинхронный режим. Поэтому нужны устройства ресинхронизации. Ресинхронизация зависит от скольжения, а скольжение это разность частот (чем больше разность частот, тем меньше вероятность ресинхронзации).
Если например, рассмотреть одиночную линию при изолировании этой системы для ресинхронизации надо будет разгрузить агрегаты. Ресинхронизация не входит в АПВ. Мы должны все условия рассмотреть перед АПВ.
Несинхронное АПВ допустимо, когда разность частот мала + проверка этих условий.