Автоматическая частотная разгрузка энергосистемы
Для предотвращения и ограничения развития аварий со снижением частоты применяется комплекс средств противоаварийной автоматики. Основным из них является автоматическая частотная разгрузка (АЧР), предназначенная для отключения части потребителей при возникновении дефицита мощности. Необходимость ее применения и высокая эффективность подтверждены многолетним опытом эксплуатации.
Основное назначение АЧР - путем отключения части менее ответственных потребителей сохранить в работе электрические станции и в той мере, в какой это возможно, — наиболее ответственных потребителей. Сохранение в работе электрических станций дает возможность после ликвидации аварийной ситуации достаточно быстро восстановить питание потребителей.
Отсутствие или недостаточный объем АЧР могут привести к останову всех или значительной части электрических станций, вследствие чего будет нарушено питание существенной доли или всех потребителей, Восстановление их электроснабжения потребует значительного времени.
В последние годы основная задача АЧР стала формулироваться более широко - не только предотвратить снижение частоты ниже соответствующих уровней на время больше допустимого, но и обеспечить подъем частоты до уровня, дающего возможность автоматически быстро восстановить нормальную работу энергосистемы.
Задача ликвидации аварийной ситуации с дефицитом мощности и восстановления электроснабжения потребителей наряду с АЧР решается также такими мероприятиями, как пуск резервных гидроагрегатов при снижении частоты (частотный пуск), перевод по этому же фактору гидрогенераторов из режима синхронного компенсатора в режим выдачи активной мощности, автоматическое повторное включение потребителей, отключенных устройствами АЧР, при повышении частоты (ЧАПВ), различные виды АПВ линий.
Развитие энергосистем страны идет по пути их объединения на параллельную работу. В этих условиях, по мнению некоторых специалистов, роль АЧР как средства противоаварийной автоматики уменьшается, поскольку в таких крупных энергообъединениях менее вероятна глубокое снижение частоты. Это ошибочное утверждение. Роль АЧР еще более возрастает в силу следующих причин.
Во-первых, с объединением энергосистем на параллельную работу существенно увеличивается число узлов и районов, получающих мощность по связям с энергообъединением, т. е. возрастает вероятность локальных дефицитов мощности.
Во-вторых, в условиях крупных энергообъединений существенно возрастает число возможных аварийных ситуаций с дефицитом мощности. Такие аварии могут быть вызваны самыми разными причинами: отключением линий, генераторов» выпадением из синхронизма отдельных генераторов или электростанций, нарушениями работы собственных нужд электростанций, неправильными действиями персонала и т. д. 'Значительное число аварийных ситуаций c дефицитом мощности является следствием наложения ряда таких событий. Возможность возникновения дефицитов мощности в отдельных частях ЕЭС и ОЭС усугубляется наличием длинных линий электропередачи с большим транспортом электроэнергии, возрастающей вероятностью как заранее предусмотренного, так и случайного разделения энергообъединения на части при возникновении аварийной ситуации. На практике имели место случаи, когда нарушение, сопровождавшееся возникновением избытка мощности, в силу тех или иных причин развивалось в конечном итоге в аварийную ситуацию с отключением генераторов и понижением частоты. Опыт эксплуатации показывает, что в условиях современных энергообъединений аварии могут развиваться так сложно, что заранее предусмотреть характер их развития не представляется возможным, они определяются большим числом случайных факторов. Задача определения места возникновения нарушения, характера аварии в условиях современных энергообъединений становится задачей вероятностной.