Автоматическая частотная разгрузка (АЧР): назначение, принцип действия, схемы

Разделение потребителей по категориям

Каждый потребитель энергии относится к одной из категорий:

1 категория — это потребители, нарушение электроснабжения которых может вызвать угрозу жизни людей, опасность для безопасности страны, нанести существенный материальный ущерб, нарушить сложные технологические процессы и т.п.
2 категория – электроприёмники, отключение от питания которых способно повлечь за собой массовый недоотпуск продукции, простой механизмов, рабочих, промышленного транспорта.
3 категория — другие менее важные потребители электроэнергии.

Перерыв в функционировании одного из источников допускается только в течение действия автоматического ввода резерва (время работы АВР).

При недостатке активной мощности отключение производится ступенчато, согласно категориям электроснабжения потребителей. Таким образом, первым производится отключение потребителей 3-й категории при наименьшем времени выдержки. Вторая ступень АЧР выключает следующую группу и так далее. Подробнее о категориях надежности электроснабжения можно почитать тут и тут,

Интересное видео о работе АЧР смотрите ниже:

Схемы АЧР

Согласно установленным нормам, АЧР могут предусматривать выполнение различных защитных функций. Схемы предполагают применение релейных и полупроводниковых элементов.

С одним реле частоты

На приведённой ниже схеме изображён элемент с одним частотным реле:

Подача команды от измерительного модуля производится через промежуточное реле РП на частотное РЧ1.

При падении частотных параметров замыкаются РП1 и РП2, от последнего сигнал передаётся на отключение подачи энергии.

Также читайте: Формулировка закона Ома для участка электрической цепи

Если частота восстанавливается до стандартной величины, происходит возврат схемы к исходному состоянию. Через РП5 команда подаётся на РП5.1, с отключением катушек РВ1 и РП4.

Если функционирование системы по указанной схеме окажется невозможным, шунтируется РВ1.

С ЧАПВ

Автоматическая частотная разгрузка предполагает следующую схему:

Порядок срабатывания релейной защиты аналогичен предыдущему примеру. Через Р4 команда передаётся на реле времени РВ1, с возбуждением обмоток на промежуточном РП1.

Через РП1.1 и РП2.1 система отключается. Сигнализация об этом обеспечивается посредством РУ1.

При нормализации ситуации через РП1.3 и РП3.2 подаётся ток на обмотку РВ2, с включением реле промежуточной группы РП4. Далее, с помощью РП4.2 и РП 4.3 запускаются потребители, с сигнализацией указательного реле РУ2.

Расшифровка сокращений

В строительной среде используется много технических терминов и аббревиатур, способных ввести в ступор любого непосвященного. Ряд сокращений приводится ниже и будет полезен для тех, кто осваивает рабочую профессию или занимается домашним ремонтом.ППТ, РВЭ, НРС, АГО и прочее: что это такое в строительстве?

ППТ Проект планировки территории. Графический план с текстовыми пояснениями, отражающий расположение всех объектов на заданном участке.

АГРАрхитектурно-градостроительные решения. План работ по обустройству конкретной территории с помощью зданий и насаждений, включает сметы и макеты проектов. СВСУСистема верхнего станционного уровня. Необходима для сбора данных об общем состоянии электротехнического оборудования в пределах указанных границ. РВРазрешение на ввод. Выдается после предоставления КС2 от заказчика при условии соблюдения всех технических требований к сооружению здания. ЛОСЛокальные очистные сооружения. Дренажные системы, канализационные трубы, фекальные насосы и прочее оборудование, которое в совокупности обеспечивает отвод нечистот от жилых помещений. ЗОСЗаключение о соответствии. Выдается на строительный объект после завершения работ и проверки качества постройки сотрудниками ГАСН. ГРО Геодезическая разбивочная основа. Схема, позволяющая рационально разместить на участке все необходимые объекты.

ГАСНГосударственный архитектурно-строительный надзор. Орган, занимающийся проверкой качества новых сооружений. АГОАрхитектурно-градостроительный облик. План внешнего вида улицы или квартала. Чаще всего применяется к историческим или курортным регионам. НРСНациональный реестр специалистов. Список, куда вносятся наиболее респектабельные застройщики. ТЭПТехнико-экономические показатели. Система коэффициентов, применяющаяся для оценки производительности труда. ГЗКГрадостроительная земельная комиссия. Орган, осуществляющий надзор за распределением и использованием земель на подконтрольном участке. ПНРПуско-наладочные работы. Комплекс задач по настройке и запуску в эксплуатацию оборудования или инженерных систем. КС2Акт приемки выполненных работ. Документ, который подписывает заказчик после завершения строительно-ремонтных процессов. КС3Справка о выполненных работах и произведенных тратах. Смета, отражающая движение финансовых средств и уровень производительности труда на каждом этапе строительства. Если вы не нашли нужное сокращение в нашей базе, обратитесь с вопросом к консультанту портала и получите развёрнутый ответ специалиста.

Источник

Предъявляемые требования

Для обеспечения нормальной работы, АЧР должны соответствовать следующим требованиям:

успешно ликвидировать аварийные ситуации различного характера – срабатывая, вне зависимости от масштабов повреждения;
выполнять отключение, в соответствии с установленными настройками по времени и величине отклонения характеристик;
обесточивать минимальное количество потребителей;
предусматривать возможность ступенчатого отключения;
исключать самопроизвольное срабатывание, без наличия соответствующих оснований.

Перечисленные условия призваны обеспечить штатную работу оборудование и надлежащую его защиту.

АЧР назначение

Устройства АЧР срабатывают при понижении частоты ниже 49 Гц, продолжительность работы электрической системы составляет не больше 40 с. При менее 47 Гц – 10 с., меньше 46 Гц нельзя допустить, так при этом значении происходит явление «лавины напряжения», при котором происходит сбрасывание электростанцией нагрузки.

«Лавина напряжения» способствует повышенному потреблению реактивной мощности что ведет к еще большим осложнениям в системе энергоснабжения.

Пониженная частота может вызвать механический резонанс проточной части турбины, влекущий механические повреждения лопаток турбины.

Снижение частоты влечет снижение скорости вращения асинхронного двигателя и понижение производительности нагрузки, относящейся к собственному потреблению электростанции и питательных электронасосов, что чревато понижением мощности паровых турбин и влечет полное погашение системы. Это действие называется «лавиной частоты», за ней обычно следует появление «лавины напряжения».

При понижении уровня частоты снижается подача давления масла маслонасосом к турбине электростанции, это приводит к посадке стопорных клапанов в аварийном режиме и отключению агрегата.

Изменения параметров частоты всего на 0,2 Гц может способствовать неравномерному и неэкономичному распределению нагрузок агрегатов со статическими характеристиками регулирования.

Изменение частоты может привести к непостоянной скорости работы электроприводов механизмов, что может вызвать появление брака производимых деталей.

Аварийная частотная разгрузка является единственным средством поддержания частоты энергосистемы в разрешенных пределах при регулировании отключением потребителей, этот процесс происходит в случае отсутствия восстановления частоты путем применения нормальных средств регулирования частоты.

Неравномерность АЧР, риски возникающие в результате снижения частоты очень важно предотвратить так, как это ведет к длительному процессу восстановления нормированного значения частоты и восстановлению рабочего состояния потребителей, а также появление лишних операций по включению и отключению коммутирующих аппаратов электроприемников, снижает надежную работу энергосистемы электроснабжения

Автоматическая частотная разгрузка – АЧР

Для корректной работы системы энергоснабжения и потребляющего оборудования должны выдерживаться параметры частоты электрического тока. Один из элементов, обеспечивающих поддержание указанных характеристик в заданном режиме – АЧР. Рассмотрим требования, предъявляемые к данной системе, её назначение и разновидности.

Понятие автоматической частотной разгрузки
Назначение АЧР
Разделение потребителей по категориям
Устройство и принцип работы
Классификация
Схемы АЧР
С одним реле частоты
С ЧАПВ
Предъявляемые требования
Особенности эксплуатации АЧР
Понятие дефицитной энергосистемы
Последствия снижения частоты

Схемы АЧР

С одним реле частоты

На приведённой ниже схеме изображён элемент с одним частотным реле:

Подача команды от измерительного модуля производится через промежуточное реле РП на частотное РЧ1.

Также читайте: Автоматическое повторное включение — АПВ

Если функционирование системы по указанной схеме окажется невозможным, шунтируется РВ1.

С ЧАПВ

Автоматическая частотная разгрузка предполагает следующую схему:

Через РП1.1 и РП2.1 система отключается. Сигнализация об этом обеспечивается посредством РУ1.

Классификация

Устройства АЧР разделяют на категории:

АЧР I (быстродействующая АЧР)

Задача АЧР-I : быстрое отключение части потребителей с целью остановить лавинообразный процесс падения частоты в системе. Диапазон уставок АЧР-I лежит от 48,5 Гц до 46,5 Гц с шагом в 0,1 Гц. Мощность отключаемых потребителей равномерно распределяют по ступеням. Выдержка по времени у АЧР I лежит в пределах от 0,3 до 0,5 секунды.

АЧР II

Задача АЧР II — поднять частоту в системе после остановки «лавины частоты» выполненной АЧР I до значений выше 49 Гц 1. Она начинает срабатывать после того, как частота установится на уровне 47,5—48,5 Гц. Выдержка времени между ступенями АЧР II больше, чем у АЧР I и выбирается в диапазонах от 5—10 до 70—90 секунд. Такая большая выдержка времени обусловлена тем, что система может длительно работать при частоте выше 49,2 Гц, поэтому быстро доводить значение частоты до номинального путем отключения потребителей, которые могут получать электроэнергию без особого вреда для системы, не имеет смысла.

Существуют также особые категории АЧР, применяемые в различных специфических случаях.

Схемы АЧР собирают с помощью средств РЗиА. В настоящие время широкое распространение получили микропроцессорные терминалы РЗиА, в том числе и такие, основным назначением которых служит выполнение функций АЧР и ЧАПВ.

5.4. Автоматическое повторное включение после АЧР

Для ускорения восстановления питания потребителей, отключенных при срабатывании АЧР, применяется специальный вид автоматики – АПВ после АЧР (или ЧАПВ). Устройство ЧАПВ срабатывает после восстановления частоты в энергосистеме и дает импульс на включение отключенных потребителей. В первую очередь ЧАПВ следует выполнять на подстанциях с ответственными потребителями, на подстанциях без постоянного обслуживающего персонала, с дежурством на дому, далеко расположенных от места размещения оперативно-выездных бригад.

Действие ЧАПВ должно осуществляться при частоте 49,5–50 Гц. Начальная уставка по времени ЧАПВ принимается 10–20 с, конечная – в зависимости от конкретных условий. Минимальный интервал по времени между смежными очередями ЧАПВ в пределах энергосистемы или отдельного узла – 5 с. Мощности нагрузки по очередям ЧАПВ распределяются обычно равномерно. Очередность подключения потребителей к ЧАПВ обратно очередности АЧР, т.е. к последним очередям АЧР подключаются первые очереди ЧАПВ.

Доля нагрузки, подключаемой к ЧАПВ, в каждом конкретном случае должна определяться с учетом местных условий (возможности повторного снижения частоты в отделившемся на изолированную работу районе, перегрузки линий электропередачи, восстановления параллельной работы действием АПВ с улавливанием синхронизма и т.д.).

Исполнительная документация в строительстве зданий и сооружений

В статье представлены состав и порядок ведения исполнительной документации в строительстве зданий и сооружений.

Что такое исполнительная документация

— документы, фиксирующие результаты геодезических съемок:

— акты освидетельствования, детализирующие выполнение:

— документы, определившие работоспособность установленного оборудования, готовых систем и сетей инженерного обеспечения построенного объекта. Составляются по формам, разработанным:

— заключения по результатам проведенных промежуточных и приемных испытаний, выполненных обследований и экспертиз (при наличии):

— другие документы, фиксирующие фактическое выполнение проектных разработок;

— рабочие чертежи объекта с отметками о соответствии фактически выполненных работ чертежам, а при наличии отступлений – ссылками на их согласование. Эти отметки заверяются либо главным инженером, либо специалистом, имеющим на это доверенность от предприятия, выполнившего работы.

Согласно п.п. 5.3 – 5.5 РД 11-02-2006 перечень актов освидетельствования скрытых работ, ответственных конструкций и участков инженерных сетей указывается на чертежах соответствующих разделов проекта.

Формы и правила ведения журналов работ

Разъяснения Ростехнадзора говорят о том, что специальные журналы ведутся на отдельные виды специальных работ, т.е. каждый субподрядчик имеет право завести на объекте свой журнал, однако его необходимо зарегистрировать в органе строительного надзора, курирующего эту стройку. Этот журнал также должен быть записан в раздел 2 общего журнала работ. В разделе 3 общего журнала специальные работы фиксируются без детализации, предусмотренной п. 8.3 РД 11-05-2007. Если одновременно выполняются специальные работы нескольких видов, то они записываются в общий журнал раздельно. Детальное описание субподрядных работ производится в специальном журнале, ведущемся предприятием, выполняющим эти работы.

По мере заполнения одного журнала, его продолжает следующий, причем каждому из них присваивается порядковый номер, но все журналы, как общие, так и специальные необходимо регистрировать в органе строительного надзора, курирующего эту стройку.

Журналы работ должны ежедневно вестись линейными ИТР, работающими непосредственно на объекте. При заполнении раздела 3 следует описывать работы подробно, привязывать их к осям в плане и к отметкам по вертикали с тем, чтобы впоследствии можно было бы точно определить дату выполнения конкретного элемента здания и условия производства работ. Технически грамотное составление исполнительных документов даст при необходимости возможность восстановления технологии и условий выполнения тех или иных работ, а также определить их конкретного исполнителя и специалиста их принявшего.

Источник

Последствия снижения частоты

Если частота в сети снизится на величину до 0,4 Гц, такая ситуация существенно не отразится на работе оборудования. Но при падении частотных характеристик на 2 Гц и более это может привести к необратимым процессам, как в самой электросети, так и в работе потребителей.

Также читайте: При каких условиях допускается параллельная работа трансформаторов

При недостаточно оперативной реакции, ситуация может развиваться непредсказуемо, вплоть до серьёзных аварий. В результате нарушается режим эксплуатации оборудования, с опасность перегрева машин и повреждения изоляции, ведущим к выходу их из строя.

Применение АЧР позволяет автоматически отключить систему при существенных отклонениях частоты от номинала, предотвратив создание аварийной ситуации.

Схемы АЧР

С одним реле частоты

На приведённой ниже схеме изображён элемент с одним частотным реле:

Подача команды от измерительного модуля производится через промежуточное реле РП на частотное РЧ1.

Также читайте: Знаки и плакаты электробезопасности используемые в электроустановках

Если функционирование системы по указанной схеме окажется невозможным, шунтируется РВ1.

С ЧАПВ

Автоматическая частотная разгрузка предполагает следующую схему:

Через РП1.1 и РП2.1 система отключается. Сигнализация об этом обеспечивается посредством РУ1.

Требования к релейной защите

Основные химические источники электроэнергии

Главная её задача — это надёжно защищать оборудование и цепи электроснабжения от работы в неисправном, аварийном состоянии. Соответственно к ней существует ряд требований, выполнение которых проверяется регулярно лабораторией или специальными службами. Вот основные требования к релейной защите:

Быстродействие. Способность защиты работать с минимальной выдержкой времени после наступления аварийной ситуации. Правда, одни из них специально разработаны на срабатывание с определённой установленной выдержкой времени это зависит от условий работы электрооборудования и назначения конкретного вида релейной защиты;
Селективность. Это вид избирательности защиты, направленный на отключение только определённых ближайших участков к месту аварии или короткого замыкания;
Чувствительность. Способность защиты направленная на реагирование её только на данные отклонения, на которые она настроена;
Надёжность. Безотказность системы защит и недопущение ложных срабатываний.

От этих четырёх основных требований напрямую зависит эффективность функционирования релейной защиты любого электрического оборудования и цепей.

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР). Частотное АПВ (ЧАПВ).

Частота в ЭС зависит от баланса Рпотр=Ргенер Если нагрузка больше то она потребляет часть кинетической энергии генератора – генератор замедляется – регулятор скорости управляет подачей энергоносителя – баланс восстанавливается Однако это работает до тех пор пока в системе есть резерв

Коэффициент резервирования эффекта нагрузки, опрделяемый составом нагрузки (от1до 3,5)

При снижении частоты собственные нужды ЭС снижают свою производительность – еще большая нехватка ЭЭ – еще большее снижение частоты – лавина частоты

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) – один из методов противоаварийной автоматики, направленный на повышение надежности работы электроэнергетической системы. Воздействующей величиной устройства АЧР является напряжение, частоту которого контролирует измерительный орган – реле частоты. Реле срабатывает при снижении частоты до заданного значения. Селективность устройств АЧР достигается выбором параметра срабатывания (частоты срабатывания) измерительного органа и выдержкой времени. При срабатывании УАЧР отключает определенную часть потребителей, способствуя восстановлению частоты в системе электроснабжения.

Требования, предъявляемые к устройствам АЧР:

Обеспечивать нормальную работу энергосистемы независимо от дефицита активной мощности, характера причин, вызывающих снижение частоты; не допускать даже кратковременного снижения частоты ниже f = 45 Гц; продолжительность работы с частотой f < 47 Гц е должна превышать 20 с, а с частотой f < 48,5 Гц – 60 с;

Обеспечивать отключение потребителей в соответствии с возникшим дефицитом мощности, не допуская возникновения лавины частоты и напряжения; при этом последовательность отключений должна бать такая, чтобы в первую очередь отключались менее ответственные потребители; восстанавливать частоту до уровня, при котором энергосистема может длительно работать; дальнейший подъем частоты до номинальной возлагается на дежурный персонал энергосистемы;

Если восстановление нормального режима после действия УАЧР возлагается на устройства автоматики, то УАЧР должно обеспечить подъем частоты до уровня, необходимого для их срабатывания;

Действовать согласованно с устройствами АПВ и АВР;

Не действовать при кратковременных снижениях частоты.

Категории АЧР:

1). АЧРI. Предназначена для сдерживания снижения частоты в первое время развития аварии, не допуская даже кратковременного опускания ее ниже 45 Гц. Устройство АЧРI, быстродействующее с единой для всех очередей выдержкой времени, не превышающей tАЧРI = 0,3 с, и с разными уставками срабатывания по частоте от fс.р1 = 49…49,2 Гц до fс.рn = 46,5 Гц. Частота срабатывания последующей очереди меньше частоты срабатывания предыдущей очереди на ступень селективности по частоте ∆fc (минимально допустимая ступень селективности 0,1 Гц).75-80% потребителей по АЧР I

2). АЧРII также состоит из очередей, однако с одинаковой уставкой по частоте fАЧРII = 49 Гц; отличается от АЧРI выдержками времени. Минимальная уставка по времени принимается равной tс.р1 = 5…10 с, а максимальная tс.рn = 60…90 с. Ступень селективности ∆tc = 3 с.

Если за указанное время действием АЧРI частоту восстановить не удается и она устанавливается (зависает) на недопустимо низком уровне (48 Гц и ниже), то начинают срабатывать очереди АЧРII и с соответствующими выдержками времени отключают дополнительную нагрузку (АЧРI ≈ 70 % потребителей, АЧРII ≈ 30 % потребителей).

Частотное АПВ (ЧАПВ).

После восстановления частоты повторное включение потребителей должно производиться автоматически. Для этой цели используются имеющиеся на присоединениях устройства АПВ, дополненные реле повышения частоты. Они называются устройства частотного АПВ. Действие ЧАПВ разрешается при восстановлении частоты, что фиксируется замыканием контактов реле частоты. Уставка реле принимается fс.р = 49,5…50 Гц. Минимальная выдержка времени на включение устанавливается tАПВ = 10…20 с, а ступень селективности ∆tc = 5 c.

Схемы устройств АЧР и ЧАПВ:

Имеются различные схемы устройств АЧР и ЧАПВ. Простейшие из них позволяют выполнить одну очередь АЧРI или одну очередь АЧРII с последующим ЧАПВ. В сложных схемах осуществляется автоматическое переключение уставок реле частоты и тем самым с помощью одного реле выполняется несколько очередей АЧР, создается совмещенная очередь, когда отключение одних и тех же присоединений производят и АЧРI и АЧРII с последующим ЧАПВ.

Рис.1. Схемы устройств АЧР и ЧАПВ на Рис.2. Простейшая схема одной

выпрямленном оперативном токе очереди АЧРII с переключением

реле частоты на уставку ЧАПВ