Задачи эксплуатации в области электроавтоматики и релейной защиты (1949 год)

»

Если вам интересна история реле и вы изучаете принцип работы разных типов реле !!! Подписывайтесь на мой канал на Ютубе !!!

Задачи эксплуатации в области электроавтоматики и релейной защиты (1949 год)

Задачи эксплуатации в области электроавтоматики и релейной защиты
Автор: Кандидат техн. наук И. А. Сыромятников

Советская энергетика достигла больших успехов в области электроавтоматики и релейной защиты. Эти успехи явились результатом массового внедрения опыта передовых энергосистем и работы советских специалистов по изысканию простых и эффективных схем автоматики и релейной защиты. В статье, являющейся изложением доклада автора на научной сессии ВНИТОЭ по автоматике (Ленинград, 1949), изложены те мероприятия, которые обеспечили повышение надежности работы энергосистем и электроустановок промышленных предприятий и освещены дальнейшие задачи эксплуатации в области электроавтоматики и релейной защиты.

В области электроавтоматики и релейной защиты мы в последние годы добились больших успехов. Особо следует отметить работы по повышению устойчивости параллельной работы системы и надежности электроснабжения потребителей. Эти успехи явились прямым результатом массового внедрения электроавтоматики и усовершенствования релейной защиты.
При разработке этих мероприятий Технический отдел МЭС использовал опыт передовых энергосистем и предложения отдельных специалистов. Одновременно пришлось выдержать напряженную борьбу с некоторыми специалистами, предлагавшими для повышения устойчивости параллельной работы и надежности электроснабжения потребителей ряд сложных и неправильных мероприятий:
- автоматическую разгрузку по напряжению, отключающую потребителей при понижении напряжения;
- замену всех существующих выключателей на быстродействующие;
- установку на всех генераторах защиты от выпадения из синхронизма;
- установку мгновенных делительных защит по соображениям сохранения динамической устойчивости и т. п.
Опыт эксплуатации подтвердил правильность и эффективность простых мероприятий, рекомендованных Техническим отделом МЭС в противоаварийных циркулярах №1 и 2. Основные ошибки этих специалистов и технических руководителей некоторых систем Министерства электростанций заключались в недооценке таких простых, но весьма эффективных средств, как автоматическое регулирование возбуждения и автоматическая разгрузка по частоте.
В вопросах разработки мероприятий, направленных к улучшению работы энергосистем, советские энергетики нашли и применили ряд решений, выгодно отличающихся от тех, которые используются за рубежом.
Реконструкция релейной защиты, автоматический ввод резерва источников питания, секционирование, применение самозапуск асинхронных двигателей, в том числе и с фазным ротором, и другие мероприятия обеспечили надежность работы установок собственного расхода электрических станций.
Такие мероприятия, как массовое внедрение автоматического регулирования возбуждения синхронных машин, автоматическая разгрузка по частоте, усовершенствование релейной защиты, автоматическое трехфазное и однофазное повторное включение воздушных линий электропередачи значительно повысили устойчивость параллельной работы систем и надежность электроснабжения потребителей.
В результате проведенной реконструкции релейной защиты асинхронных и синхронных двигателей и сети в нескольких электроустановках крупных потребителей значительно повысилась надежность работы и прекратились массовые отключения двигателей у этих потребителей при понижении напряжения в сети. Несмотря на большую важность этих усовершенствований как для потребителей, так и для энергосистем, этот опыт не нашел широкого распространения. До сих пор имеют место отключения двигателей от мгновенной защиты вследствие повышения напряжения и неправильно настроенной максимальной защиты. Нужно вместе с тем отметить, что реконструкция релейной защиты потребителей весьма проста и заключается практически в ликвидации мгновенной защиты минимального напряжения или установки на ней выдержки времени порядка 4 - 10 сек и внедрение максимальных мгновенных защит, отстроенных от пусковых токов на всех двигателях.
Первый опыт массового применения форсировки возбуждения на генераторах и внедрение самозапуска асинхронных двигателей потребителей был проведен в системе Азэнерго до войны.
Громадная работа по внедрению устройств автоматического регулирования возбуждения во многих энергосистемах была выполнена во время войны работниками эксплуатации и ОРГРЭС. Часть энергосистем внедрила это простое весьма эффективное мероприятие только в последние годы, что свидетельствует о том, что руководители этих энергосистем недооценивали, не придавали этому вопросу должного значения. В дальнейшем необходимо все синхронные машины, как уже установленные, так и вновь монтируемые, обеспечить устройствами автоматического регулирования возбуждения.
Большая работа была выполнена в энергосистемах по усовершенствованию релейной защиты, главным образом, в направлении убыстрения ее действия при коротких замыканиях и по внедрению устройств электроавтоматики. В то же время следует отметить, что с объемом внедрения некоторых видов электроавтоматики положение явно неудовлетворительное. Например, во многих системах нет автоматической разгрузки по частоте (АЧР) или она установлена на совершенно недостаточном количестве фидеров по мощности, в результате чего имеют место случаи полного развала некоторых энергосистем. Необходимо в кратчайшее время во всех энергосистемах установить эти устройства в количестве, обеспечивающем сохранение устойчивой работы при аварийных отключениях генерирующей мощности. Недостаточно удовлетворительно обстоит также дело с внедрением автоматического повторного включения линий электропередачи (АПВ). Есть системы, где практически эта работа только начинается.
В первую очередь следует возможно быстрее внедрить давно известные мероприятия, проверенные опытом эксплуатации, во всех энергосистемах и электроустановках потребителей. Учитывая их особую важность, кратко перечислим их.
1. Синхронные машины (генераторы, компенсаторы и двигатели) должны иметь устройства автоматического регулирования возбуждения с обязательным использованием потолочного возбуждения возбудителей.
2. Энергосистемы должны быть оснащены устройствами автоматической разгрузки по частоте, установленными на таком количестве фидеров, кратковременное отключение которых позволяло бы сохранить устойчивость параллельной работы системы при аварийных отключениях генерирующей мощности.
3. Воздушные линии электропередачи, а также смешанные кабельные линии, питающие большее число подстанций, должны быть оборудованы АПВ с самовозвратом. Пофазное АПВ должно применяться на всех линиях, где применима длительная работа по двум фазам с использованием земли в качестве обратного провода, а на линиях с двухсторонним питанием, где не проходит трехфазное, АПВ с улавливанием момента синхронизма.
В связи с выпуском воздушных выключателей область применения трехфазных быстродействующих АПВ на линиях с двухсторонним и питанием, безусловно, расширится. Таким образец применение различных типов АПВ должно рассматриваться в следующей последовательная простое трехфазное АПВ, трехфазное с проверкой синхронизма, трехфазное с улавливания момента синхронизма, быстродействующее и пофазное АПВ. Кроме того, пофазное АПВ должно применяться на всех линиях, допускающих длительную работу по двум фазам.
4. Источники питания собственного расход должны иметь рационально выполненный автоматический ввод резерва (АВР).
5. Ответственные асинхронные двигатели собственных нужд электростанции и потребителе должны иметь защиты, обеспечивающие их самозапуск после отключения коротких замыканий или при переключении на резервный источник питания. Защиту следует осуществить при помощи одного реле.
Защита минимального напряжения с небольшой выдержкой времени, порядка 0,5 сек., должна применяться только для отключения неответственных двигателей для обеспечения самозапуска ответственных.
6. Синхронные двигатели должны имен устройства форсировки возбуждения и максимальную защиту, действующую мгновенно при коротких замыканиях, и максимальную зависимую с выдержкой времени, действующую при выпадении двигателя из синхронизма, а также защиту минимального напряжения, отстроенную по времени от резервных защит и во всяком случае с выдержкой не менее 5 сек.
7. На нереактированных фидерах, отходящих с шин станции и крупных районных подстанций, следует предусмотреть мгновенную отсечку, настроенную таким образом, чтобы все короткие замыкания отключались бы мгновенно при напряжениях на шинах меньше 50% от нормального рабочего напряжения. При этом следует применять сочетание отсечки с АПВ и АВР и в случае необходимости допускать неселективное действие защиты. Основная сеть высокого напряжения должна быть оборудована быстродействующими защитами.
8. Для максимальной защиты двигателей фидеров, как правило, необходимо использовать однорелейные схемы.

Вопросы автоматики.

Метод самосинхронизации для включения генераторов на параллельную работу имеют большие преимущества перед применяемым в настоящее время способом тонко синхронизации. Метод заключается в том, что генератор разворачивается примерно до нормальной скорости и включается в сеть без возбуждения. Затем, непосредственно после включения, подается возбуждение и генератор через 12 сек. втягивается в синхронизм. При этом методе исключается возможность ошибочного включения генераторов с большим углом расхождения фаз, ускоряется процесс включения, что особенно важно при аварийном положении в системе, и можно осуществить простую и надежную автоматизацию.
Метод самосинхронизации может применяться для гидро- и турбогенераторов, присоединенных через трансформаторы, независимо от их мощности, а также в целом ряде случаев и для генераторов, работающих на общие шины. Для синхронных компенсаторов, установленных в эксплуатации и имеющих разгонные двигатели, следует также применять включение по описанному году.
Самосинхронизация дает возможность применить АПВ для электростанции, связанной с системой линией электропередачи. При отключении линии производится отключение гашения поля генераторов и при установившемся числе оборотов производится включение линии вместе с генератором с последующим включением автомата гашения поля. Это значительно повысит надежность работы таких электростанций.
Для компенсаторов и двигателей следует широко применять прямой или реакторный пуск с приключенным возбудителем. При этой схеме весьма просто осуществляется полная автоматизация пуска и останова, а в случае необходимости и телеуправление. При такой схеме синхронный компенсатор или двигатель ничем не отличается от асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Нужно решительно отказываться от сложных схем, которые были предложены иностранными фирмами для того, чтобы увеличить количество аппаратуры.
В схемах автоматики гидростанций нужно отказаться от ряда усложнений, предложенных заводами необоснованно. Например, нужно применять глухое торможение и отказаться в ряде случаев от устройств разгрузки пяты.
Автоматическое регулирование возбуждения синхронных машин имеет громадное значение да устойчивости параллельной работы систем. Оно должно применяться на всех синхронных машинах. Наиболее пригодным для целей автоматического регулирования возбуждения является компаундирование, разработанное Институтом электротехники АН УССР (Л. В. Цукерник). Компаундирование по своим показателям не уступает электронному регулятору напряжения, а по надежности превосходит его, так как не имеет электронных ламп, не связано с посторонним источником питания и т. п. Устройство компаундирования должно поставляться комплектно заводом «Электросила». При разработке вопроса возбуждения синхронных машин следует учитывать следующие основные требования: потолок возбудителя должен быть не меньше двойного поминального напряжения возбуждения генератора, минимально возможная постоянная времени возбудителя, регулятор возбуждения должен быть прост и надежен при наладке и в эксплуатации.
Большие работы, выполненные за последнее время в ЦНИЭЛ МЭС, показали, что турбогенераторы с массивными роторами при потере возбуждения могут в очень многих случаях безопасно нести активную нагрузку, и поэтому вопрос о необходимости блокировки между выключателем и автоматом гашения поля должен быть пересмотрен. Вопрос этот правильно может быть решен на основе массовых испытаний генераторов при работе без возбуждения, которые следует провести в системах.


Страница 1 из 3123»
Рейтинг

В этом разделе

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Для продолжения необходимо авторизоваться

Забыли пароль?

Регистрация