Последствия асинхронных режимов

Асинхронный режим сопровождается глубокими пони­жениями напряжения, протеканием больших то­ков, которые могут превышать токи КЗ, и колебаниями активной и реак­тивной мощности. Поэтому асинхронный режим представляет опасность для энергосистемы.

Последствиями асинхронного режима являются:

1. Глубокие снижения напряжения в электрической сети могут приво­дить к нарушению устойчивости двигателей, массовому отключению по­требителей, нарушению технологических процессов на производстве, нарушению устойчивой работы собственных нужд элек­тростанций. 2. 2. Повреждения элементов сети из-за больших токов перегрузки, ко­торые в асинхронном режиме могут превосходить исходный или номиналь­ный в несколько раз

3. Повреждения генераторов из-за возникающих больших электроди­намических и механических усилий, перегрева обмоток статора и ротора. Увеличение нагрева ротора и дополнительно циркулирующих в нем вихревых токов.

4. Глубокие снижения напряжения при двухчастотном асинхронном режиме могут привести к его развитию в трехчастотный и многочастот­ный асинхронный ход. Глубокие снижения напряжения в асинхронных режимах могут вызывать каскадное нарушение устойчивости других электростан­ций и приводить к развитию аварии.

5. Возникновение дефицита активной мощности, так как в асинхрон­ном режиме предельная нагрузка, которую может выдать турбогенератор, ограничивается 40—60 % от номинальной мощности, для гидрогенера­тора - 30-50 %.

6. Глубокие колебания параметров электрического режима могут при­водить к ложной работе устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Асинхронный режим не является допустимым, когда:

* имеют место значительные снижения напряжения в узлах энергоси­стемы, от которых питаются крупные и ответственные потребители или с ними связаны мощные тепловые и атомные электростанции;

* при возникновении асинхронного хода между двумя частями энер­госистемы следует нарушение устойчивости других электростанций;

* происходит повреждение оборудования в электрической сети, на электростанциях;

* изменение режимных параметров приводит к неселективному сра­батыванию устройств РЗ и ПА, а загрубление их уставок является недопу­стимым.

В тех случаях, когда приведенные выше условия не являются опреде­ляющими, кратковременный асинхронный режим может быть допущен. При этом предельная длительность асинхронного режима составляет30 с. Турбогенератору при потере возбуждения разрешается работать в асинх­ронном режиме до 15-30 мин. Активная нагрузка при этом должна быть снижена до 40-60 % от номинальной.

ЛАВИНА ЧАСТОТЫ

1 Нулевая группа - относятся потребители, на потребляемую мощность которых изменение частоты не оказывает непосредственного влияния

2 первая группа - относятся потребители, потребляемая мощность которых изменяется пропорционально первой степени частоты

3 вторая группа - относится нагрузка, мощность которой зависит от частоты в квадрате

4 третья группа - относятся механизмы с вентиляторным моментом, потребляемая мощность которых пропорциональна кубу частоты. Графически частотные характеристики генерациии нагрузки

При возникновении аварийного дефицита мощности частота в энергосистеме начнет снижаться, активная нагруз­ка потребителей Р_и в соответствии со своими характеристиками будет уменьшаться, а мощность генерации электростанций под действием АРС увеличиваться.

Критерий устойчивости по частоте может быть записан в виде

Таким образом, значительное снижение частоты может вызвать крупную аварию - лавину частоты - вплоть до полного погашения электростанций и, электроприемников на больших территориях страны.

Предотвращение понижения частоты до критических значений воз­можно в случае: 1. Наличия и мобилизации достаточно большого вращающегося ре­зерва мощности. 2. Отключения некоторой части нагрузки.

Лавина частоты возникает в условиях, когда полностью исчерпана мощность электростанций. Поэтому единственной возможностью удержать частоту на допустимом уровне является снижение мощности потребите­лей электроэнергии, возникает баланс мощности при аварий­ном установившемся значении частоты f_ав