Инструкция по оперативному обслуживанию АЧР

Перечень сокращений

Знание настоящей инструкции Обязательно для:

1. Диспетчеров ПДС облэнерго;
2. Персонала ПСРЗА облэнерго.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Одним из показателей качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ 13109–97 является постоянство частоты переменного тока. При нарушении баланса мощностей между нагрузками генераторов электростанций и нагрузками потребителей, т.е. при дефиците мощности энергосистемы (ЭС) происходит снижение частоты. Аварийные снижения частоты возможны, когда дефицит активной мощности в ЭС превышает вращающийся резерв агрегатов электростанций, например, при аварийном отключении значительной генерирующей мощности. При аварийных уровнях частоты уменьшается производительность механизмов собственных нужд электростанций, что приводит к уменьшению генерируемой мощности и дальнейшему снижению частоты («лавина частоты»), что может привести к выделению электростанций на питание собственных нужд или их останову с потерей питания механизмов собственных нужд и полным погашением ЭС.
При глубоком снижении частоты появляется также опасность резкого снижения напряжения вплоть до возникновения «лавины напряжения», что приводит к массовому отключению потребителей (в том числе и ответственных). «Лавина напряжения» может возникать вследствие увеличения потребления реактивной мощности в узлах нагрузки из-за снижения частоты и уменьшения генерируемой реактивной мощности (в связи с реакцией на снижение частоты некоторых систем регулирования и возбуждения турбин).
В таких случаях ликвидацию дефицита активной мощности в ЭС можно осуществить только отключением потребителей устройствами системы АЧР.

• НАЗНАЧЕНИЕ АЧР И ЧАПВ

АЧР – противоаварийная автоматика, которая должна ликвидировать максимально допустимый дефицит активной мощности и восстановить частоту сети до длительно допустимого уровня (свыше 49 Гц) без участия других автоматик. Система АЧР должна обеспечить нормальное функционирование ЭС независимо от величины дефицита активной мощности (в допустимых пределах), характера развития аварии (простая или каскадная) и переменных параметров энергосистем – постоянной механической инерции и регулирующего эффекта нагрузки.
Перед системой АЧР не ставятся требования восстановления частоты до номинального уровня. Автоматическая частотная разгрузка должна обеспечить подъем частоты до значений, при которых ЭС длительное время могут работать нормально (без ущерба) – до 49,5 Гц.

В регионе установлены следующие категории АЧР и ЧАПВ.
- АЧР – 1 - быстродействующая, предназначенная для действия при быстром снижении частоты при дефицитах мощности в аварийных режимах. В состав АЧР – 1 входят также:
- Спец АЧР - предназначена для предотвращения снижения частоты в системе ниже 49.2 Гц при исчерпании оперативного ОН и ГАО, действует на отключение части потребителей, согласованных к отключению от Спец АЧР;
- Защ АЧР – предназначена для предотвращения срабатывания аварийных защит блоков АЭС при снижении частоты ниже 49.0 Гц, действует на отключение потребителей, согласованных под защитную очередь.
Уставки по частоте и времени АЧР – 1 :
- Спец АЧР – 1 - 49.2 Гц / 0. 5с;
- Защ АЧР – 1 - 49.1 Гц / 0. 5с;
- АЧР – 1 – 48.8 Гц – 47.2 Гц ( через 0.1 Гц ) / 0. 5с ( в дефицитных районах 0.3 с ).

- АЧР – 2 – медленнодействующая, предназначенная для действия при медленном снижении частоты, а также для предотвращения зависания частоты на недопустимо низком уровне (например, после действия АЧР – 1) и для ее подъема. Если присоединения, отключаемые АЧР – 2 отключаются также и от АЧР – 1, то такая АЧР – 2 называется совмещенной АЧР – 2, в противном случае несовмещенной АЧР – 2 .
Уставки по частоте и времени АЧР – 2:
- несовмещенная АЧР -2 - 49.1 Гц / 5 – 20 с
- совмещенная АЧР – 2 1 ступень - 49.0 Гц / 21 – 27 с
2 ступень - 48.9 Гц / 30 – 39 с
3 ступень - 48.8 Гц / 42 – 57 с
4 ступень - 48.7 Гц / 60 – 69 с

ЧАПВ – предназначена для восстановления питания части отключенной АЧР нагрузки потребителей в послеаварийном режиме. Уставки ЧАПВ по частоте (49.4 – 50.0) Гц через 0.1 Гц и по времени (10 – 75) с через 5с.
Устройства ЧАПВ для восстановления электроснабжения потребителей, отключенных действием устройств системы АЧР, должны устанавливаться:

• при большой вероятности частого срабатывания первых очередей АЧР;
• при высокой степени ответственности части потребителей (отключаемых последними очередями системы АЧР);
• при значительном времени восстановления питания потребителей после действия устройств АЧР и ликвидации дефицита активной мощности (подстанции без постоянного дежурства персонала и отсутствии устройств телеуправления, расположенные далеко от пункта размещения оперативно- выездных бригад и т. п.).

ПРИМЕЧАНИЕ: следует помнить, что находящиеся в работе комплекты автоматизированного специального графика местной разгрузки (АСГМР) с уставками 49.05 Гц / 0.5с не входят в состав АЧР, а входят в состав СГМР.
Для удобства восприятия, уставки АЧР по частоте приведены в таблице №1 Приложение А.

3. ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ СХЕМ АЧР – ЧАПВ
В РЕГИОНЕ

3.1. Схемы быстродействующей АЧР – 1 (кроме Спец АЧР и Защ АЧР) на всех подстанциях региона выполнены на двух реле частоты с одинаковыми уставками, подключенных к разным системам шин (или секциям) во избежание ее ложной работы при отключении питающих линий в цикле АПВ или АВР. Уставки на реле частоты могут быть и различными, но это только в схемах АЧР – 2 совмещенной с АЧР – 1.
3.2. Схемы медленнодействующей АЧР – 2 выполняются на одном реле частоты.
3.3. Схемы Спец АЧР так же как и Защ АЧР выполнены на одном реле частоты.
3.4. Спец АЧР и Защ АЧР монтируются в виде отдельных комплектов на панелях существующих комплектов АЧР – ЧАПВ, подключены по цепям опертока под предохранители АЧР, по цепям напряжения – к ключам АЧР. Имеют собственные накладки в цепи выходного реле и общие наладки в цепи отключения присоединений.
3.5. Схемы АЧР – ЧАПВ – Защ АЧР – Спец АЧР в регионе выполнены, как правило, на электронных реле понижения частоты типа РЧ – 1, имеющего коэффициент возврата Кв = 0.999 и погрешность порядка ± 0.1 Гц. На потребительских подстанциях широко применяются индукционные реле частоты типа ИВЧ – 3 (ИВЧ – 011), имеющие коэффициент возврата Кв= 0.98 и погрешность порядка ± 0.2 Гц.
В последнее время наряду с реле РЧ – 1 применяются современные устройства частотной разгрузки типа АЧРМ, имеющие погрешность ± 0.01 Гц и УРЧ – 3, которые обладают повышенной точностью ± 0,005 Гц, а также имеют индикацию текущей частоты сети и заданных уставок по частоте и времени.
3.6. Схемы АЧР выполнены так, что обеспечивают включение присоединений, отключенных действием АЧР, дистанционно (по каналам телемеханики) или вручную.
3.7. В комплектах АЧР, имеющих ЧАПВ после работы АЧР и подъема частоты выше уставок ЧАПВ происходит автоматическое включение присоединений, заведенных под ЧАПВ и автоматический возврат схемы АЧР в исходное положение, Если после работы АЧР частота длительно ниже уставки ЧАПВ, то схему АЧР можно деблокировать вручную в соответствии с местной инструкцией. Необходимость деблокирования определяет диспетчер ДЭС.
3.8. Защ АЧР и Спец АЧР, выполненные на одном реле частоты, могут излишне сработать при снижении частоты в системе соответственно до 49.3 Гц и 49.4 Гц в следующих случаях:
- от погрешностей (температурных, связанных с повышенным составом гармоник, при глубоком снижении напряжения – например, при котором замыкании в сети длительностью 0.5с и более);
- при синхронных качаниях в системе с периодом синхронных качаний более 0.5 с.
3.9. Защ АЧР – 1 и Спец АЧР – 1, выполненные на одном реле частоты могут излишне срабатывать на выбеге двигательной нагрузки в цикле АПВ или АВР.
В Приложении В приведена принципиальная схема АЧР. Схема выполнена на комплектном устройстве частотной разгрузки типа АЧРМ с четырьмя очередями:
- быстродействующая АЧР-I (АЧР - А);
- Спец АЧР-I (Устр. - D);
- АЧР-II совмещенная (АЧР - B);
- АЧР-II несовмещенная (АЧР - С).
С помощью реле типа РЧ-1 выполнена блокировка быстродействующей АЧР-I во избежание ее ложной работы.
По цепям напряжения блокирующий комплект питается от ТН-110 кВ I сш или ТН-6 кВ I сш, устройство АЧРМ от ТН-110 кВ II сш или ТН-6 кВ II сш.
Устройство АЧРМ обеспечивает возможность включения вручную или по каналам телемеханики присоединений заведенных под уставку АЧР-А и АЧР-В, которые были отключены действием АЧР, даже если не удается поднять частоту в сети до 50 Гц. На присоединения, заведенные под уставку АЧР – С и D, ограничение длительности отключения достигается с помощью релейной схемы с использованием реле 5 РП и 7 РП типа РП-252.
Приведенная в Приложении В принципиальная схема АЧР не является обязательной.

4. ОПЕРАТИВНЫЕ УКАЗАНИЯ

4.1. Все устройства АЧР – ЧАПВ находятся в ведении диспетчера ДЭС, в том числе и АЧР на потребительских подстанциях.
Вывод АЧР производится:
- полностью при появлении неисправности с последующим уведомлением диспетчера ДЭС;
- полностью для проверки релейным персоналом по заявке в ДЭС; при этом вывод АЧР – ЧАПВ осуществляется в соответствии с местной инструкцией снятием всех накладок в цепях отключения присоединений, запрета АПВ и АВР и включения присоединений от ЧАПВ.
4.2. Быстродействующая АЧР – 1, имеющая низкие уставки по частоте может неправильно сработать на остаточном напряжении в условиях обесточения подстанции. А так как под нее заведена более ответственная нагрузка, чем под Спец АЧР или Защ АЧР, то необходимо:
4.2.1. С переходом подстанции или группы подстанций в тупиковый режим питания, когда велика вероятность их временного обесточения (в цикле АПВ или АВР) выводить из работы АЧР – 1 за исключением Спец АЧР и Защ АЧР на время тупикового режима независимо от наличия частотного АПВ.
4.2.2. При переводе дифзащиты шин по нефиксированной схеме АЧР – 1 на данной подстанции выводить из работы на время этого режима.
Вывод АЧР по пунктам 4.2.1 – 4.2.2 осуществляется самостоятельно в соответствии с местной инструкцией с последующим уведомлением диспетчера ДЭС. При этом выводится только АЧР -1 накладной в цепи выходного реле, а АЧР – 2, Спец АЧР и ЧАПВ остаются в работе.
4.3. В нормальном режиме работы подстанции реле частоты АЧР – 1 должны питаться от трансформаторов напряжения разных систем шин со стороны высшего напряжения.
4.4. При выводе в ремонт одного из трансформаторов напряжения реле частоты переводятся переключающим устройством на питание к ТН среднего или низшего напряжения.
4.5. После ликвидации аварии, в которой действовало АЧР, диспетчер ДЭС должен принять меры к кратковременному повышению частоты выше номинальной, чтобы обеспечить автоматическое включение потребителей устройствами ЧАПВ с высокими уставками : (49.9 – 50.0) Гц.
4.6. Если не удается поднять частоту до 50 Гц и выше, то присоединения, которые не включились от ЧАПВ, необходимо включать в ручную поочередно. Так же необходимо поступить с присоединениями, которые отключены от АЧР и не имеют ЧАПВ.
4.7. Включение в работу присоединений, отключенных действием АЧР, производится только по разрешению диспетчера ДЭС.
4.8. При отсутствии связи с диспетчером ДЭС, диспетчер ОДС имеет право давать распоряжение на включение присоединений, отключенных действием АЧР только в случае ложной работы АЧР; работа АЧР не подтверждается сигнализацией о предварительном снижении частоты в системе ниже 49.2 Гц, показанием цифрового частотомера и работой АЧР на других объектах предприятия с аналогичными уставками.
4.9. Категорически З А П Р Е Щ А Е Т С Я дежурному персоналу подстанций включать присоединения, отключенные от АЧР без разрешения диспетчера ДЭС или ЭС.