Опасность повышения напряжения.

При рассмотрении вопроса о поддержании необходимого уровня напряжения у потребителей, в том числе и в аварийных условиях, необходимо учитывать статические характеристики нагрузки и статические характеристики центров питания потребителей как источников реактивной мощности. Под этими статическими характеристиками понимается зависимость реактивной мощности соответственно нагрузки и источников от напряжения. Вид таких статических характеристик, при питании узла нагрузки от шин неизменного напряжения (ист U const =) через некоторое реактивное сопротивление (ист x), показан на рис. 14.1. Статические характеристики построены в относительных единицах при следующих условиях: в исходном режиме

В исходном режиме статическая характеристика источника Q1 _ист пересекается со статической характеристикой нагрузки при U нагр = 1, 0 и U нагр = 0, 38, а зона устойчивой работы определяется критерием

Утяжеление режима имитируется увеличением сопротивления x_ист. При увеличении этого сопротивления до 0, 37 статические характеристики источника Q2_ист и нагрузки касаются друг друга, что соответствует граничному режиму по устойчивости нагрузки. Напряжение в таком граничном режиме принято называть критическим напряжением. Дальнейшее увеличение сопротивления x_ист приводит к тому, что характеристика источника занимает положение Q3_ист, и вообще не пересекается с характеристикой нагрузки. Следовательно устойчивый режим невозможен и при этом имеет место лавинообразное увеличение потребления реактивной мощности и снижение напряжения. Подобные три режима возможны также при неизменной характеристике источника и при увеличении мощности нагрузки.

27. Автоматика ограничения повышения напряжения: общие сведения, алгоритм функционирования, рекомендации по расчету.

Общие сведения

Устройства АОПН устанавливаются нa подстанциях с отходящими
ЛЭП напряжением 330 кВ и выше, а также в ряде случаев на подстанциях с отходящими, ЛЭП 220 кВ большой протяженности, одностороннее отключение которых может вызвать опасное повышение напряжения (определяется расчетами). Они должны действовать при повышении напряжения выше допустимых значении с учетом допустимой длительности повышения напряжения в случаях, когда оно произошло в результате одностороннего отключения линии, отключения фазы, разрыва транзита.

Устройство АОПН должно фиксировать опасное повышение действующего напряжения в соответствии с заложенной вольт-временной характеристикой и амплитудным значением напряжения. Действие устройства АОПН должно быть направлено на ликвидацию или компенсацию аварийного избытка реактивной мощности и воздействием на устройства регулирования напряжения, включением компенсирующих устройств, отключением источников реактивной мощности, в том числе, отключением линии электропередачи, на которой оно установлено.

Рекомемации по размещению и расчету:

I) Устройство АОПН должно фиксировать опасное повышение
действующего напряжения в соответствии с заложенной вольт-временной характеристикой и амплитудным значением напряжения.
2) Действие устройств АОПН должно быть направлено на ликвидацию
или компенсацию аварийного избытка реактивной мощности) воздействием на устройства регулирования напряжения, включением компенсирующих устройств, отключением источников реактивной мощности. в том числе, отключением ЛЭП, на которой оно установлено.
3) Устройство АОПН должно контролировать факт повышения
напряжения каждой из трех фаз.

4) В устройствах АОПН допускается иметь ступени по
контролируемому напряжению и выдержке времени, определяемые, по возможности с учетом предыдущих повышении напряжения в течение заданного времени, и действовать на включение шунтирующих реакторов и, если напряжение не снизилось до допустимого значения, на отключение с запретом АПВ линии, зарядная мощность которой вызвала повышение
напряжения.
5) Напряжение срабатывания пусковых органов первой ступени АОПН
выбирается по условию отстройки от максимально-допустимого
эксплуатационного напряжения — U_{раб.макс}=1, 1*U_HOM

K_H=1, 1 — коэффициент надежности; k_B= (0, 97+0.99)— коэффициент ворврата пускового органа.

Напряжение срабатывания пусковых органов второй ступени АОПН
принимается:

6) Время действия первой ступени на отключение линии должно
соответствовать допустимому времени существовоания перенапряжения нa уровне срабатывания пусковых органов напряжения второй ступени в соответствии с вольт-временной характеристикой оборудования.

7) Время действия второй первой ступени на откдючение линии выбирается из условия отстройки от кратковременных перенапряжений в переходных процессах и принимается равным 0, 15-0, 5 сек. Действие второй ступени на включение шунтирующих реакторов обычно не предусматривается.

Алгоритм функционирования

Учитывая то, что опасным для оборудования являются как превышение допустимой амплитуды напряжения — для электрической изоляции, так и превышение допустимого действующего значения напряжения — по условию допустимого нагрева магнитопроводов трансформаторов, в устройствах АОПН должно быть организовано два канала вычисления напряжения:

— канал вычисления действующего (среднеквадратичного) значения

напряжения

— канал вычисления амплитудного значения напряжения с приведением его к квазидействующему значению U_А=f(u_max).

3) Ступенчатый принцип работы АОПН реализуется набором нескольких компараторов напряжения и таймеров. Число ступеней при этом должно быть не менее двух.