1

Тема: Частотно делительная автоматика ЧДА

При эксплуатации завода возникают трудности из за аварий во внешней энергосистеме (CASE1). Часто отключается линия, которая указана как R3 в приложенном чертеже. В нормальном режиме на этой линии переток мощности 100-150 мВт. Из-за отключения этой линии частота  повышается до 52 Гц. Кратковременно меняется переток мощности из за небаланса мощности в энергосистеме на GRID 2 (breakerM2) (в нормальном режиме 1,5 мВт экспорт), (во время аварии на M2 импорт около 18 мВт).
1.    Просим вас дать рекомендации по уставкам релейной защиты на повышение частоты на секционном выключателе  35кВ.
2.    можно ли установить защиту 81OF&df/dt rising-(0.2~0.5)Hz/sec.
81Overfreq.     F1= 52.5 Hz – 2sec.                              F2=54Hz - 0sec.     
81 Underfreq. F3=49.3&df/dt falling-0.5 Hz/sec.     F4= 49.0 Hz0 sec.
установленные  уставки защиты на понижение частоты срабатывают своевременно.
Ранее сделанные расчеты были произведены, с учетом того что, мощность завода 70 мВт.  Практика показала, что обычная нагрузка завода зимой 45 мВт.

Post's attachments

dfdt.png 500 Кб, 5 скачиваний с 2016-11-02 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

2

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

Надо разобраться...
Вопросы
А почему такая схема генераторы на одной секции, оба Тр на другой, а нагрузки распределены?
Что за элемент как генератор 110 kV - PP?
Не понятно почему частота увеличивается если дефицит мощности 1,5 + 20 МВт.
При отключении R3 частота должна не много просесть, а потом выровняться так как запас по генерации 46,5 МВт. Почему воздействие на секционный выключатель, для всех частотных аварий я бы просто отделял бы по S1 и S2.
Уставки для АОПЧ нормальные, для АОСЧ не много странные: точнее, я так понял, АЧР нет вообще, а для
для ЧДА должны быть 48,5Гц - 30..40с, и 46,5Гц - 0,5с

3

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

на всех отходящих фидерах есть АЧР на понижение. отстроена от уставок BT

Добавлено: 2016-11-03 11:11:08

BT как делительная автоматика. при аварии во внешней системе делительная автоматика должна изолировать в автономный режим. два трансформатора связующие с энергосистемой. PP -power plant Генераторы максимальная вырабатываемая 480МВт.
наоборот избыток мощности 100-150 МВт поэтому очень быстро поднимается частота из за избытка не баланса, потом срабатывает АЧР..
моя задача сохранить нормальный режим завода. и трех ГТУ выделенный красным.
вопрос в том чтобы не переборщить с чувствительностью уставок по частоте.
переток на секционном выключателе держим 1,5 МВт чтобы сохранить динамическую устойчивость системы

" ЧДА должны быть 48,5Гц - 30..40с, и 46,5Гц - 0,5с"- До этого сработают АЧР на отходящих фидерах.
есть двигатели Асинхронные по 6 МВт. 49минимум - 54максимум

Post's attachments

dfdtф.jpg 510.55 Кб, 2 скачиваний с 2016-11-03 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

4

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

batyrallashov пишет:

PP -power plant Генераторы максимальная вырабатываемая 480МВт.
наоборот избыток мощности 100-150 МВт поэтому очень быстро поднимается частота

а система регулировки частоты на этих генераторах не предусмотрена ?

+79176689232 IEC 61850 only possible to use when corresponding ANSI exist. системотехник. Зачем третья фаза ? ВЛ есть ДПЗ, мощность 3й фазы можно передавать по ГЗТ. Кл по экранам. шин и выключателей нужно не 3 а 2. занялся бы. за речкой.

5

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

система регулировки частоты очень медленная 60х годов. она ориентирована на работу с системой. при автономной работе "плавает". и продавливает наши ГТУ так как мощность меньше мы "плывем" вместе сними .

6

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

АОПЧ никогда не ставится одна.
Основная на мощной и быстрой, а резервная на меньшей мощности но манёвренной.
Такое сочетание выполняется для ГЭС и ТЭС.
При избытке мощности гидрогенераторы, так как не могут с этим справиться быстро, сразу "улетают", поэтому их и отключают первыми их и включить можно быстрей, а тепловые манёвренные и некоторое время ещё как-то справляются, но если частота всё же повышается, то отключается один или часть генераторов, а если и дальше частота растёт то станция отделяется на примерно сбалансированную нагрузку.
В вашей же ситуации Вы хотите своей маломощной станцией, которая работает ещё и не на полную мощность компенсировать избыток больше мощности станции?!
Пусть ставят АОПЧ до вашего предприятия-станции это их проблема, так как единственное по всем требованиям при аварии с повышением частоты ваша станция должна просто отделяться, причем я бы даже АЧР не ставил, так как ваша станция вместо того, что гасить нагрузку может выдать мощность в ЭС, поэтому и при этой аварии она должна просто отделяться. Вообще, что за маразм, не понятно при снижении частоты станция, что должна выйти на полную мощность и ещё отключить свою нагрузку, тогда вопрос, а на хрена она вообще нужна, если с её нагрузкой поступают так же как и на обыкновенной подстанции?!
По поводу ДУ, а что она нарушается? Очень странно... генераторы не на полной мощности ... странно... и тем более странно, что генераторы сидят на одной секции...

7

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

ПАУтина пишет:

то станция отделяется на примерно сбалансированную нагрузку.

Не вводите людей в заблуждение. Никакого отделения при повышении частоты не предусматривается.
ГОСТ Р 55105-2012
5.4.4 Устройства АОПЧ должны действовать на ОГ.

8 (2016-11-04 05:29:18 отредактировано ПАУтина)

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

Sm@rt пишет:

Не вводите людей в заблуждение. Никакого отделения при повышении частоты не предусматривается.
ГОСТ Р 55105-2012
5.4.4 Устройства АОПЧ должны действовать на ОГ.

Ну наверно Вы правы, так и нужно делать: бездумно выполнить НД отключить 2-а генераторы, чем собственно выполнить ГОСТ и прикрыть свой "зад медным тазиком", а то что частота продолжает расти так это уже и не важно.
Я считаю, что если узел сбалансирован, то при аварии он всегда должен отделяться не зависимо от повышения или понижения частоты.
А отделение может предусматриваться и по другим причинам: ограничение потребления или выдачи мощности, в чём возникает необходимость как раз при частотных авариях.
И ещё не выдёргивайте, писалось, что должна быть АОПЧ на большой станции, а если её там нет, то отделение - это единственный вариант, так как если отключить 2 генератора, то избыток всё равно останется 120 - 45 = 75 МВт!

9

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

да я тоже за отделение от системы.
АЧР на наших фидерах вовсе не связан с системой, это при случае если  откажет наш генератор, сохранить основную нагрузку на одном генераторе.

так как же посчитать уставку для моего режима по повышению и понижению частоты. df/dt, dU/dt  посоветуйте пожалуйста.
генераторы сидят на одной шине так как во время возникновения аварии во внешней сети при отделении от системы наши генераторы должны работать параллельно. если посадить хоть один генератор на другую шину, то не имеет смысла ЧДА на BT(BUS TIE)

10

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

batyrallashov пишет:

да я тоже за отделение от системы.
АЧР на наших фидерах вовсе не связан с системой, это при случае если  откажет наш генератор, сохранить основную нагрузку на одном генераторе.

так как же посчитать уставку для моего режима по повышению и понижению частоты. df/dt, dU/dt  посоветуйте пожалуйста.
генераторы сидят на одной шине так как во время возникновения аварии во внешней сети при отделении от системы наши генераторы должны работать параллельно. если посадить хоть один генератор на другую шину, то не имеет смысла ЧДА на BT(BUS TIE)

По поводу расчёта, я считаю на MathCad. Формулы из Рабиновича "автоматическая частотная разгрузка". Сложности найти правильно постоянные инерции всех генераторов. В формулу подставляется дефицит или избыток мощности. через определённое время отключение нагрузки или генератора. Если взять производную, то можно построить ещё и график изменения скорости.
ЧДА тут не причём. схема должна обеспечивать надёжность, а у Вас при КЗ на любой секции вся нагрузка отключается, при равномерном распределении потеряете только половину. Да и к тому же ЧДА должно действовать на отделение станции на сбалансированную нагрузку, поэтому и получается, что только отделение. При таком составе ЧДА как раз и имеет смысл при отделении всей станции или части станции, но опять же только при распределении генераторов и нагрузки  по шинам оставите только самые ответственные, да и генераторы не будут на хх.
У вас схема маленькая попробуйте посчитать на MatLab-e.

11

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

ПАУтина пишет:

для ЧДА должны быть 48,5Гц - 30..40с, и 46,5Гц - 0,5с

Из того же ГОСТА:
- 1-я ступень: от 46,0 до 47,0 Гц / от 0,3 до 0,5 с;
- 2-я ступень: от 47,0 до 47,5 Гц / от 30 до 40 с.
Прикрывать "медным тазиком" ничего не нужно.
Если это было бы в России, то при согласовании условий на технологическое присоединение, не допустили бы отклонений от стандарта...
По собственному опыту знаю, нас даже заставили убрать очереди АЧР, предназначенные для балансировки после отделения.
Согласен, что бездумное буквоедство сейчас процветает, но с ним можно бороться только знанием и правильной трактовкой НТД.

Если по теме, то считаю что нужно во первых выяснить до какого предела по частоте возможна работа собственных ГТУ.
Обычно есть технологические защиты 54,0 Гц (на паровых турбинах автоматы безопасности). Вы указали, что асинхронные двигатели нагрузки так же допускают заброс частоты до 54 Гц.
Уставку по скорости изменения частоты я бы делать не стал, потому что не понятно как считать, к тому же неизвестны характеристики нагрузки по частоте , а выставил бы 52-53 Гц , 2с. Хотя если есть осциллограммы предыдущих аварий можно по ним оценить с какой скоростью возрастала частота и выбрать уставки df/dt.
После отделения, должна отработать система регулирования своих ГТУ сбалансировать узел при выделении с небольшим избытком генерации (1,5 МВт). Так же Вы указали, что существуют очереди АЧР для балансировки в случае выделения с дефицитом генерации.

12

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

Sm@rt пишет:

Из того же ГОСТА:
- 1-я ступень: от 46,0 до 47,0 Гц / от 0,3 до 0,5 с;
- 2-я ступень: от 47,0 до 47,5 Гц / от 30 до 40 с.
Прикрывать "медным тазиком" ничего не нужно.
Если это было бы в России, то при согласовании условий на технологическое присоединение, не допустили бы отклонений от стандарта...
По собственному опыту знаю, нас даже заставили убрать очереди АЧР, предназначенные для балансировки после отделения.
Согласен, что бездумное буквоедство сейчас процветает, но с ним можно бороться только знанием и правильной трактовкой НТД.

Если по теме, то считаю что нужно во первых выяснить до какого предела по частоте возможна работа собственных ГТУ.
Обычно есть технологические защиты 54,0 Гц (на паровых турбинах автоматы безопасности). Вы указали, что асинхронные двигатели нагрузки так же допускают заброс частоты до 54 Гц.
Уставку по скорости изменения частоты я бы делать не стал, потому что не понятно как считать, к тому же неизвестны характеристики нагрузки по частоте , а выставил бы 52-53 Гц , 2с. Хотя если есть осциллограммы предыдущих аварий можно по ним оценить с какой скоростью возрастала частота и выбрать уставки df/dt.
После отделения, должна отработать система регулирования своих ГТУ сбалансировать узел при выделении с небольшим избытком генерации (1,5 МВт). Так же Вы указали, что существуют очереди АЧР для балансировки в случае выделения с дефицитом генерации.

на ГТУ 54Гц есть.
F1= 52.5 Hz – 2sec.                              F2=54Hz - 0sec. уже выставлено. но при такой ситуации мы начинаем импортировать около 20 МВт. превышает заявленную. система АСКУЭ фиксирует и нас заставляют платить за это.
после отделения +-4 МВт на практике выяснилось, что  регулирование ГТУ справляется с этим.  вы правильно отметили что постоянную инерции трудновато найти.
8-10 МВт не рисковал. если просят больше переводим на другую секцию один ГТУ и оттуда выдаем.

по осциллограммам могу сказать что в зависимости от аварии в системе изменение частоты  0,3гц/сек.      1Гц/сек    были моменты когда в течении 23 секунд частота от 50 гц(1сек) поднималась до 51гц потом (10сек) снижалась до 47 потом опять (12сек) возрастает до 51гц после опять толчки .  на асинхронный ход не похоже. на 47 сработала наша делилка

13

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

batyrallashov пишет:

F1= 52.5 Hz – 2sec.                              F2=54Hz - 0sec. уже выставлено. но при такой ситуации мы начинаем импортировать около 20 МВт. превышает заявленную.

Ну вот же оно!!! Ставьте делительную автоматику по ограничению перетока на выдачу, причём  значение мощности должно быть таким, что после отделения станция восстанавливалась бы без последствий.
Выходит если выдаёте 20 МВт, то 2-е ГТУ выходят номинальную мощность и больше не могут, поставьте уставку для делительной автоматики 10-15 МВт, если превысила 10-15 МВт - отделение (на каждый генератор колебание не более 25% от номинала) или вообще если вышли из +- 4 МВТ и более 1-3 с - отделение. Это будет правильно, так как причина изменения частоты - это небалансы мощности, если регулировать по частоте это бороться уже с последствиями, а нужно ликвидировать причину. А у Вас ещё и небалансы не на станции, а во внешней сети.
Концепция автоматики: автоматика станции не должна противостоять авариям и восстанавливать всю энергосистему, она должна защищать собственное оборудование.

14

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

ограничение по перетоку у нас стоит 25 МВт. меньше ставить каждый раз менять  уставку (32P) или выводить защиту (32P) ???? 
иногда система просить выдачу 25 МВт.
(Выходит если выдаёте 20 МВт, то 2-е ГТУ выходят номинальную мощность и больше не могут, поставьте уставку для делительной автоматики 10-15 МВт) выдача начинается когда частота понижается, импорт начинается когда частота повышается. это во время аварийной ситуации. как говорится не по своей воле.

15 (2016-11-07 09:06:49 отредактировано Danilov21)

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

на поверхности при приведённой схеме 2 решения:
1. всё же довести "до ума" АРВ мощной станции, с целью исключить сверхнормативный подъём частоты, но видимо проблема в ином собственники станции. кстати. функционал АРВ случайно ГТУ не подпорчивают ? особенно если ГТУ выполнены с ЧРП ?
2. наладить ЧДА. вот только локальный избыток мощности несколько нетипичен.

Добавлено: 2016-11-07 09:29:25

ПАУтина пишет:

Концепция автоматики: автоматика станции не должна противостоять авариям и восстанавливать всю энергосистему, она должна защищать собственное оборудование.

что понимается под защитой собственного оборудования ? его отключение ?

Добавлено: 2016-11-07 10:33:43

из практических решений.
может быть в сложившейся ситуации осуществлять отделение ГТУ не по частоте, а по факту потери связи мощной станции с энергосистемой ?

+79176689232 IEC 61850 only possible to use when corresponding ANSI exist. системотехник. Зачем третья фаза ? ВЛ есть ДПЗ, мощность 3й фазы можно передавать по ГЗТ. Кл по экранам. шин и выключателей нужно не 3 а 2. занялся бы. за речкой.

16 (2016-11-07 14:57:21 отредактировано ПАУтина)

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

Контролировать переток станции по линиям включатели R1 и R2
Пусть в нормальной схеме он +1,5 МВт. Если авария с R3, то избыток мощности и по R1 и R2 она потечёт на предприятие, и при достижении -4 МВт отделяем отключением R1 и R2, причем изменение мощности случится раньше чем изменится частота.
Если дефицит мощности - откл. S1 и S2,
наброс 20 МВт, то тоже отделяем если не можете на себя взять 20 МВт.
Можно конечно изменение частоты использовать как дополнительное условие, например 51 Гц и 49 Гц.

По поводу "защиты своего оборудования".
Действительно верно, что первичная станция и вся система просто безобразна и такую аварию нужно ликвидировать системной ПА, а не одним каким-то устройством ЧДА для которой как раз во всех НД записано отделение станции на сбалансированную нагрузку и сохранение собственных нужд станции, а это как раз и есть сохранение своего оборудования, а если удастся выделится на баланс, то удастся и сохранить оборудование занятое в технологическом процессе предприятия и не прервать производство продукции и не заполучить ущерб от аварии!
Что здесь такого если получилось, что электрическую энергию  не куда деть, то вашему предприятию она зачем, пока она не развалила станцию избавляйтесь от неё.
Поставьте экспресс аккумулятор и всасывайте её пока есть возможность, а потом заполучив таким образом энергию на "дармовщинку" с экономите на топливе.

Добавлено: 2016-11-08 00:04:52

batyrallashov пишет:

Если по теме, то считаю что нужно во первых выяснить до какого предела по частоте возможна работа собственных ГТУ.

Если турбины LEM6000, то они вообще могут работать на повышение до 78 Гц!
Да и многое американское оборудование выпускается на две номинальные частоты 50 и 60 Гц, поэтому оно совершенно не боится повышения частоты для нашей 50 Гц.

17

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

(на поверхности при приведённой схеме 2 решения:
1. всё же довести "до ума" АРВ мощной станции, с целью исключить сверхнормативный подъём частоты, но видимо проблема в ином собственники станции. кстати. функционал АРВ случайно ГТУ не подпорчивают ? особенно если ГТУ выполнены с ЧРП ?
2. наладить ЧДА. вот только локальный избыток мощности несколько нетипичен.)

Мощная станция не в нашей компетенции.
осуществлять отделение ГТУ не по частоте, а по факту потери связи мощной станции с энергосистемой сложно. расстояние 170 км.
осуществление по заданным лимитам по перетоку мощности возможно, вот только к каждому режиму придется менять лимит, это чревато ошибкой персонала и т.д.

18

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

batyrallashov пишет:

Мощная станция не в нашей компетенции.

собственно данный вариант и предполагал. только независимо от собственника станция вроде как должна поставолять качественную энергию, в том числе по частоте. ранее Вы писали что существуют проблемы с АИИСКУЭ. вот их бы и связать с качеством.

batyrallashov пишет:

расстояние 170 км.

как вариант, озадачить их изменением схемы, раз регулировка по частоте у них не получается.

Добавлено: 2016-11-09 12:51:38

batyrallashov пишет:

осуществлять отделение ГТУ не по частоте, а по факту потери связи мощной станции с энергосистемой сложно. расстояние 170 км.

какого нибудь ВЧТО или ПА, или ТМ или чего нибудь по оптике для передачи импульса там нет ?

+79176689232 IEC 61850 only possible to use when corresponding ANSI exist. системотехник. Зачем третья фаза ? ВЛ есть ДПЗ, мощность 3й фазы можно передавать по ГЗТ. Кл по экранам. шин и выключателей нужно не 3 а 2. занялся бы. за речкой.

19

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

с качеством не свяжешь. к ним претензии не предъявишь. автономно работай скажут и все.

20

Re: Частотно делительная автоматика ЧДА

надеюсь ЧДА с требуемыми характеристиками существует и её возможно заказать кому либо из производителей.
но, имхо решать проблемы созданные иными субъектами, в данном случае сети, не совсем верно.

+79176689232 IEC 61850 only possible to use when corresponding ANSI exist. системотехник. Зачем третья фаза ? ВЛ есть ДПЗ, мощность 3й фазы можно передавать по ГЗТ. Кл по экранам. шин и выключателей нужно не 3 а 2. занялся бы. за речкой.