1

Тема: Автоматика ограничения повышения частоты

Здравствуйте, подскажите пожалуйста почему автоматика ограниченя повышения частоты не должна срабатывать при коротких замыканиях? При КЗ же частота тоже возврастает

2

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

vitjamcnyjj пишет:

При КЗ же частота тоже возрастает

Откуда такие выводы? КЗ - повышенная нагрузка, вроде бы к повышению частоты приводить не должно.
Но давайте не путать защиту от КЗ (время срабатывания - доли секунды, изредка - секунды). Режимная автоматика (в том числе АОПЧ) - другие задачи и другой временной диапазон. Каждый должен заниматься своим делом.

3

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

doro пишет:

КЗ - повышенная нагрузка, вроде бы к повышению частоты приводить не должно.

При КЗ ротор генератора ускоряется

Long Live Rock'n'Roll

4

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

vitjamcnyjj пишет:

При КЗ же частота тоже возврастает

При коротким замыканиях частота в системе не меняется. Обратитесь к курсу переходных процессов - во всех формулах w=2*pi*f есть величина постоянная при расчетах...


vitjamcnyjj пишет:

Здравствуйте, подскажите пожалуйста почему автоматика ограниченя повышения частоты не должна срабатывать при коротких замыканиях?

В автоматике за измерительными органами частоты стоят еще и выдержки времени (DT).

5

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

Да я с учебником Ульянова со студенческих годов не был дружен, из- за чего чуть не вылетел из института.
В остальном настаиваю на своей правоте. В частности, в данном случае защита от КЗ выполняет одни функции,  автоматика нормального режима -совершенно иные. И выдержки времени, и задачи существенно различаются. Каждый должен отвечать за свои задачи.

6

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

Роман Вадимович пишет:

Обратитесь к курсу переходных процессов - во всех формулах w=2*pi*f есть величина постоянная при расчетах...

А как же f=PN/60 где
P-количество пар полюсов
N-скорость вращения

Добавлено: 2018-05-21 02:32:58

doro пишет:

В частности, в данном случае защита от КЗ выполняет одни функции,  автоматика нормального режима -совершенно иные.

Я и не спорю с этим

Long Live Rock'n'Roll

7 (2018-05-20 23:17:09 отредактировано Lekarь)

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

High_Voltage пишет:

А как же f=PN/60 где
P-количество пар полюсов
N-скорость вращения

Это все верно. Но потом. А для начала надо знать исходные условия это отдельный маленький генератор и соизмеримая нагрузка с его мощностью или мы рассматриваем систему бесконечной мощности.
Но в любом случае масса бочки ротора так велика, что он просто крутится по инерции, да и поток энергоносителя типа пара или воды помогает эту инерцию сохранять.
А по теме doro правильно направление задал:
Защиты выявляют поврежденный участок, выключатели его должны отключить. Автоматика старается поддержать режим при сложившейся схеме, чтобы как можно больше оборудования, устройств и подключенных потребителей осталось в работе с нормальными параметрами.

8 (2018-05-21 03:57:11 отредактировано ПАУтина)

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

vitjamcnyjj пишет:

Здравствуйте, подскажите пожалуйста почему автоматика ограниченя повышения частоты не должна срабатывать при коротких замыканиях? При КЗ же частота тоже возврастает

Что-то много общих объяснений, вот конкретно
согласно СТО 59012820.29.020.003-2017. Релейная защита и автоматика. Автоматическое противоаварийное управление режимами энергосистем. Устройства автоматики ограничения повышения частоты. Нормы и требования по:
5.3. Устройство АОПЧ не должно ложно срабатывать при:
—    коротких замыканиях;
—    снятии и подаче питания;
—    возникновении неисправностей в цепях оперативного тока;
—    возникновении неисправностей в цепях напряжения;
—    возникновении неисправностей в цепях тока (при их наличии);
—    потере цепей напряжения;
—    перезагрузке устройства.

А если для понимания, то коллеги, не нужно путать режимы принципиально отличающиеся по своей природе:
пока генератор или вся станция находится под КЗ - это и есть именно КЗ и ни что другое и должна работать релейная защита, так как вся энергия выдаётся в точку КЗ, а не в энергосистему с другими генераторами и станциями и они принципиально не могут в этом режиме влиять друг на друга! Точка КЗ является, как ни странно границей "разреза" всех элементов ЭС. При этом режимные параметры меняются для ПА весьма не адекватно. Что там АОПЧ - это пол беды, многие спецы и даже как не странно самые  умнейшие и опытные из СО считают, что сразу по образованию КЗ начинается асинхронный режим! Вот такая ерунда получается.
АОПЧ должна при КЗ блокироваться и начинать свою работу после снятия  КЗ.

Можно ещё проще, как говорится: "на войне у каждого своя работа" - АОПЧ должна сработать селективно - дать время и вообще возможность срабатывания РЗ, ведь даже если АОПЧ и сработает и отключит все генераторы станции на фиг, но КЗ-то всё равно не ликвидируется!
ТО же самое можно сказать и про АЛАР и, собственно, про любую другую ПА.
Для наглядности высылаю картинку из расчётов трёхфазного КЗ вблизи шин станции. Надеюсь особые комментарии не нужны: после снятия КЗ частота и так начинает падать, а тут до этого ещё и АОПЧ генераторы по отключает!?!?! И будут все кричать "опять ПА виновата!"

Post's attachments

КЗиЧастота.pdf 45.97 Кб, 23 скачиваний с 2018-05-21 

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

9 (2018-05-21 12:41:17 отредактировано Бармалеич)

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

Я бы сказал по другому:
АОПЧ должен реагировать на частоту, как системную величину, то есть когда частота одновременно изменяется в каком-то энергорайоне. Такое происходит, например, при возникновении небаланса активной мощности из-за отключения нагрузки. Частота, как системный параметр, не равна частоте вращения ротора отдельно взятой машины. Для устройства частота - это вычисляемый параметр на основе замеров напряжения и в режиме КЗ системная частота не может быть корректно определена (фактически, если место замера близко к месту КЗ, то на период КЗ говорить про частоту, как системный параметр, нельзя). К тому же, исходных причин для повышения частоты (возникновение небаланса) в режиме КЗ также нет, поэтому работа АОПЧ в режиме КЗ не допускается.

10 (2018-05-21 14:42:07 отредактировано Lekarь)

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

Бармалеич пишет:

Я бы сказал по другому:
АОПЧ должен реагировать на частоту, как системную величину, то есть когда частота одновременно изменяется в каком-то энергорайоне. Такое происходит, например, при возникновении небаланса активной мощности из-за отключения нагрузки. Частота, как системный параметр, не равна частоте вращения ротора отдельно взятой машины. Для устройства частота - это вычисляемый параметр на основе замеров напряжения и в режиме КЗ системная частота не может быть корректно определена (фактически, если место замера близко к месту КЗ, то на период КЗ говорить про частоту, как системный параметр, нельзя). К тому же, исходных причин для повышения частоты (возникновение небаланса) в режиме КЗ также нет, поэтому работа АОПЧ в режиме КЗ не допускается.

Вы все вместе смотрите. А теперь сами разнесите два события в одной энергосистеме, в разные географические точки, но в один интервал времени. Например, АЭС полностью отделилась от системы в одном регионе пусть по причине отключения  всех выключателей блоков во всех РУ без повреждений в сети. Пусть при хакер атаке. И через несколько секунд после отключения в этой же энергосистеме, когда частота "поплыла", автомобильный кран задевает стрелой одну из линий высокого напряжения. Что автоматика должна вернуться в исходное состояние?)))

11

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

Бармалеич пишет:

Я бы сказал по другому:
АОПЧ должен реагировать на частоту, как системную величину, то есть когда частота одновременно изменяется в каком-то энергорайоне. Такое происходит, например, при возникновении небаланса активной мощности из-за отключения нагрузки. Частота, как системный параметр, не равна частоте вращения ротора отдельно взятой машины. Для устройства частота - это вычисляемый параметр на основе замеров напряжения и в режиме КЗ системная частота не может быть корректно определена (фактически, если место замера близко к месту КЗ, то на период КЗ говорить про частоту, как системный параметр, нельзя). К тому же, исходных причин для повышения частоты (возникновение небаланса) в режиме КЗ также нет, поэтому работа АОПЧ в режиме КЗ не допускается.

Уважаемый Бармалеич! Ну всё же не совсем так, не надо по другому. АОПЧ - это сугубо локальная автоматика, и измеряет частоту на шинах станций как есть во время КЗ и без него (а лучше вообще измерять на самих генераторах и помощью тахометров), т.к. предназначена для предотвращения недопустимого превышения частоты турбоагрегатов ТЭС. А "системное" значение наверно показывается на диспетчерском пульте, но это, так сказать, "абстрактное" значение. Были же где-то на этом форуме в разделе "Аварии..." высказывания типа: "по данным СО частота снижалась всего до 48,5 Гц, а в отчёте по аварии указано, что отработали почти все очереди АЧР, как так!" В переходном режиме даже частоты тока и напряжения снятые в одной точке не одинаковы! Частоту можно измерять у синусоиды с большим наличием гармоник и апериодической составляющей, то есть в режиме КЗ дело не вэтом, просто сам режим энергетически не предназначен для работы АОПЧ.

Для сугубо релейщиков, которые говорят да ПА это "муть".... и зачем она вообще нужна... СубПример. Блокировка дистанционных защит при асинхронном ходе - сопротивление надёжно и точно измеряется и оно становится меньше уставки, но ДЗ не должна работать,  так и АОПЧ в циклах КЗ!

всё намного сложней. Станция, КЗ вблизи, ускорение роторов - повышение частоты, отключение КЗ, но пропускной способности оставшихся линий не хватает повышение может приостановится и частота даже снизится, далее срабатывает АПВ успешное хорошо так как баланс восстановился частота с балансируется. если АПВ не успешное, то дополнительный разгон и всё полетело и работа АОПЧ обосновывается - отлично! Но, возникает вопрос, а при каком КЗ АОПЧ должна блокироваться? Ответ при каждом! НО другой вопрос нужно ли учитывать выдержку времени АПВ? Допустим после первого КЗ условия срабаывания есть и АОПЧ ботает - отключает генераторы, но потом успешное АПВ, а так как генераторов нет, то дефицит мощности частота начала падать и работа АОСЧ -  пипец, приплыли!!!

12

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

ПАУтина пишет:

всё намного сложней. Станция, КЗ вблизи, ускорение роторов -

стоп! Т.е. ротор проворачивается и начинает крутиться со своей частотой? Или в чем ускорение выражается физически?

13

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

Lekarь пишет:

стоп! Т.е. ротор проворачивается и начинает крутиться со своей частотой? Или в чем ускорение выражается физически?

Упростим до безобразия!
Трёхфазное КЗ на шинах станции. Каждый генератор работает на собственную цепь КЗ, при этом у каждого генератора были свои начальные условия, каждый имеет свои параметры (турбина тоже своя) и собственная цепь КЗ, поэтому не только значения частот, но и их изменения будут совершенно разными. В цепи КЗ на шинах практически нет активного сопротивления, поэтому и не будет активной мощности, в результате по закону сохранения энергии имеющейся у вращающейся массы турбины ротора генераторов начнут раскручиваться и каждый со своей частотой. Может так раскрутиться, что ротор прорвёт статор и вылетит. Такие аварии были, правда на генераторах малой мощности - 2...5 МВт.

14

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

ПАУтина пишет:

Упростим до безобразия!
Трёхфазное КЗ на шинах станции. Каждый генератор работает на собственную цепь КЗ, при этом у каждого генератора были свои начальные условия, каждый имеет свои параметры (турбина тоже своя) и собственная цепь КЗ, поэтому не только значения частот, но и их изменения будут совершенно разными. В цепи КЗ на шинах практически нет активного сопротивления, поэтому и не будет активной мощности, в результате по закону сохранения энергии имеющейся у вращающейся массы турбины ротора генераторов начнут раскручиваться и каждый со своей частотой. Может так раскрутиться, что ротор прорвёт статор и вылетит. Такие аварии были, правда на генераторах малой мощности - 2...5 МВт.

Может и вылететь. Частоту где в Вашем случае будет измерять? На ТН , который под "брюхом" генератора? На ТН, который на секции шин? Или частоту вращения ротора? Или на близлежащей станции? И это легкий ротор маленькой машины, а ежели будет параллельно работать нескольк омашин, пусть две , мощностью по 25 МВт, то эффект не такой впечатляющий будет, или совсем его не будет.

15 (2018-05-22 03:01:55 отредактировано ПАУтина)

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

Lekarь пишет:

Частоту где в Вашем случае будет измерять?

Странный вопрос от релейщика. Что защищаем там и замеряем, то и отключаем - закон локализации аварии!
Такой режимный параметр как частота по своему поведению в аварии ни чем не отличается от других таких как ток или напряжение и так же в каждой точке у частоты будет своё значение. В представленной ране диаграмме, посмотрите, это частоты генераторов при ТКЗ на шинах ТЭЦ, а также частота на шинах 500 кВ Ростовской АЭС - еле заметное отклонение от нуля - коричневая кривая, после переходного режима все частоты одинаковы, но во время ТКЗ практически все разные.
Например, некоторые ГТУ очень подвержены торционной вибрации при повышении частоты вращения, и может оказаться, что нормально они выдержали бы и 55 Гц в течении 0,5 с (формально примерно по ГОСТ-у), но из-за вибрации у них ограничение уже на 53 Гц, понятно, что для таких "капризных" ГТУ нужно измерять скорость вращения ротора тахометром, НО кто ж их позволит поставить и будет как всегда для всех частотных ПА возьмут напряжение с шин ВН станции,  а там уже "средняя температура по палате", и вместо ОРЗ будем лечить геморрой, т.к. эта частота на шинах будет не выше 52 Гц, то есть получится, что работы АОПЧ не требуется, а ГТУ  между тем могут поломаться. 

Ответ: Поэтому, если принято (ну так уже устоялось в головах), что измерения снимаются только как есть, то это не значит, что так и нужно делать всегда для селективной работы ПА.

В противовес приведённому примеру, есть ГТУ на LEM6000, так  им вооще АОПЧ в сетях РФ не нужна, т.к. у них только номинальная частота 60 Гц! А по требованиям СО обязательно ставят АОПЧ и как ни странно умудряются ещё и считать уставки....


Кругом детерминизм и дихотомия...

vitjamcnyjj!!!
Отзовитесь! Хоть, что-то прояснилось?

16

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

ПАУтина пишет:

В противовес приведённому примеру, есть ГТУ на LEM6000, так  им вооще АОПЧ в сетях РФ не нужна, т.к. у них только номинальная частота 60 Гц! А по требованиям СО обязательно ставят АОПЧ и как ни странно умудряются ещё и считать уставки....

Уставки считать вероятно для создания видимости работы.
Всё остальное это интересно. А сертификацию требуют для систем возбуждения этих машин проводить, не в курсе?
Что касается, измерения тахометром. Если потеряете возбуждение то, что делать?

17

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

АОПЧ  - это устройство станционное, при КЗ вблизи шин или на линии передачи вблизи шин частота вращения генераторов растет (причины В.А. изложил, вода течёт (мне ГЭС ближе), а активная нагрузка упала, роторы ускоряются. Процесс этот электромеханический, развивается довольно долго, но регуляторы турбин (первичное регулирование) не справятся с этим - большое возмущение. Да, если отключение связи и последующее успешное АПВ не восстановит положение, то АОПЧ должна отключать генераторы. АОПЧ включается на ТН шин на напряжении передачи (220 и 500 кВ в знакомых мне случаях), АОПЧ самих блоков - как последний окоп, имеет уставки более высокие. Вот такая примерно схема.
   Кстати, при КЗ, вообще в переходных режимах и при коммутациях в сети органы измерения частоты работают (в МКПА) ненадёжно, и было несколько случаев ложного действия АОПЧ, пока его не вывели наконец. Примерно через месяц СО "молча", без объяснений, увеличил выдержку времени срабатывания. Поэтому, да, "АОПЧ не должна работать при КЗ".

18

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

nkulesh пишет:

Кстати, при КЗ, вообще в переходных режимах и при коммутациях в сети органы измерения частоты работают (в МКПА) ненадёжно, и было несколько случаев ложного действия АОПЧ, пока его не вывели наконец. Примерно через месяц СО "молча", без объяснений, увеличил выдержку времени срабатывания. Поэтому, да, "АОПЧ не должна работать при КЗ".

Привет Ник Ник!!!
Упомянули про ложную работу АОПЧ, ну это отдельная песня: на ЗГЭС 3 раза, не давно НБГЭС! "Горе от ума" - у нас специалисты в СО просто гениальные: выставили уставки 51,5 Гц -  ОГ1, 52 Гц - ОГ2 и 53 Гц - ОГ3 причём вообще без выдержек времени.
По осциллограммам превышение уставки иногда было не долее 25 мс, а потом спустя 1-2 с частота становилась близкой к 50Гц, и как может быть по другому, например при отключении связи между ОРУ 500-220 кВ естественно идёт временное перераспределение энергии и соответственно колебания частоты.  И это на протяжении, чтоб не соврать, не менее 3-х лет!
У меня такая информация, что выдержки остались те же, т.к. на НБГЭС ложная работа именно из-за этого же.
Так, что само АОПО тут ни причём.
Хотя это может быть специалисты из СО так и думают, что на шинах 220 и 500 кВ частота поднимется ниже чем на самих генераторах и поэтому такие уставки и ставят, но тем не менее, выдержки времени рассчитываются исходя из допустимого времени существования повышенной частоты для турбогенераторов ТЭС находящихся в этой же сети, а там согласно ГОСТ-у времени более чем достаточно необходимого для отстройки от переходных режимов вызванных коммутациями: только для 53 Гц не менее 0,5 с. 

Lekarь! При потере возбуждения должна работать защита от потери возбуждения, причём здесь АОПЧ. Возбуждение потеряет один генератор у него скорость возрастёт и между ним и остальными будет асинхронный режим, при этом все остальные генераторы станции будут вращаться с частотой близкой к номинальной синхронно с ЭС и если АОПЧ на шинах, то она не сработает. Если АОПЧ будет индивидуальным для каждого генератора, то при потере возбуждения она его отключит, но остальные то останутся в работе.
За сертификацию систем возбуждения ни чего не скажу, как-то пока остро вопросов не было, поэтому досконально не изучал...

19

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

ПАУтина пишет:

у нас специалисты в СО просто гениальные: выставили уставки 51,5 Гц -  ОГ1, 52 Гц - ОГ2 и 53 Гц - ОГ3 причём вообще без выдержек времени.

Может это как-то связано с техническими характеристиками защит ЭКРА?

Чудес не бывает.

20 (2018-05-22 22:40:00 отредактировано Lekarь)

Re: Автоматика ограничения повышения частоты

ПАУтина пишет:

Упомянули про ложную работу АОПЧ, ну это отдельная песня: на ЗГЭС 3 раза, не давно НБГЭС! "Горе от ума" - у нас специалисты в СО просто гениальные: выставили уставки 51,5 Гц -  ОГ1, 52 Гц - ОГ2 и 53 Гц - ОГ3 причём вообще без выдержек времени. .

Не знаю, как на самом деле, но тупо в лоб ума пока не видно, это даже не безумие. Но может быть я ошибаюсь из-за своей технической неграмотности по объекту. Однобоко по двум строчкам судить не берусь.
Вам скорее всего объяснят, что это дублирование какой-нибудь механической защиты от разгона. Кто не понимает, тот проглотит и это.