10.5.1. Какой режим сети называется асинхронным?

Подробности

Родительская категория: Библия РЗА

Категория: 10 ОБЩЕПОДСТАНЦИОННЫЕ ЗАЩИТЫ (ДЗШ, УРОВ, ПА, АЧР и др.)

Асинхронный режим (АР) в энергосистеме является одним из самых тяжелых аварийных режимов. Он связан с нарушением устойчивости параллельной работы электростанций и отдельных генераторов, что создает опасность повреждения элементов энергосистемы, нарушения электроснабжения потребителей и сопряжено с большим экономическим ущербом.

Если условно обозначить две энергосистемы ЭС1 и ЭС2, то в нормальном режиме они работают синхронно. ЭДС эквивалентных генераторов ЭС1 и ЭС2 имеют одинаковую частоту, и их векторы вращаются синхронно с одинаковой угловой скоростью. Угол между ЭДС ЭС1 и ЭС2 остается неизменным и зависит от активной мощности, передаваемой по линии. При нарушении устойчивости наступает асинхронный режим.

Условная линия, делящая энергосистемы на две группы станций (генераторов), между которыми возможно нарушение параллельной синхронной работы, называется Сечением асинхронного хода.

При нарушении устойчивости параллельной работы передача активной мощности между ЭС1 и ЭС2 прекращается, и в энергосистеме с малой мощность потребления, поскольку мощность турбины осталась прежней, то скорость вращения турбины и генераторов увеличивается. В энергосистеме, с большой мощностью, происходит противоположный процесс, возникает дефицит генерируемой мощности, и генераторы, работающие в системе, уменьшают скорость вращения. Поэтому частота ЭДС системы понижается. В результате векторы ЭДС ЭС1 и ЭС2 начинают вращаться с разной угловой скоростью с некоторым скольжением относительно друг друга, т. е. имеет место периодическое изменение угла между ЭДС ЭС1 и ЭС2.

Таким образом, первым характерным признаком асинхронного режима является периодическое изменение угла между несинхронными ЭДС от нуля до 3600 с частотой скольжения.

Асинхронный режим сопровождается глубоким понижением напряжения и протеканием больших токов качания, которые могут превышать токи КЗ. В точке электрического центра качаний (ЭЦК)напряжение периодически становится равным нулю. Условно говоря, если подключить электролампочки по концам передачи и в ЭЦК, то на концах они горят ровным светом, а в ЭЦК лампочка периодически гаснет.

Время, в течение которого ток и напряжение в данной точке линии проходит цикл изменений от одного минимального или максимального значения до следующего, называется Периодом качаний. Значения его колеблются примерно в пределах 0,1-3 с, причем меньшие цифры характеризуют асинхронный режим, а большие – начало процесса или, наоборот, момента, близкие к втягиванию в синхронизм.[67].