Регулирование частоты первичными регуляторами частоты
Вращения турбин
Является простейшим способом. Частоту регулируют все генераторы электростанций ЭЭС, оснащенные АРЧВ со статическими характеристиками.
Зная, что у АРЧВ 
, и принимая допустимое отклонение частоты от номинальной по ГОСТ 
, можно приблизительно определить пределы изменения нагрузки, при которых РЧВ обеспечивают автоматическое поддержание частоты с отклонениями, не превышающими допустимых пределов. Действительно:
.
Поскольку действительные изменения нагрузки в ЭЭС значительно превышают полученное значение, первичные регуляторы не могут обеспечить поддержание частоты в требуемых пределах.
Наиболее доступный способ регулирования частоты в ЭЭС при регулировании первичными регуляторами – оперативный персонал периодически восстанавливает частоту путем смещения характеристик первичных регуляторов на одной из электростанций (обычно ГЭС), специально выделенной для регулирования частоты. Основной недостаток этого регулирования – необходимость постоянного контроля диспетчером ЭЭС за колебаниями частоты, суммарной нагрузкой ЭЭС и величиной регулировочного диапазона (резерва мощности) на регулирующей станции.
Регулирование частоты с помощью вторичных
Автоматических регуляторов частоты
В ЭЭС используются специальные устройства – автоматические регуляторы частоты. Это централизованные устройства, называемые вторичными регуляторами, поддерживают заданное значение частоты в ЭЭС, воздействуя на установленные на агрегатах электростанциях первичные АРЧВ турбин.
|
|
|
Вторичные автоматические регуляторы частоты (АЧР) измеряют с достаточной точностью отклонения частоты от номинального значения и вырабатывают управляющие команды.
Наиболее простые измерительные органы АЧР, реагирующие на мгновенное отклонение частоты, имеют схемы в виде контуров из параллельно включенных активного сопротивления и индуктивного или емкости.
Рис. 1.8. Измерительные органы АРЧ.
Контур настроен так, что при номинальном значении частоты сети токи I1 и I2 равны по значению. При понижении или повышении частоты сети вследствие изменения XL или Xc равенство токов нарушается. В результате в зависимости от значения и знака отклонения частоты сети изменяется фаза тока на выходе контура, что и используется как признак отклонения частоты от номинального значения.
В других схемах используются резонансные контуры с параллельным включением L и C, а также фазочувствительные, фильтровые и балансовые схемы. Кроме АЧР, реагирующих на мгновенные отклонения частоты, используются также АЧР, измерительные органы которых вырабатывают на своем выходе сигнал, пропорциональный интегралу отклонения частоты за заданный промежуток времени.
|
|
|
Управляющие команды АЧР производят смещение характеристик первичных регуляторов.
Рис. 1.9. Перемещение статической характеристики АРЧВ при помощи МУТ.
Так, если при f0 генератор работал с нагрузкой Р1, чему соответствовала точка а на характеристике 1, то при понижении частоты до f1 генератор увеличил бы нагрузку до Р2, которой на характеристике 1 соответствует точка б.
Для того чтобы восстановить нормальную частоту, АЧР, воздействуя на МУТ, передвигает характеристику первичного регулятора в положении 2, пока частота вновь не станет номинальной (точка в). При этом нагрузка генератора возрастает до Р3. Интенсивность команд от АЧР пропорциональна отклонению частоты, а знак соответствует знаку отклонения.
АЧР имеет астатическую характеристику регулирования и воздействует на агрегаты электростанции, выделяемой для регулирования частоты в энергосистеме. Недостатком воздействия только на одну регулирующую электростанцию является необходимость обеспечения регулировочного диапазона на этой одной электростанции. При недостаточном регулировочном диапазоне на одной электростанции АЧР может воздействовать одновременно на две и более электростанции, используя для этой цели специальные каналы телерегулирования.
|
|
|
Автоматическое регулирование частоты должно осуществляться таким образом, чтобы при этом обеспечивалась также наиболее экономическая работа электростанций и энергосистемы в целом. Это требование относится к ТЭС, которые участвуют во вторичной автоматическом регулировании частоты. Одним из основных условий получения максимальной экономичности является найвыгоднейшее распределение нагрузки между агрегатами электростанции или между электростанциями энергосистемы, обеспечивающее наименьшее:
- затраты на производство электрической энергии на ТЭС;
- потери мощности в электрической сети.
Выполнение первого условия достигается тем, что при понижении частоты в первую очередь загружаются наиболее экономичные, а при повышении частоты разгружаются наименее экономичные агрегаты или электростанции. Это требование относится к агрегатам одной станции и станциям, связанным короткими сетями, потери мощности в которых не оказывают существенного влияния на экономичность энергосистемы в целом.
|
|
|
Если же электростанции связаны сетями большой протяженности, то должно быть обеспечено выполнение также и второго условия. Для этого загрузка и разгрузка электростанций при регулировании частоты должны производиться не только с учетом их экономичности, но также и с учетом потерь мощности в сети.
Для выполнения указанных требований применяются специальные устройства распределения мощности (УРМ) разных типов, которые распределяют общее задание между электростанциями в соответствии с заранее рассчитанным для них долевым участием. На регулирующих электростанциях также устанавливаются устройства для распределения задания между агрегатами. Такая система регулирования частоты называется централизованной.
Рис. 1.10. Структурная схема централизованного регулирования частоты несколькими регулирующими станциями:
АРЧ – автоматический регулятор частоты;
УРМ – устройство распределения мощности между станциями;
АКС1 – АКС3 – устройства связи для передачи и приема команд телерегулирования;
АРМС1 – АРМС3 – устройства распределения мощности между агрегатами станций.
При регулировании частоты или перетоков мощности воздействие на изменение мощности генераторов или электростанции в целом производится через автоматические регуляторы мощности электростанции и энергоблоков.
Рис. 1.11. Структурная схема автоматического регулятора мощности ТЭС:
АРСМ – автоматический регулятор мощности электростанции;
АРМБ - автоматический регулятор мощности энергоблока;
РЗВН – ручной задатчик внеплановой мощности;
РЗПН – ручной задатчик плановой мощности;
РНТ и РНК – регуляторы нагрузки турбины и котла;
ЧК – частотный корректор;
ДМ – датчик мощности;
Г, Т, К – генератор, турбина, котел.
АРМС воспринимает задания на изменение мощности электростанций от регуляторов частоты (АРЧ), перетока мощности (АРПМ), ограничителя перетока мощности (АОПМ) и от ручного задатчика внеплановой мощности (РЗВН) и распределяет суммарное задание между энергоблоками в заранее заданном долевом участии по их экономическим характеристикам.
Устройства АРМБ, получая задание от АРМС и ручного задатчика плановой мощности РЗПН, вырабатывают суммарное воздействие на регуляторы нагрузки турбины РНТ и котла РНК и через них – на изменение мощности турбогенератора и котла. Изменение мощности прекращается, когда фактическая нагрузка генератора, контролируемая датчиком мощности ДМ, становится равной заданию. Эту мощность поддерживает АРМБ неизменной до тех пор, пока не изменится задание. Поэтому для того, чтобы АРМБ не препятствовал изменению под действием первичного АРЧВ мощности при аварийном повышении или понижении частоты, используется частотный корректор ЧК, который при значительном отклонении частоты подает на АРМБ дополнительное задание на соответствующее изменение мощности энергоблока.
ГЭС оснащаются устройствами группового управления мощностью, выполняющими аналогичные функции.
Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 717; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!