Структура противоаварийной автоматики

На рис. 2.9 показаны основные подсистемы системы ПАА. Система ПАА состоит из 7 подсистем, различающихся по своему функциональному назначению.

1. Автоматическое предотвращение нарушения устойчивости (АПНУ).

2. Автоматическая ликвидация асинхронных режимов (АЛАР).

3. Автоматическое ограничение снижения частоты (АОСЧ).

4. Автоматическое ограничение снижения напряжения (АОСН).

5. Автоматическое ограничение повышения частоты (АОПЧ).

6. Автоматическое ограничение повышения напряжения (АОПН).

7. Автоматическая разгрузка оборудования (АРО) или автоматика ограничения перегрузки оборудования (АОПО).

Все указанные подсистемы ПАА управляют переходными режимами посредством УВ (рис 2.9). Применяются следующие виды УВ:

– кратковременная разгрузка паровых турбин (КРТ); импульсная разгрузка турбин (ИРТ);

– ограничение мощности паровых турбин (ОМ); длительная разгрузка турбин (ДРТ);

– загрузка паровых турбин (ЗТ);

– отключение генераторов (ОГ);

– отключение нагрузки (ОН);

– форсировка возбуждения генераторов (ФВ);

– форсировка конденсаторных батарей установок продольной и поперечной компенсации (ФК);

– отключение и включение шунтирующих реакторов (ОШР и ВШР или ОВР);

– деление ЭЭС (ДС);

– включение резерва (ВР); реализация резерва мощности (РРМ);

– электрическое торможение генераторов (ЭТ);

– ФУ – фазовое управление.

Рис. 2.9. Подсистемы ПАА и их управляющие воздействия

Как видно на рис. 2.9, различные подсистемы ПАА могут использовать УВ одного и того же вида.

В настоящее время применяются три типа систем ПА: локальные, децентрализованные и централизованные комплексы. Централизованные отличаются от локальных тем, что вся информация о предшествующем режиме и схеме, а также о признаках, характеризующих вид, место и тяжесть аварии, собирается в одном месте – центральном устройстве.

Центральное устройство ПАА на основе полученной информации вырабатывает УВ и посылает их на объекты управления.

В децентрализованных комплексах есть элементы централизованных.

Все подсистемы ПАА, функционируя совместно, взаимно дополняют и резервируют друг друга и образуют таким образом эшелонированную систему ПАА, обеспечивающую требуемый уровень живучести ЭЭС.

Наиболее сложной подсистемой ПАА является подсистема АПНУ, представляющая собой первый эшелон ПАА. На неё возлагаются задачи обеспечения устойчивости ЭЭС.

В общем случае задача АПНУ сводится к следующему: при данной схеме сети определить с помощью вычислительного устройства параметры (виды и дозировки) управляющих воздействий для сохранения устойчивости по параметрам: а) характеризующим исходный режим; б) характеризующим возмущение.

По параметрам «а» оценивается напряжённость исходного режима. По параметрам «б» оценивается тяжесть возмущения.

В упрощённом изложении основные функции АПНУ следующие:

– контроль доаварийной схемы и параметров режима ЭЭС;

– выявление и фиксация моментов опасных отклонений параметров режима или (и) аварийных нарушений режима;

– выработка необходимых управляющих воздействий;

– передача этих воздействий на объекты.

На рис. 2.10 приведена упрощённая структурная схема централизованной системы (ЦС) АПНУ.

Рис. 2.10. Структурная схема ЦСПА (АПНУ)

Система ПАА содержит следующие взаимосвязанные основные устройства.

1. Измерительные (или выявительные) органы (ИО) (датчики информации) контролируют исходное состояние схемы сети и её режим. Эта информация характеризует напряжённость исходного режима и используется для формирования УВ.

2. Пусковые органы (ПО) или пусковые устройства (ПУ) выявляют аварийные возмущения в ЭЭС и опасные значения параметров, а также их тяжесть. ПО размещаются на объектах, где фиксируются аварийные возмущения. При срабатывании ПО на их выводах появляются сигналы, которые используются далее для выбора и реализации УВ.

3. Устройство автоматической дозировки управляющих воздействий (АДВ) в зависимости от параметров исходного режима и схемы сети определяет для каждого возмущения вид и дозу УВ. Оно является центральным и самым сложным устройством ПА. Устройство АДВ выполняется или на базе релейных логических элементов, или на базе ЭВМ. В последнем случае рассчитанные в устройстве АДВ УВ запоминаются в устройстве автоматического запоминания (АЗД). Устройство АЗД устанавливается в месте установки АДВ или в местах реализации УВ.

4. Исполнительные устройства (ИУ) реализуют управляющие воздействия.

5. Устройства телепередачи сигналов автоматики (ТСА) обеспечивают связь и взаимодействие между собой отдельных устройств системы ПА.

Сигналы пусковых органов и сигналы управляющих воздействий составляют аварийную информацию. Она должна передаваться по возможности быстрее. Для этой цели используется аппаратура быстродействующей передачи сигналов. Остальные сигналы составляют доаварийную информацию. Эта информация передаётся непрерывно по обычным каналам телемеханики.