Автоматика ограничения перегрузки оборудования
Описание
Автоматика ограничения перегрузки оборудования (АОПО) - автоматика для предотвращения недопустимой по величине и длительности токовой нагрузки ЛЭП и оборудования.[1]
АОПО устанавливается на элементах, где возможно превышение аварийно допустимого тока.
В устройствах АОПО должно предусматриваться не менее двух ступеней с контролем величины и длительности токовой перегрузки ЛЭП и оборудования. Первая ступень должна действовать на сигнал, последняя — на отключение перегружаемых ЛЭП и оборудования, промежуточные ступени должны действовать на разгрузку перегружаемых ЛЭП и оборудования. Перечень возможных действий АОПО:
- отключение нагрузки в дефицитной части энергосистемы;
- длительная разгрузка турбин (ДРТ) блоков ТЭС и АЭС, отключение генераторов ТЭС, ГЭС и АЭС в избыточной части энергосистемы;
- изменение топологии электрической сети, обеспечивающее перераспределение потоков мощности и ликвидацию перегрузки элемента сети;
- отключение с запретом АПВ перегруженного элемента сети (обязательное действие последней ступенью).
При реверсивных перетоках активной мощности по защищаемому элементу сети АОПО должно выбирать вид УВ с учетом направления перетока активной мощности по защищаемому элементу сети.
При выборе УВ должны быть приняты меры по предотвращению нарушений устойчивости и других неблагоприятных последствий, другими словами, реализация УВ не должна приводить к каскадному развитию аварии.
Для АОПО ВЛ (АРЛ) применяется две группы уставок "Зима"/"Лето". Зимой длительно допустимый ток для ВЛ больше, что позволяет увеличить максимальную передаваемую мощность.
ПАО "ФСК ЕЭС" выпустило стандарты для расчёта предельных токовых нагрузок[2] и с типовым алгоритмом АОПО[3]. Информация о допустимых перегрузках силовых трансформаторов содержится в Инструкции по эксплуатации трансформаторов[4].
Принцип действия
АОПО контролирует ток во всех фазах (симметричный перегруз). При превышении заданной уставки по току начинает отсчитываться заданные уставки по времени. По истечении заданного времени формируются различные управляющие воздействия (УВ).
Выбор уставок
Для АОПО определяют следующие параметры:
$ I_1 $ или $ I_{сигн} $ - величина тока пуска первой (сигнальной) ступени;
$ t_1 $ или $ t_{сигн} $ - выдержка времени на срабатывание первой (сигнальной) ступени (9,0-10,0 с);
$ I_{ср} $ - величина тока пуска второй и последующих ступеней;
$ t_{УВn} $ - время на срабатывании n-ной ступени. Уставка по времени выбирается в каждом конкретном случае в зависимости от типа перегружаемого оборудования и возможных аварийных ситуаций в рассматриваемой сети. Для ВЛ обычно от 10 с с шагом в 5 с. Может быть выбран больший шаг, если это требуется по технологическим условиям реализации УВ, например при ДРТ. Время срабатывания АОПО отстраивается от времени действия релейной защиты и АПВ.
$ I_1=0,9 \cdot I_{длит.доп} $, где
$ I_{длит.доп} $ - длительно допустимый ток.
$ I_{ср}=K_н \cdot I_{длит.доп}/K_в $ [5], где
$ K_н $ - коэффициент надёжности (1,20);
$ K_в $ - коэффициент возврата токового реле (0,82-0,99).
- ↑ ГОСТ Р 55105—2012. Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Оперативно-диспетчерское управление. Автоматическое противоаварийное управление режимами энергосистем. Противоаварийная автоматика энергосистем.
- ↑ ОАО "ФСК ЕЭС". СТО 56947007-29.240.55.143-2013. Методика расчета предельных токовых нагрузок по условиям сохранения механической прочности проводов и допустимых габаритов воздушных линий.
- ↑ ПАО "ФСК ЕЭС". СТО 56947007-33.040.20.204-2015. Типовые функции цифровых устройств противоаварийной автоматики ФСМ, ФТКЗ, АЧР, ЧАПВ, ЧДА, КПР, САОН, АОПО, АРПМ.
- ↑ ПАО "ФСК ЕЭС". СТО 56947007-29.180.01.116-2012. Инструкция по эксплуатации трансформаторов.
- ↑ Типовые материалы для проектирования. 407-03-492.88.Принципиальные схемы испольнительных устройств отключения нагрузки от противоаварийной автоматики. Уральское отделение института "Энергосетьпроект".
