Допущено Міністерством енергетики
і електрифікації СРСР як підручник
для учнів енергетичних
і ЕНЕРГОБУДІВНИЙ технікумів
3-е видання, перероблене і доповнене
Рецензент: Зуєвський енергетичний технікум, викладач Т.С. Павлова
Наведено відомості про пристрої автоматичного управління і регулювання в енергосистемах. Розглянуто питання автоматичного регулювання збудження синхронних машин і включення їх на паралельну роботу. Описано пристрої АПВ, АВР, протиаварійної автоматики. Друге видання вийшло в 1985 р У третьому виданні описані нові пристрої автоматики, засновані на застосуванні керуючих міні- і мікроЕОМ.
Для учнів технікумів за фахом "Експлуатація електрообладнання і засобів автоматизації енергосистем".
содежанием підручника
автоматика енергосистем
Глава перша. Загальні відомості по автоматиці
1.1. Основні поняття і визначення теорії автоматичного управління і регулювання
1.2. характеристики регулювання
Глава друга. Автоматичне повторне включення (АПВ)
2.1. призначення АПВ
2.2. Класифікація пристроїв АПВ. Основні вимоги до схем АПВ
2.3. Пристрій АПВ одноразової дії
2.4. Особливості виконання схем АПВ на телемеханізованих підстанціях
2.5. Особливості виконання схем АПВ на повітряних вимикачах
2.6. Вибір уставок схем одноразових АПВ для ліній з одностороннім харчуванням
2.7. Прискорення дії релейного захисту при АПВ
2.8. Виконання схем АПВ на змінному оперативному струмі
2.9. дворазове АПВ
2.10. Трифазне АПВ на лініях з двостороннім харчуванням
2.11. Однофазное автоматичне повторне включення (ОАПВ)
2.12. Автоматичне повторне включення шин
Глава третя. Автоматичне включення резерву (АВР)
3.1. призначення АВР
3.2. Основні вимоги до схем АВР
3.3. Автоматичне включення резерву на підстанціях
3.4. Пускові органи мінімальної напруги
3.5. Автоматичне включення резервних трансформаторів на електростанціях
3.6. Мережеві АВР
3.7. Розрахунок уставок АВР
Глава четверта. Автоматичне регулювання напруги в електричних мережах
4.1. Призначення регулювання напруги
4.2. Автоматичний регулятор напруги трансформаторів
4.3. Управління батареями конденсаторів
Глава п'ята. Інтегровані системи управління підстанціями
5.1. Загальні відомості
5.2. Інтегровані системи оперативного і автоматичного управління
5.3. Інтегрована система управління підстанцією, що реалізує поряд з функціями оперативного і автоматичного управління функції релейного захисту
Глава шоста. Автоматичне включення синхронних генераторів на паралельну роботу
6.1. способи синхронізації
6.2. Пристрої автоматичного включення генераторів на паралельну роботу
Глава сьома. Автоматичне регулювання збудження синхронних машин
7.1. Загальні відомості про системи збудження
7.2. Призначення і види автоматичного регулювання збудження (АРВ)
7.3. Релейні пристрої швидкодіючої форсування збудження (УФБ) і расфорсіровкі
7.4. Компаундування збудження генераторів
7.5. Електромагнітний коректор напруги
7.6. Автоматичні регулятори збудження з компаундированием і електромагнітним коректором напруги
7.7. Пристрій автоматичного регулювання та форсування збудження для генераторів з високочастотними збудниками
7.8. Автоматичні регулятори збудження сильної дії
7.9. Автоматичне регулювання напруги на шинах електростанцій
Глава восьма. Автоматичне регулювання частоти та активної потужності
8.1. Загальні відомості
8.2. Первинні регулятори частоти обертання турбін
8.3. Характеристики регулювання частоти обертання турбін та електричної частоти мережі
8.4. Способи регулювання частоти в енергосистемі
8.5. Автоматичне регулювання перетоків потужності
8.6. Комплексне регулювання частоти і перетоків потужності
8.7. Мікропроцесорний регулятор активної потужності енергоблоку
Глава дев'ята. Автоматична частотна розвантаження (АЧР)
9.1. Призначення і основні принципи виконання АЧР
9.2. Запобігання помилкових відключень споживачів при короткочасних зниженнях частоти в енергосистемі
9.3. Автоматичне повторне включення після АЧР
9.4. Схеми АЧР і ЧАПВ
9.5. Відділення власного витрати теплових електростанцій при зниженні частоти в енергосистемі
9.6. Додаткова місцева розвантаження з інших факторів
9.7. Автоматичний пуск гідрогенераторів при зниженні частоти в енергосистемі
Глава десята. Протиаварійне автоматика (ПА)
10.1. Призначення і класифікація пристроїв протиаварійної автоматики
10.2. Поняття про стійкість паралельної роботи енергосистем
10.3. Засоби підвищення статичної та динамічної стійкості
10.4. Пристрої ПА для запобігання порушенню стійкості
10.5. Пристрій телепередачі аварійних сигналів автоматики (ТСА)
10.6. Асинхронний режим і пристрої автоматичної ліквідації асинхронного режиму
10.7. Автоматичне обмеження підвищення напруги
Глава одинадцята. Застосування електронно-обчислювальних машин в протиаварійного автоматиці
11.1. Загальні відомості
11.2. Способи застосування ЕОМ в пристрої АДВ
11.3. Структура і характеристика керуючої ЕОМ запам'ятовування дозування керуючих впливів
11.4. Алгоритм автоматичного дозування керуючих впливів
Список літератури
Енергетична програма СРСР на тривалу перспективу передбачає подальший розвиток Єдиної енергосистеми (ЄЕС) СРСР. Введення в експлуатацію ліній електропередачі високої і надвисокої напруги, електростанцій великої потужності, інтенсивний розвиток основних і розподільних мереж надзвичайно ускладнили проблему управлінь нормальними і аварійними режимами. Нормальна робота енергосистем, запобігання розвитку аварійних ситуацій забезпечуються різними пристроями автоматики, ефективність і правильне функціонування яких визначають надійність роботи енергосистем.
Основна відмінність третього видання від попереднього полягає в тому, що в ньому поряд з традиційними пристроями автоматики, які отримали широке поширення в енергосистемах, описані системи і пристрої автоматичного керування, що базуються на сучасних засобах обчислювальної техніки.
Під автоматизацією енергосистем розуміється використання пристроїв і систем, що здійснюють автоматичне керування схемою і режимами (процесами виробництва, передачі і розподілу електроенергії) енергосистем в нормальних і аварійних умовах. Автоматизація енергосистем забезпечує нормальне функціонування елементів енергосистеми, надійну і економічну роботу енергосистеми в цілому, необхідну якість електроенергії.
Основна особливість енергетики, що відрізняє її від інших галузей промисловості, полягає в тому, що в кожен момент часу вироблення потужності повинна строго відповідати її споживанню. Тому при збільшенні або зменшенні споживання потужності повинна негайно збільшуватися або зменшуватися її вироблення на електростанціях. Порушення нормального режиму роботи одного з елементів може відбитися на роботі багатьох елементів енергосистеми і привести до порушення всього виробничого процесу. Інша, не менш важлива особливість полягає в тому, що електричні процеси при порушенні нормального режиму протікають так швидко, що оперативний персонал електростанцій і підстанцій не встигає втрутитися в перебіг процесу і запобігти його розвиток. Ці особливості енергетики визначили необхідність широкої автоматизації енергосистем.
Всі пристрої автоматики можна розділити на дві великі групи: пристрої технологічної та системної автоматики. Технологічна автоматика є місцевої автоматикою, яка виконує функції управління локальними процесами на енергооб'єкті і підтримки на заданому рівні або регулювання за певним законом місцевих параметрів, без помітного збитку на режим енергосистеми в цілому.
Системна автоматика здійснює функції управління, що роблять істотний вплив на режим роботи всієї енергосистеми або її значної частини. За функціональним призначенням системна автоматика розділяється на автоматику управління в нормальних режимах і автоматику управління в аварійних режимах.
До автоматиці управління в нормальних режимах відносяться пристрої автоматичного регулювання частоти і активної потужності (АРЧМ), автоматичного регулювання напруги на шинах електростанцій і підстанцій та ін. За допомогою пристроїв автоматики управління в нормальних режимах забезпечуються встановлене якість електроенергії за частотою і напругою, підвищення економічності роботи і запасу стійкості паралельної роботи.
До автоматиці управління в аварійних режимах відносяться поряд з пристроями релейного захисту (розглянутими в іншому курсі) також мережева автоматика, що здійснює включення резерву, повторне включення елементів обладнання (ліній трансформаторів, шин), форсування збудження синхронних машин, і протиаварійне автоматика. За допомогою протиаварійної автоматики здійснюються розвантаження ліній електропередачі для запобігання порушенню стійкості паралельної роботи, припинення асинхронного режиму розподілом енергосистем, відключення для запобігання розвитку аварії частини споживачів за фактом неприпустимо низької частоти або напруги, ліквідація короткочасних підвищень частоти і напруги, які становлять небезпеку для обладнання.
Всі пристрої автоматики незалежно від виконуваних функцій можна розділити також на дві групи: пристрої автоматичного управління та пристрої автоматичного регулювання.
Ця книга присвячена розгляду головним чином пристроїв системної автоматики, що мають масове застосування, і деяких пристроїв технологічної автоматики. Основна увага в книзі звернуто на розгляд фізичної сутності явищ, що відбуваються в енергосистемах, а також принципів дії і схем сучасних пристроїв автоматики.