Автоматичне частотне розвантаження (АЧР), це вимкнення частини споживачів у разі зниження частоти в електричній мережі нижче дозволеного рівня. Такі дії ще називають віяловими вимкненнями.
Загальне
Частота мережі мусить бути однаковою в усіх країнах, які безпосередньо пов'язані з якоюсь синхронізованою енергосистемою, наприклад електромережею Європи. Для ЄС, це Албанія, Бельгія, Боснія і Герцеговина, Болгарія, Данія, Німеччина, Франція, Греція, Італія, Хорватія, Люксембург, Македонія, Чорногорія, Нідерланди, Австрія, Польща, Португалія, Румунія, Швейцарія, Сербія, Словаччина, Словенія, Іспанія, Чехія та Угорщина. Водночас, Алжир, Марокко, Туніс, Західна Сахара, Туреччина та Україна, також синхронізовані з європейською електромережею. Інші члени ENTSO-E ― Норвегія тощо, приєднані до європейської енергосистеми крізь лінії електропередавання високої напруги постійного струму (HVDC), отже мають незалежні промислові частоти. Балтійські держави Естонія, Латвія та Литва бажають до 2025 року перейти від IPS / UPS, взаємопов'язаної з російською енергосистеми, до європейської мережі (джерело: мовник ERR).
Вислови "частота корисності", "основна частота", "частота мережі", "частота живлення", "лінійна частота", та інші є синонімами частоти електричних генераторів, котру можна виміряти в електричних мережах живлення. Це ― 50 герц у Європейському Союзі, Україні, країнах СНД, Індії, Китаї, Японії, Австралії й Африці та 60 Гц ― у США, Канаді і на північній частині Південної Америки.
В Європі як і в Україні, дозволені межі відхилення частоти мережі під час нормальної роботи, дотримуються за частоти від 49,8 Гц до 50,2 Гц. (Посібник з експлуатації ENTSO-E). У разі руйнування потужностей генерації або великих споживачів електроенергії, ухвалені короткострокові відхилення (49,200 Гц до 50,800 Гц). За більших відхилень, дуже ймовірний загальний збій мережі. Отже відбуватиметься перший крок ― відкидання деяких споживачів або виробників (скидання навантаження), якщо навіть це не допомагає, мережа припиняє роботу (затемнення/blackout), що можна відновити згодом.
Зниження промислової частоти може відбуватися у разі нестачі потужності приєднаних до енергосистеми електростанцій. Зі зниженням частоти, зменшується швидкість обертання індукційних і синхронних двигунів (на активне навантаження зміна частоти не впливає). На електростанції це може призводити до того, що знизиться продуктивність насосів води для власних потреб ― заповнення котлів і охолодження потужних електричних машин. Під час роботи дуже вартісних парових турбін на зниженій частоті, може відбутися подія, коли група лопаток увійде в резонанс і почне вібрувати та руйнуватися. Через зниження обертів електродвигунів насосів і механізмів електростанції, зменшується й її потужність, отже частота спадає ще швидше, тож це і називають лавиною частоти.
Такі події здатні призводити до аварій аж рівня світового розмаху, якщо це відбудеться, наприклад на АЕС. Через це, для відновлення роботи в номінальному режимі, почергово вимикають групи споживачів. Для цього й застосовується система автоматичного частотного розвантаження - АЧР.
Спосіб роботи
Автоматичне частотне розвантаження ― один із різновидів релейного захисту. У разі просідання промислової частоти нижче номінальної, починають вимикатися незагрозливі щодо наслідків, споживачі третьої або другої категорії електропостачання. Це потрібно, щоби повернути до придатного стану живлення, споживачів першої категорії (лікарні, очисні споруди, шахти, притулки, аеропорти, тощо). Вимкнення відбувається поступово, з різними уставками частоти і часу.
Автоматичне частотне розвантаження з самого початку створювалося на основі реле частоти, яке натомість впливало на більш потужні комутаційні пристрої.
Водночас, після відімкнення споживачів від електромережі, потрібно забезпечити їх повторне увімкнення, тож для цього існує система частотного автоматичного повторного вмикання ― ЧАПВ. Також варто відзначити, що в даний час (2000-і), суцільно релейні схеми застосовуються зрідка, їх можна зустріти хіба на давніх енергетичних об'єктах, що не зазнали оновлення ― отож зараз використовуються мікропроцесорні пристрої (для налаштування систем релейного захисту, застосовують мікропроцесорні пристрої перевірки РЗА).
Класифікація
- АЧР-I ― швидкий захист. Розбіг уставок за частотою для АЧР-I, лежить в межах 46,5...48,8 Гц, а для АЧР особливої черги ― 49,0...49,2 Гц. За часом спрацьовування ― 0,15...0,3 с. Водночас вибірковість (селективність) захистів, повинна відкидати спрацьовування автоматичного частотного розвантаження у разі КЗ.
- АЧР-II ― може бути поєднаним і несуміщеним. Частина споживачів, яку вимикає поєднане АЧР, входить в обсяг який підтримується АЧР-I. Межі налаштування частот щодо АЧР-II, дорівнюють 48,7...49,1 Гц. Це збігається з діапазоном для АЧР-I, але відрізняється уставкою за часом, а саме ― від 5 до 90 секунд. Такий час спрацьовування допустимий, якщо обладнання здатне працювати за частоти 49,2 Гц і більше, без завдавання шкоди його системам і вузлам. У такому разі, їх вимкнення для пришвидшення процесу їхнього повернення до номінальної частоти, не має сенсу.
- ЗАЧР (захисне) ― встановлюється на АЕС та спрацьовує за частоти 49,2 Гц, протягом 0,5 секунди.
Див. також
Джерела
- Лекція 2. Відхилення напруги і частоти. org2.knuba.edu.ua. Процитовано 9 січня 2023.
- Online-measurement of the utility frequency: Mains frequency. www.mainsfrequency.com. Процитовано 9 січня 2023.
- Олександр (Адмін). . samelectryk.in.ua (англ.). Архів оригіналу за 10 січня 2023. Процитовано 10 січня 2023.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Avtomatichne chastotne rozvantazhennya AChR ce vimknennya chastini spozhivachiv u razi znizhennya chastoti v elektrichnij merezhi nizhche dozvolenogo rivnya Taki diyi she nazivayut viyalovimi vimknennyami Zmina chastoti v elektromerezhi vprodovzh 48 godin u deyakih krayinah Yevropi ta AziyiZagalneChastota merezhi musit buti odnakovoyu v usih krayinah yaki bezposeredno pov yazani z yakoyus sinhronizovanoyu energosistemoyu napriklad elektromerezheyu Yevropi Dlya YeS ce Albaniya Belgiya Bosniya i Gercegovina Bolgariya Daniya Nimechchina Franciya Greciya Italiya Horvatiya Lyuksemburg Makedoniya Chornogoriya Niderlandi Avstriya Polsha Portugaliya Rumuniya Shvejcariya Serbiya Slovachchina Sloveniya Ispaniya Chehiya ta Ugorshina Vodnochas Alzhir Marokko Tunis Zahidna Sahara Turechchina ta Ukrayina takozh sinhronizovani z yevropejskoyu elektromerezheyu Inshi chleni ENTSO E Norvegiya tosho priyednani do yevropejskoyi energosistemi kriz liniyi elektroperedavannya visokoyi naprugi postijnogo strumu HVDC otzhe mayut nezalezhni promislovi chastoti Baltijski derzhavi Estoniya Latviya ta Litva bazhayut do 2025 roku perejti vid IPS UPS vzayemopov yazanoyi z rosijskoyu energosistemi do yevropejskoyi merezhi dzherelo movnik ERR Vislovi chastota korisnosti osnovna chastota chastota merezhi chastota zhivlennya linijna chastota ta inshi ye sinonimami chastoti elektrichnih generatoriv kotru mozhna vimiryati v elektrichnih merezhah zhivlennya Ce 50 gerc u Yevropejskomu Soyuzi Ukrayini krayinah SND Indiyi Kitayi Yaponiyi Avstraliyi j Africi ta 60 Gc u SShA Kanadi i na pivnichnij chastini Pivdennoyi Ameriki V Yevropi yak i v Ukrayini dozvoleni mezhi vidhilennya chastoti merezhi pid chas normalnoyi roboti dotrimuyutsya za chastoti vid 49 8 Gc do 50 2 Gc Posibnik z ekspluataciyi ENTSO E U razi rujnuvannya potuzhnostej generaciyi abo velikih spozhivachiv elektroenergiyi uhvaleni korotkostrokovi vidhilennya 49 200 Gc do 50 800 Gc Za bilshih vidhilen duzhe jmovirnij zagalnij zbij merezhi Otzhe vidbuvatimetsya pershij krok vidkidannya deyakih spozhivachiv abo virobnikiv skidannya navantazhennya yaksho navit ce ne dopomagaye merezha pripinyaye robotu zatemnennya blackout sho mozhna vidnoviti zgodom Znizhennya promislovoyi chastoti mozhe vidbuvatisya u razi nestachi potuzhnosti priyednanih do energosistemi elektrostancij Zi znizhennyam chastoti zmenshuyetsya shvidkist obertannya indukcijnih i sinhronnih dviguniv na aktivne navantazhennya zmina chastoti ne vplivaye Na elektrostanciyi ce mozhe prizvoditi do togo sho znizitsya produktivnist nasosiv vodi dlya vlasnih potreb zapovnennya kotliv i oholodzhennya potuzhnih elektrichnih mashin Pid chas roboti duzhe vartisnih parovih turbin na znizhenij chastoti mozhe vidbutisya podiya koli grupa lopatok uvijde v rezonans i pochne vibruvati ta rujnuvatisya Cherez znizhennya obertiv elektrodviguniv nasosiv i mehanizmiv elektrostanciyi zmenshuyetsya j yiyi potuzhnist otzhe chastota spadaye she shvidshe tozh ce i nazivayut lavinoyu chastoti Taki podiyi zdatni prizvoditi do avarij azh rivnya svitovogo rozmahu yaksho ce vidbudetsya napriklad na AES Cherez ce dlya vidnovlennya roboti v nominalnomu rezhimi pochergovo vimikayut grupi spozhivachiv Dlya cogo j zastosovuyetsya sistema avtomatichnogo chastotnogo rozvantazhennya AChR Sposib robotiAvtomatichne chastotne rozvantazhennya odin iz riznovidiv relejnogo zahistu U razi prosidannya promislovoyi chastoti nizhche nominalnoyi pochinayut vimikatisya nezagrozlivi shodo naslidkiv spozhivachi tretoyi abo drugoyi kategoriyi elektropostachannya Ce potribno shobi povernuti do pridatnogo stanu zhivlennya spozhivachiv pershoyi kategoriyi likarni ochisni sporudi shahti pritulki aeroporti tosho Vimknennya vidbuvayetsya postupovo z riznimi ustavkami chastoti i chasu Avtomatichne chastotne rozvantazhennya z samogo pochatku stvoryuvalosya na osnovi rele chastoti yake natomist vplivalo na bilsh potuzhni komutacijni pristroyi Vodnochas pislya vidimknennya spozhivachiv vid elektromerezhi potribno zabezpechiti yih povtorne uvimknennya tozh dlya cogo isnuye sistema chastotnogo avtomatichnogo povtornogo vmikannya ChAPV Takozh varto vidznachiti sho v danij chas 2000 i sucilno relejni shemi zastosovuyutsya zridka yih mozhna zustriti hiba na davnih energetichnih ob yektah sho ne zaznali onovlennya otozh zaraz vikoristovuyutsya mikroprocesorni pristroyi dlya nalashtuvannya sistem relejnogo zahistu zastosovuyut mikroprocesorni pristroyi perevirki RZA Klasifikaciya AChR I shvidkij zahist Rozbig ustavok za chastotoyu dlya AChR I lezhit v mezhah 46 5 48 8 Gc a dlya AChR osoblivoyi chergi 49 0 49 2 Gc Za chasom spracovuvannya 0 15 0 3 s Vodnochas vibirkovist selektivnist zahistiv povinna vidkidati spracovuvannya avtomatichnogo chastotnogo rozvantazhennya u razi KZ AChR II mozhe buti poyednanim i nesumishenim Chastina spozhivachiv yaku vimikaye poyednane AChR vhodit v obsyag yakij pidtrimuyetsya AChR I Mezhi nalashtuvannya chastot shodo AChR II dorivnyuyut 48 7 49 1 Gc Ce zbigayetsya z diapazonom dlya AChR I ale vidriznyayetsya ustavkoyu za chasom a same vid 5 do 90 sekund Takij chas spracovuvannya dopustimij yaksho obladnannya zdatne pracyuvati za chastoti 49 2 Gc i bilshe bez zavdavannya shkodi jogo sistemam i vuzlam U takomu razi yih vimknennya dlya prishvidshennya procesu yihnogo povernennya do nominalnoyi chastoti ne maye sensu ZAChR zahisne vstanovlyuyetsya na AES ta spracovuye za chastoti 49 2 Gc protyagom 0 5 sekundi Div takozhRezerv keruvannya Elektrichna merezha Ob yednana energetichna sistema Ukrayini Keruvannya navantazhennyam Profil navantazhennyaDzherelaLekciya 2 Vidhilennya naprugi i chastoti org2 knuba edu ua Procitovano 9 sichnya 2023 Online measurement of the utility frequency Mains frequency www mainsfrequency com Procitovano 9 sichnya 2023 Oleksandr Admin samelectryk in ua angl Arhiv originalu za 10 sichnya 2023 Procitovano 10 sichnya 2023