Проверка устойчивости при наличии автоматического повторного включения

Значительная часть коротких замыканий, появляющихся на линиях электропередачи, может исчезнуть, если отключить поврежденный участок от источников питания. Таковы, например, аварии, связанные с появлением дуги на линиях электропередачи. При отключении линии или фазы (при однофазном КЗ) дуга может погаснуть и линия или фаза могут быть снова введены в работу.

Автоматическое повторное включение (АПВ) может быть трехфазным (ТАПВ), если при аварии на линии отключаются и вновь включаются три фазы линии, или однофазным (ОАПВ), если отключается и включается только одна поврежденная фаза. АПВ считается успешным, если за время отключенного состояния линии (фазы) короткое замыкание ликвидируется и после обратного включения может восстановиться нормальная работа. АПВ считается неуспешным, если обратное включение производится на сохранившееся короткое замыкание. Восстановление нормальной работы при успешных и неуспешных АПВ ограничивается возможным нарушением динамической устойчивости энергосистемы.

Рис. 2.15. Трехфазное АПВ на одноцепной линии электропередач.

При ТАПВ на одноцепной линии (рис. 2.15, а) в режиме паузы АПВ генератор работает с нулевой мощностью (рис. 2.15, б), а по окончании паузы, при успешном АПВ, его мощность резко увеличивается в связи с переходом на угловую характеристику нормального режима. При выполнении критерия К_{л у} > 1 генератор после нескольких циклов качания продолжит нормальную работу. В случае неуспешного ТАПВ осуществится переход на аварийную характеристику Р_п = /(8).

При неуспешном АПВ линия отключается повторно на длительное время, и задача сохранения динамической устойчивости энергосистемы с одноцепной линией электропередачи теряет смысл.

В неполнофазном режиме при ОАПВ угловая характеристика мощности генератора проходит достаточно высоко, и торможение ротора может начаться уже в этом режиме (рис. 2.16).

В случае успешного ОАПВ происходит переход на характеристику нормального режима, и при выполнении критерия К_й > 1 восстанавливается исходный установившийся режим. При неуспешном ОАПВ производится трехфазное отключение линии и, если эта линия одноцепная, теряется электрическая связь между удаленной электрической станцией и приемной энергосистемой (см. рис. 2.15, а).

Рис. 2.16. Однофазное АПВ на одноцепной линии электропередачи.

Длительность режима короткого замыкания складывается из времени срабатывания релейной защиты t_pi и времени работы выключателя при отключении /_ов:

В электрических сетях напряжением 110 кВ и выше /_кз =0,08…0,20 с. Длительность паузы АПВ /_ап8 =0,4…2,0 с. Нижнее значение этого диапазона ограничено временем восстановления диэлектрических свойств воздушного промежутка, ионизированного электрической дугой при коротком замыкании. Это время составляет приблизительно 0,35 с.

При /_апв = 0,4…0,8 с автоматическое повторное включение считается быстродействующим и обозначается как БАПВ.

Следует отметить, что при анализе электромеханических переходных процессов, протекающих в сложных электроэнергетических системах, рассматривается задача сохранения динамической устойчивости при успешных и неуспешных АПВ, а также при отсутствии АПВ. Целью анализа является определение дозировок управляющих воздействий, обеспечивающих сохранение динамической устойчивости энергосистем. Реализация этих управляющих воздействий в энергосистемах осуществляется средствами нротивоаварийного управления. Известно большое количество таких средств [2]. Однако широкое практическое применение имеют лишь некоторые из них.