Автоматическая частотная разгрузка энергосистем. Вайнштейн Р.А. - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

9
Весьма существенно, что упоминаемая выше зависимость ме-
ханического момента сопротивления на валу электродвигателей от час-
тоты вращения, естественно означает и зависимость производительно-
сти механизмов (насосов, вентиляторов, и др.) от частоты вращения,
что в данном случае имеет принципиальное значение. Это объясняется
тем, что снижение частоты и соответствующее снижение производи-
тельности механизмов
собственных нужд тепловых электростанций,
таких например, как питательные насосы вентиляторы, дымососы при-
водит к снижению паропроизводительности котельных агрегатов. Наи-
более существенное влияние на паропроизводительность котельных
агрегатов, оказывает снижение производительности питательных
электронасосов, поскольку они работают на противодавление. В таком
режиме работы насоса при некотором значении частоты давление, раз-
виваемое насосом, сравнивается с
противодавлением и подача воды в
котел прекращается.
Таким образом, если резерв мощности оказывается недоста-
точным или отсутствует, то снижение частоты, вызванное дефицитом
мощности, приводит к снижению производительности механизмов
собственных нужд, что вызывает в свою очередь снижение мощности
турбин. То есть дефицит мощности при снижении частоты не умень-
шается, а увеличивается.
Это ускоряет снижение частоты и процесс
может принять лавинообразный характер, что приводит к полной оста-
новке электростанций. Такой характер процесса в энергосистеме при-
нято называть "лавина частоты".
Характеристики турбины и нагрузки, при которых имеет место
явление лавины частоты, например, при отделении дефицитного рай-
она от мощной энергосистемы показаны на рис 3.
ff
0
f
1
P
P
HO
P
д
1
eb
a
c
d
3
2
Рис. 3 Возникновение явления лавины частоты при отделении
дефицитного района от мощной энергосистемы.
10
В доаварийном режиме частота в объединении поддерживает-
ся практически постоянной системными устройствами АЧРМ и харак-
теристикой эквивалентной турбины является прямая 1. Характеристика
нагрузки в определяющемся районе занимает положение 2. После от-
деления дефицитного района характеристика эквивалентной турбины
изображается кривой 3.
До исчерпания вращающегося резерва (участок a-b) мощность
турбины изменяется в соответствии со статизмом
регулятора частоты
вращения. На участок b-c снижение частоты на паропроизводитель-
ность котла еще не сказывается и поэтому мощность турбины остается
практически неизменной, что соответствует статической характеристи-
ке нерегулируемой турбины при постоянном давлении пара. При
снижении частоты до значений меньших
1
f
, производительность меха-
низмов собственных нужд и соответственно паропроиводительность
котлов снижается настолько, что поддержание мощности турбины
становится невозможным и она снижается (участок с-d). Если при этом
нагрузка такова, что ее характеристика 2 и характеристика турбины не
пересекаются, то дальнейший процесс снижения частоты и мощности
приобретает лавинообразный характер.
Кроме возможного лавинообразного развития аварийной
си-
туации, имеется еще одна важная причина, из-за которой опасно от-
клонение частоты от номинальной.
Паровые турбины конструируются таким образом, чтобы час-
тота собственных механических колебаний лопаточного аппарата и
валопроводов отличалась от рабочей частоты 50 Гц.
При отклонении частоты от номинальной и приближении ее к
значениям частот собственных колебаний лопаточного
аппарата в нем
возникают колебания с увеличенной амплитудой, что приводит к со-
кращению срока службы турбины. При совпадении частоты с резо-
нансной может произойти разрушение лопаток.
Для современных турбин допустима длительная работа в диа-
пазоне частот 49,5÷50,5 Гц, а при больших отклонениях частоты до-
пустимое время работы турбины ограничено.
Данные о допустимой
длительности работы турбин с частотой,
отличающейся от номинальной приведены в [1,c.32].
Таким образом, при возникновении дефицита мощности при оп-
ределенных условиях, которые кратко охарактеризованы выше, может
иметь место недопустимое снижение частоты и лавинообразное разви-
тие аварий.
Единственным способом предотвращение развития аварии в та-
ких ситуациях является отключение части потребителей, организован-

Страницы