Tự động hóa hệ thống điện: APV, AVR, AChP, ARCH và các loại tự động hóa khác
Các thông số chính được điều chỉnh bởi hệ thống điều khiển tự động của hệ thống điện là tần số của dòng điện, điện áp của các điểm nút của mạng điện, công suất tác dụng và phản kháng và dòng điện kích thích của máy phát của các nhà máy điện và máy bù đồng bộ, dòng công suất tác dụng và phản kháng trong mạng điện của các hệ thống năng lượng và kết nối, áp suất và nhiệt độ của hơi nước, tải trên các thiết bị nồi hơi, lượng không khí cung cấp, độ chân không trong lò hơi, v.v. Ngoài ra, các công tắc trong mạng điện và các thiết bị khác có thể hoạt động tự động.
Việc quản lý tự động các chế độ của hệ thống điện bao gồm:
-
độ tin cậy tự động hóa;
-
tự động hóa chất lượng điện năng;
-
tự động hóa phân phối kinh tế.
tự động hóa độ tin cậy
Tự động hóa độ tin cậy (AN) là một tập hợp các thiết bị tự động hoạt động trong trường hợp hư hỏng thiết bị khẩn cấp và góp phần loại bỏ nhanh chóng sự cố, hạn chế hậu quả của nó, ngăn ngừa sự phát triển của sự cố trong hệ thống điện và do đó giảm thiểu sự gián đoạn trong việc cung cấp điện .
Các thiết bị AN phổ biến nhất là bảo vệ rơle của thiết bị điện, tự động dỡ tải khẩn cấp của hệ thống điện, tự động kết nối lại, tự động bật nguồn dự trữ, tự động đồng bộ hóa, tự động khởi động tần số của các tổ máy thủy lực đã dừng, tự động kích thích máy phát điện cơ quan quản lý.
Tự động xả khẩn cấp hệ thống năng lượng (AAR) đảm bảo duy trì cân bằng công suất trong các hệ thống điện trong trường hợp xảy ra sự cố nghiêm trọng kèm theo tổn thất công suất phát lớn và giảm tần số xoay chiều.
Khi AAA được kích hoạt, một số người dùng hệ thống điện sẽ tự động bị ngắt kết nối, điều này cho phép duy trì cân bằng năng lượng và ngăn chặn sự giảm mạnh tần số và điện áp, có nguy cơ phá vỡ sự ổn định tĩnh của toàn bộ hệ thống điện, tức là. , một sự đổ vỡ hoàn toàn trong công việc của mình.
AAR bao gồm một số hàng đợi, mỗi hàng đợi hoạt động khi tần số giảm xuống một giá trị định trước nhất định và tắt một nhóm người dùng nhất định.
Các giai đoạn AAF khác nhau khác nhau về cài đặt tần số phản hồi, cũng như trong một số hệ thống điện và thời gian hoạt động của chúng (cài đặt rơle thời gian).
Đổi lại, việc hủy AAA sẽ ngăn người dùng bị ngắt kết nối một cách không cần thiết, bởi vì khi có đủ người dùng bị ngắt kết nối, tần suất sẽ tăng lên, ngăn các hàng đợi AAA tiếp theo hoạt động.
Tự động tương tác lại áp dụng cho những người dùng đã bị AAA vô hiệu hóa trước đó.
Đóng Lại Tự Động (AR) tự động kích hoạt lại đường truyền sau khi đã tự động ngắt kết nối. Tự động đóng lại thường thành công (mất điện ngắn hạn dẫn đến tự hủy trong trường hợp khẩn cấp) và đường dây bị hỏng vẫn hoạt động.
Tính năng tự động đóng đặc biệt quan trọng đối với các đường đơn, vì tính năng tự động đóng thành công giúp ngăn ngừa tổn thất năng lượng cho người tiêu dùng. Đối với đường dây nhiều mạch, tự động đóng lại sẽ tự động khôi phục lại mạch điện bình thường. Cuối cùng, tự động đóng lại các đường dây nối nhà máy điện với phụ tải làm tăng độ tin cậy của nhà máy điện.
AR được chia thành ba pha (ngắt kết nối cả ba pha trong trường hợp ít nhất một trong số chúng bị hỏng) và một pha (chỉ ngắt kết nối pha bị hỏng).
Tự động đóng lại các đường dây đến từ nhà máy điện được thực hiện có hoặc không có đồng bộ. Khoảng thời gian của chu kỳ tự động đóng lại được xác định bởi các điều kiện dập tắt hồ quang (thời gian tối thiểu) và bởi các điều kiện ổn định (thời gian tối đa).
Nhìn - Cách bố trí thiết bị đóng lại tự động trong mạng điện
Công tắc chuyển tự động (ATS) bao gồm thiết bị dự phòng trong trường hợp tắt khẩn cấp thiết bị chính.Ví dụ: khi một nhóm đường dây người dùng được cung cấp bởi một máy biến áp, khi nó bị ngắt kết nối (do hỏng hóc hoặc vì bất kỳ lý do nào khác), ATS sẽ kết nối các đường dây này với một máy biến áp khác, giúp khôi phục nguồn điện bình thường cho người dùng.
ATS được sử dụng rộng rãi trong mọi trường hợp, tùy theo điều kiện của mạch điện, nó có thể được thực hiện.
Tự động đồng bộ hóa đảm bảo rằng các máy phát điện được bật (thường là trong trường hợp khẩn cấp) bằng phương pháp tự đồng bộ hóa.
Bản chất của phương pháp là một máy phát không được kích thích được kết nối với mạng và sau đó kích thích được áp dụng cho nó. Tự đồng bộ hóa đảm bảo khởi động máy phát điện nhanh chóng và tăng tốc loại bỏ khẩn cấp, cho phép sử dụng năng lượng của máy phát điện đã mất liên lạc với hệ thống điện trong một thời gian ngắn.
Tôi đang nhìn vào - Cách thức hoạt động của các thiết bị tự động bật nguồn dự trữ trong mạng điện
Bắt đầu tần số tự động (AFC) máy cắt thủy điện hoạt động bằng cách giảm tần số trong hệ thống điện, xảy ra khi mất công suất phát điện lớn. AChP điều khiển tua-bin thủy lực, bình thường hóa tốc độ của chúng và thực hiện tự đồng bộ hóa với lưới điện.
AFC phải hoạt động ở tần suất cao hơn so với tần suất dỡ tải khẩn cấp của hệ thống điện để ngăn nó đạt đỉnh. Bộ điều chỉnh tự động kích từ máy điện đồng bộ tăng độ ổn định tĩnh và động của hệ thống điện.
Tự động hóa chất lượng điện năng
Power Quality Automation (EQA) hỗ trợ các thông số như điện áp, tần số, áp suất hơi và nhiệt độ, v.v.
EQE thay thế hành động của nhân viên vận hành và cho phép bạn cải thiện chất lượng năng lượng do phản ứng nhanh hơn và nhạy cảm hơn đối với sự suy giảm của các chỉ số chất lượng.
Các thiết bị ACE phổ biến nhất là bộ điều chỉnh kích thích tự động của máy phát đồng bộ, thiết bị tự động thay đổi tỷ số biến đổi của máy biến áp, máy biến áp điều khiển tự động, thay đổi công suất tự động của tụ điện tĩnh, bộ điều chỉnh tần số tự động (AFC), bộ điều chỉnh tần số tự động và Dòng điện liên hệ thống (AFCM ).
Nhóm thiết bị ACE đầu tiên (không bao gồm AFC và AFCM) cho phép tự động duy trì điện áp tại một số điểm nút của mạng điện trong giới hạn nhất định.
ARCH — thiết bị điều chỉnh tần số trong hệ thống điện, có thể lắp đặt ở một hoặc một số nhà máy điện. Số lượng nhà máy điện có điều tần tự động càng nhiều thì tần số được điều tần trong hệ thống điện càng chính xác và tỷ lệ điều tần tự động của mỗi nhà máy điện càng nhỏ, giúp tăng hiệu quả điều tần.
Việc kết hợp điều khiển tự động tần số và dòng điện liên hệ thống sử dụng hệ thống điều khiển tần số tự động được sử dụng rộng rãi cho các hệ thống điện liên kết.
Tự động hóa phân phối kinh tế
Tự động hóa phân phối kinh tế (AED) cung cấp phân phối tối ưu công suất tác dụng và phản kháng trong hệ thống điện.
Việc tính toán phân phối điện tối ưu có thể được thực hiện cả liên tục và theo yêu cầu của người điều phối, trong khi không chỉ các đặc điểm về tiêu thụ chi phí trong các nhà máy điện riêng lẻ, mà còn ảnh hưởng của tổn thất năng lượng trong mạng điện, cũng như các hạn chế khác nhau về sự phân bố tải trọng bánh răng, v.v.).
Tự động hóa phân phối kinh tế và bộ điều khiển tần số tự động có thể hoạt động độc lập với nhau, nhưng chúng cũng có thể được kết nối với nhau.
Trong trường hợp thứ hai, AFC ngăn chặn độ lệch tần số bằng cách sử dụng cho mục đích này những thay đổi về công suất của từng tổ máy của nhà máy, bất kể điều kiện phân phối kinh tế, chỉ trong giới hạn thay đổi tương đối nhỏ trong tổng tải.
Với sự thay đổi đủ đáng kể trong tổng tải, AER đi vào hoạt động và bằng cách này hay cách khác thay đổi cài đặt nguồn trong điều chỉnh tự động tần số của từng nhà máy điện. Nếu AER độc lập với AER, thì cài đặt AER sẽ được thay đổi bởi người điều phối sau khi nhận được phản hồi cho yêu cầu AER.
Tiếp tục chủ đề này:
Vận hành điều độ điều độ hệ thống điện — nhiệm vụ, đặc điểm tổ chức quy trình