Назначение АЧР
(Примечание к таблице: * - Каждый случай отмечает факт срабатывания АЧР независимо от числа сработавших устройств разгрузки.
** - От общего числа случаев работы АЧР).
Третьей особенностью крупных по мощности и сложных по конфигурации энергообъединений является сложный характер протекания аварийных процессов. Если авария сразу не локализована, то она, как правило, сопровождается нерасчетными наложениями аварийных событий (дополнительным отключением линий и агрегатов из-за перегрузки, асинхронных режимов, ложной работы защит, снижением мощности агрегатов и станций из-за потери части собственных нужд, временной перегрузки котлов с последующим сбросом мощности, неправильных действий персонала и т. д.). Это, как правило, еще более усугубляет тяжесть аварии и способствует ее развитию. Аварии часто развиваются так сложно, что предугадать ход их развития заранее оказывается затруднительным. На практике неоднократно имели место случаи, когда нарушение, сопровождавшееся вначале возникновением избытка мощности и повышением частоты, в конечном' итоге развивалось в аварию с глубоким снижением частоты.
Характерной особенностью, присущей сложным энергообъединениям, является возможность развития так называемых цепочечных или каскадных аварий, т. е. аварий, которые, начавшись в одном из районов и не будучи сразу локализованы, развиваются, охватывают все большие территорий и в конечном итоге могут охватить группу энергосистем или энергообъединение в целом. При каскадных авариях начальный дефицит мощности в процессе развития аварии может нарастать плавно или ступенчато. Протекание каскадной аварии может характеризоваться повторяющимся снижением частоты (см. рис. 1.1, кривая 2). Повторные снижения частоты после ликвидации дефицита мощности (полной или частичной) могут происходить из-за отключения в процессе аварии каких-либо связей, агрегатов, сброса тепловыми электростанциями мощности, первоначально набранной в результате действия АРЧВ (из-за работы РДС или отсутствия систем регулирования, изменяющих паропроизводительность котлов в соответствии с нагрузкой турбин), отделения с примерно сбалансированной нагрузкой станций или районов (что увеличивает относительный дефицит), обратного ручного или автоматического (устройствами ЧАПВ и АВР) включения потребителей после срабатывания устройств разгрузки и т. д.
Из всех случаев работы АЧР, приведенных в табл. 1.1, примерно 65% составляют простые нарушения, являющиеся следствием одного-двух событий (из них 28%—отключение одной линии, 16%—отключение двух линий). Но и доля сложных, каскадных нарушений весьма велика (35%). На практике имели место каскадные нарушения, сопровождавшиеся цепочкой от 3—5 до 15—20 событий. Например, в энергообъединении, изображенном на рис. 2.2, возможен такой характер протекания аварии. При отключении одной из линий между энергосистемами II и III происходит наброс мощности на вторую связь, нарушение синхронной работы этих энергосистем и отключение второй связи автоматикой ликвидации асинхронного режима. В результате возникшего дефицита мощности в энергосистемах I, III, IV происходит снижение частоты и частично срабатывают устройства разгрузки. Одновременно в энергосистеме I на тепловых электростанциях под действием АРЧВ турбин мобилизуется вращающийся резерв мощности и дефицит мощности уменьшается. Однако через некоторое время из-за отсутствия на этих станциях главных регуляторов (или других аналогичных систем регулирования), приводящих нагрузку котлов в соответствие с новым положением регулирующих клапанов турбин, происходит постепенный сброс этими станциями первоначально набранной мощности, и дефицит нарастает. Это приводит к перегрузке межсистемной связи III—I, нарушению устойчивости между энергосистемами III и I и отделению энергосистемы I с большим дефицитом мощности. В результате отделения в энергосистеме I происходит быстрое и глубокое снижение частоты, приводящее к отделению части тепловых электростанций с примерно сбалансированной нагрузкой. Это еще несколько увеличивает относительный дефицит мощности в этой энергосистеме. Таким образом, в процессе аварии происходило как плавное, так и ступенчатое нарастание дефицита мощности.
В качестве примера аварийной ситуации с повторяющимся снижением частоты может служить нарушение нормальной работы, происшедшее в одном из сложных энергообъединений (рис. 2.3, а). При перекрытии изоляции колонки разъединителя дифференциальной защитой шин была отключена система шин 330 кВ ГРЭС (на которую были включены все присоединения 330 кВ) в энергосистеме 2. Три блока, работавших на эту систему шин, были отключены и остались работать на собственные нужды. Два блока ГРЭС, как и неблочная часть станции, остались работать на шины 110 кВ. В районе энергообъединения, включающем энергосистемы 4, 3 и часть энергосистемы 2, возник дефицит мощности, в результате этого на оставшиеся в работе связи 110 кВ с энергосистемой 1 произошел наброс мощности с последующим нарушением синхронизма. Эти связи были отключены автоматикой ликвидации асинхронного режима (АЛАР). В отделившейся дефицитной группе энергосистем (энергосистемы 5,4, 3 и часть энергосистемы 2) произошло снижение частоты (рис. 2—3, 6) до 46,7 Гц, сработала часть очередей АЧРI и значительная часть очередей АЧРII.