Automatización de sistemas de potencia: APV, AVR, AChP, ARCH y otros tipos de automatización
Los principales parámetros regulados por los sistemas de control automático de los sistemas de potencia son la frecuencia de la corriente eléctrica, la tensión de los puntos nodales de las redes eléctricas, la potencia activa y reactiva y las corrientes de excitación de los generadores de centrales eléctricas y compensadores síncronos, los flujos de potencia activa y reactiva en redes eléctricas de sistemas e interconexiones de energía, presión y temperatura del vapor, carga en unidades de caldera, cantidad de aire suministrado, vacío en hornos de caldera, etc. Además, los interruptores de las redes eléctricas y otros dispositivos pueden funcionar automáticamente.
La gestión automática de los modos del sistema eléctrico consta de:
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fiabilidad de la automatización;
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automatización de la calidad de la energía;
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automatización de la distribución económica.
Automatización de confiabilidad
La automatización de confiabilidad (AN) es un conjunto de dispositivos automáticos que operan en caso de daños en los equipos de emergencia y que contribuyen a la rápida eliminación de un accidente, limitando sus consecuencias, evitando el desarrollo de accidentes en el sistema de potencia y minimizando así las interrupciones en el suministro de energía. .
Los dispositivos AN más comunes son la protección de relés de equipos eléctricos, la descarga automática de emergencia del sistema de energía, la reconexión automática, el encendido automático de la reserva, la autosincronización automática, el inicio automático de la frecuencia de las unidades de estaciones hidráulicas detenidas, la excitación automática del generador. reguladores
Descarga automática de emergencia de sistemas de energía (AAR) asegura que el equilibrio de energía en los sistemas de energía se mantenga en caso de un accidente severo acompañado de una pérdida de gran capacidad de generación y una reducción en la frecuencia de CA.
Cuando se activa el AAA, varios usuarios del sistema de energía se desconectan automáticamente, lo que permite mantener el equilibrio de energía y evita una fuerte reducción en la frecuencia y el voltaje, lo que amenaza con interrumpir la estabilidad estática de todo el sistema de energía, es decir , un completo desglose en su obra.
AAR consta de una serie de colas, cada una de las cuales opera cuando la frecuencia cae a un cierto valor predeterminado y apaga a un determinado grupo de usuarios.
Las diferentes etapas de AAF difieren en la configuración de la frecuencia de respuesta, así como en una serie de sistemas de potencia y su tiempo de funcionamiento (configuración del relé de tiempo).
La destrucción AAA, a su vez, evita que los usuarios se desconecten innecesariamente, porque cuando se desconectan suficientes usuarios, la frecuencia aumenta, lo que impide que las colas AAA posteriores funcionen.
La reactivación automática se aplica a los usuarios previamente deshabilitados por AAA.
Recierre Automático (AR) vuelve a habilitar automáticamente la línea de transmisión después de que se haya desconectado automáticamente. El recierre automático a menudo es exitoso (un corte de energía a corto plazo resulta en la autodestrucción de la emergencia) y la línea dañada permanece en servicio.
El cierre automático es particularmente importante para las líneas individuales, ya que el cierre automático exitoso evita la pérdida de energía de los consumidores. Para líneas de circuitos múltiples, el recierre automático restaura automáticamente el circuito de alimentación normal. Finalmente, el recierre automático de las líneas que conectan la planta de energía con la carga aumenta la confiabilidad de la planta de energía.
AR se divide en trifásica (desconectando las tres fases en caso de fallo de al menos una de ellas) y monofásica (desconectando solo la fase dañada).
El recierre automático de líneas provenientes de centrales eléctricas se realiza con o sin sincronización. La duración del ciclo de reenganche automático está determinada por las condiciones de extinción del arco (duración mínima) y por las condiciones de estabilidad (duración máxima).
Mirar - Cómo se organizan los dispositivos de reconexión automática en las redes eléctricas
Interruptor de transferencia automática (ATS) incluye equipo de respaldo en caso de parada de emergencia del principal.Por ejemplo, cuando un grupo de líneas de usuarios es alimentado por un transformador, cuando se desconecta (por falla o por cualquier otra razón), el ATS conecta las líneas a otro transformador, lo que restablece la energía normal a los usuarios.
El ATS es muy utilizado en todos los casos en los que según las condiciones del circuito eléctrico se pueda realizar.
La autosincronización automática garantiza que los generadores se enciendan (generalmente en emergencias) utilizando el método de autosincronización.
La esencia del método es que un generador no excitado se conecta a la red y luego se le aplica excitación. La autosincronización garantiza un arranque rápido de los generadores y acelera la extracción de emergencia, lo que permite usar la energía de los generadores que han perdido la comunicación con el sistema de energía durante un breve período de tiempo.
estoy mirando - Cómo funcionan los dispositivos automáticos para encender la reserva en redes eléctricas.
Inicio automático de frecuencia (AFC) Los interruptores hidroeléctricos funcionan reduciendo la frecuencia en el sistema eléctrico, lo que ocurre cuando hay una pérdida de gran capacidad de generación. AChP acciona las turbinas hidráulicas, normaliza su velocidad y realiza la autosincronización con la red.
El AFC debe operar a una frecuencia más alta que la descarga de emergencia del sistema de energía para evitar que alcance un pico. Reguladores automáticos de excitación de máquinas síncronas proporcionar un aumento en la estabilidad estática y dinámica del sistema de potencia.
Automatización de la calidad de la energía
Power Quality Automation (EQA) admite parámetros como voltaje, frecuencia, presión y temperatura del vapor, etc.
EQE reemplaza las acciones del personal operativo y le permite mejorar la calidad de la energía debido a una reacción más rápida y sensible al deterioro de los indicadores de calidad.
Los dispositivos ACE más comunes son los reguladores automáticos de excitación de generadores síncronos, dispositivos automáticos para cambiar la relación de transformación de transformadores, transformadores de control automático, cambios automáticos de potencia de capacitores estáticos, reguladores automáticos de frecuencia (AFC), reguladores automáticos de frecuencia y flujos de potencia entre sistemas (AFCM). ).
El primer grupo de dispositivos ACE (excluyendo AFC y AFCM) permite el mantenimiento automático de voltaje en varios puntos nodales de redes eléctricas dentro de ciertos límites.
ARCH: dispositivos que regulan la frecuencia en los sistemas de energía, se puede instalar en una o varias centrales eléctricas. Cuanto mayor sea el número de centrales eléctricas con regulación automática de frecuencia, más precisamente se regula la frecuencia en el sistema eléctrico y menor será la participación de cada central eléctrica en la regulación automática de frecuencia, lo que aumenta la eficiencia de la regulación.
El control automático combinado de la frecuencia y el flujo de potencia entre sistemas mediante un sistema de control de frecuencia automático se utiliza ampliamente para los sistemas de potencia interconectados.
Automatización económica de la distribución
La Automatización de la Distribución Económica (AED) proporciona una distribución óptima de la potencia activa y reactiva en el sistema eléctrico.
El cálculo de la distribución de energía óptima se puede llevar a cabo tanto de forma continua como a pedido del despachador, mientras que no solo las características del consumo de costos en plantas de energía individuales, sino también el efecto de las pérdidas de energía en las redes eléctricas, así como varias restricciones. sobre la distribución de las cargas de los engranajes, etc.).
La automatización de distribución económica y los controladores automáticos de frecuencia pueden funcionar de forma independiente, pero también pueden estar interconectados.
En el segundo caso, AFC evita la desviación de frecuencia utilizando para este propósito cambios en la capacidad de las unidades individuales de la planta, independientemente de las condiciones de distribución económica, solo dentro de los límites de un cambio relativamente pequeño en la carga total.
Con un cambio suficientemente significativo en la carga total, el AER entra en funcionamiento y, de una forma u otra, cambia la configuración de potencia en la regulación automática de la frecuencia de las centrales eléctricas individuales. Si el AER es independiente del AER, el despachador cambia la configuración del AER después de recibir una respuesta a la solicitud del AER.
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