МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО УСТОЙЧИВОСТИ ЭНЕРГОСИСТЕМ
УТВЕРЖДЕНЫ приказом Минэнерго России от 30 июня 2003 г. N 277
Методические указания по устойчивости энергосистем устанавливают технические требования к электроэнергетическим системам и их объединениям по устойчивости.
Для персонала организаций, предприятий, осуществляющих проектирование и эксплуатацию энергосистем.
1.1. Методические указания по устойчивости энергосистем (далее - Методические указания) устанавливают технические требования, которым должны удовлетворять электроэнергетические системы (далее - энергосистемы) и их объединения в отношении устойчивости.
1.2. Методические указания предназначены для организаций, осуществляющих проектирование и эксплуатацию энергосистем.
Для настоящих Методических указаний применяются следующие понятия, термины и определения:
2.1. Энергосистема - технический объект как совокупность электростанций, приемников электрической энергии и электрических сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима.
2.2. Устойчивость энергосистем - способность сохранять синхронизм между электростанциями, или, другими словами, возвращаться к установившемуся режиму после различного рода возмущений.
2.3. Связи и сечения
2.3.1. Связь - последовательность элементов, соединяющих две части энергосистемы. Данная последовательность может включать в себя кроме линий электропередачи трансформаторы, системы (секции) шин, коммутационные аппараты, рассматриваемые как сетевые элементы.
2.3.2. Сечение - совокупность таких сетевых элементов одной или нескольких связей, отключение которых приводит к полному разделению энергосистемы на две изолированные части.
Применяется также понятие "частичное сечение" как совокупность сетевых элементов (часть сечения), отключение которых к делению энергосистемы на две изолированные части не приводит.
2.4. Схема и режим энергосистемы
2.4.1. Исходя из требований к устойчивости схемы энергосистемы подразделяются на нормальные, когда все сетевые элементы, определяющие устойчивость, находятся в работе, и ремонтные, отличающиеся от нормальной тем, что из-за отключенного состояния одного или нескольких элементов электрической сети (а при эксплуатации - также из-за отключенного состояния устройств противоаварийной автоматики) уменьшен максимально допустимый переток в каком-либо сечении (см. также п.2.4.3).
2.4.2. Различают установившиеся и переходные режимы энергосистем.
К установившимся относятся режимы, которые характеризуются неизменными параметрами. Медленные изменения режима, связанные с внутрисуточными изменениями электропотребления и генерации, нерегулярными колебаниями мощностей, передаваемых по связям, работой устройств регулирования частоты и активной мощности и т.п., рассматриваются как последовательность установившихся режимов.
К переходным относятся режимы от начального возмущения до окончания вызванных им электромеханических процессов (с учетом первичного регулирования частоты энергосистемы). Нормативные возмущения приведены в п.2.5.
2.4.3. При эксплуатации исходя из требований к устойчивости энергосистем перетоки мощности в сечениях в установившихся режимах подразделяются следующим образом:
нормальные (наибольший допустимый переток называется максимально допустимым);
вынужденные (наибольший допустимый переток называется аварийно допустимым).
Вынужденные перетоки допускаются для предотвращения или уменьшения ограничений потребителей, потери гидроресурсов, при необходимости строгой экономии отдельных видов энергоресурсов, неблагоприятном наложении плановых и аварийных ремонтов основного оборудования электростанций и сети, а также в режимах минимума нагрузки при невозможности уменьшения перетока из-за недостаточной маневренности АЭС (кроме сечений, примыкающих к АЭС; см. также пп.3.7-3.8).
2.4.4. При проектировании перетоки мощности в сечениях при установившихся режимах подразделяются следующим образом:
нормальные (наибольший допустимый переток называется максимально допустимым),
утяжеленные.
Утяжеленным считается переток, характеризующийся неблагоприятным наложением ремонтов основного оборудования электростанций в режимах максимальных и минимальных нагрузок, если общая продолжительность существования таких режимов в течение года не превышает 10%.
2.5. Наиболее тяжелые возмущения, которые учитываются в требованиях к устойчивости энергосистем, называемые нормативными возмущениями, подразделены на три группы: I, II и III. В состав групп входят следующие возмущения:
а) короткое замыкание (КЗ) с отключением элемента(ов) сети. Распределение по группам возмущений указано в табл.1.
Таблица 1
| Группы нормативных возмущений в сетях с ном. напряжением, кВ | |||
110-220 | 330-500 | 750 | 1150 | |
КЗ на сетевом элементе, кроме системы (секции) шин | ||||
Отключение сетевого элемента основными защитами при однофазном КЗ с успешным АПВ (для сетей 330 кВ и выше - ОАПВ, 110-220 кВ - ТАПВ) | I | I | I | I |
То же, но с неуспешным АПВ | I | I | I, II | II |
Отключение сетевого элемента основными защитами при трехфазном КЗ с успешным и неуспешным АПВ | II | - | - | - |
Отключение сетевого элемента резервными защитами при однофазном КЗ с успешным и неуспешным АПВ | II | - | - | - |
Отключение сетевого элемента основными защитами при двухфазном КЗ на землю с неуспешным АПВ | - | II | Ill | Ill |
Отключение сетевого элемента действием УРОВ при однофазном КЗ с отказом одного выключателя | II | III | III | III |
То же, но при двухфазном КЗ на землю | - | III | III | - |
То же, но при трехфазном КЗ | Ill | - | - | - |
КЗ на системе (секции) шин | ||||
Отключение СШ с однофазным КЗ, не связанное с разрывом связей между узлами сети | I | I | II | II |
То же, но с разрывом связей | III | III | - | - |
_______________
Или резервными защитами с не меньшим быстродействием.
При обеспечении автоматического запрета АПВ в случае непогасания дуги неуспешное АПВ может не рассматриваться.
На связи АЭС с энергосистемой.
При этом учитываются отключения всех сетевых элементов (включая СШ), связанных с отключением смежных выключателей.
Примечание. Расчетная длительность КЗ принимается по верхней границе фактических значений. При проектировании должны приниматься меры, обеспечивающие при работе основной защиты длительности КЗ, не превышающие следующих значений:
Номинальное напряжение, кВ | 110 | 220 | 330 | 500 | 750 | 1150 |
Время отключения КЗ, с | 0,18 | 0,16 | 0,14 | 0,12 | 0,10 | 0,08 |
б) скачкообразный аварийный небаланс активной мощности по любым причинам: отключение генератора или блока генераторов с общим выключателем, крупной подстанции, вставки постоянного тока (ВПТ) или крупного потребителя и др. Распределение небалансов по группам возмущений указано в табл.2.
Таблица 2
Значение аварийного небаланса мощности | Группа нормативных возмущений |
Мощность генератора или блока генераторов, подключенных к сети общими выключателями | II |
Мощность, подключенная к одной секции (системе) шин или распредустройства одного напряжения электростанции | III* |
___________________
* Аварийные небалансы группы III относятся к случаю, когда рассматривается устойчивость параллельной работы по связям между ОЭС, и учитываются, если их возникновение возможно при возмущениях, приведенных в табл.1.
Кроме того, в группу III включаются следующие возмущения: