СТО 59012820.29.240.007-2008 Правила предотвращения развития и ликвидации нарушений нормального режима электрической части энергосистем
6.1. Предотвращение и ликвидация аварийных небалансов активной мощности
Общие положения
При управлении технологическими режимами энергосистем в нормальных режимах и при нарушениях нормального режима частота в энергосистеме поддерживается системой регулирования частоты, состоящей из подсистем первичного, вторичного и третичного регулирования.
Первичное регулирование частоты (время мобилизации не более 30 с) является основным средством ограничения отклонений частоты. Первичное регулирование частоты осуществляется регуляторами скорости, которые инициируют быстрое изменение моментов турбин энергоблоков на электростанциях в зависимости от направления и величины отклонения скорости вращения турбин от заданной.
Вторичное регулирование частоты (время мобилизации не более 15 мин) корректирует действие регуляторов скорости на электростанциях, выделенных для астатического регулирования частоты и внешних перетоков в зоне регулирования.
Вторичное регулирование частоты обеспечивает восстановление частоты в энергосистеме и реализованных при действии первичного регулирования резервов первичного регулирования.
Третичное регулирование частоты восстанавливает резервы вторичного регулирования, оптимизирует распределение возникшего в зоне регулирования небаланса между электростанциями с использованием расчетов, основанных на измерениях, проводимых в режиме реального времени.
При внезапном возникновении больших небалансов мощности, как правило, связанных с разделением энергосистемы на несбалансированные части, для предотвращения недопустимого изменения и восстановления частоты предусматривается и используется противоаварийная автоматика (автоматика ограничения снижения частоты и автоматика ограничения повышения частоты). Указанная автоматика ограничивает отклонения частоты при нарушениях баланса активной мощности, обеспечивая требуемые условия для работы электрических станций и предотвращая развитие нарушений баланса активной мощности.
Значительное снижение или повышение частоты недопустимо по режимам работы электрических станций.
Для тепловых электростанций снижение частоты ниже 49,00 Гц недопустимо по режиму работы котлов, имеющих питательные электронасосы. При длительном, более 1 мин, снижении частоты ниже 48,00 Гц возникает угроза срыва режимов питательных насосов и останова энергоблоков от технологических защит. Работа на пониженной частоте может приводить к разрушению лопаточного аппарата паровых турбин.
Для атомных электрических станций установлены следующие допустимые по величине и длительности отклонения частоты от номинального значения:
Частота, Гц | ВВЭР-1000 | РБМК-1000 |
Выше 51,00 | Эксплуатация запрещается | Эксплуатация запрещается |
50,50-51,00 | Не более 10 с (суммарно не более 60 с в год и 10 случаев за срок службы реактора) | Не более 10 с (суммарно не более 60 с в год) |
49,00-50,50 | Эксплуатация без ограничений | Эксплуатация без ограничений |
49,00-48,40 | Не более 5 мин (суммарно не более 20 мин в год и 20 случаев за срок службы реактора) | Не более 5 мин (суммарно не более 25 мин в год) |
48,40-48,00 | Не более 10 с (суммарно не более 25 мин в год) | |
48,00-47,00 | Не более 1 мин, но не более 6 мин в год (суммарно 15 раз за срок службы реактора) | Эксплуатация запрещается |
47,00-46,00 | Не более 10 с (суммарно не более 60 с за год и 10 случаев за срок службы реактора) | Эксплуатация запрещается |
Ниже 46,00 | Эксплуатация запрещается | Эксплуатация запрещается |
Для скорейшего восстановления электроснабжения потребителей, энергопринимающие установки которых были отключены действием автоматики частотной разгрузки (АЧР), предусматривается автоматика их частотного повторного включения (ЧАПВ). ЧАПВ обеспечивает включение потребителей по мере восстановления частоты.
В нормальных режимах ЕЭС частота нормируется в диапазонах:
- 50,00±0,05 Гц - нормальное значение (для длительных отклонений);
- для отклонений длительностью не более 15 мин: 50,00±0,20 Гц.
При невозможности поддержания в ЕЭС частоты в этих пределах в послеаварийных и вынужденных режимах, а также в изолированно работающих энергосистемах и в энергорайонах (энергоузлах), выделившихся на изолированную работу, применяются нормы отклонения частоты [3], которые составляют для двадцатисекундных средних значений:
- 0,20 Гц - нормально допустимое значение отклонения частоты;
- 0,40 Гц - предельно допустимое значение отклонения частоты, причем допустимое время работы энергосистемы с отклонением частоты в диапазоне от 0,20 до 0,40 Гц не должно превышать 72 мин в сутки.
Ограничение электроснабжения потребителей, в том числе путем отключения их энергопринимающих установок, может применяться при возникновении нарушений нормального режима, связанных с дефицитом активной мощности, после исчерпания резервов генерирующей мощности, при снижении частоты электрического тока в ЕЭС России или изолированно работающих энергосистемах ниже 49,80 Гц.
6.1.1. Предотвращение и ликвидация снижения частоты электрического тока
6.1.1.1. В поддержании нормального уровня частоты участвуют все области регулирования, выполняя заданный суточный график сальдо перетоков мощности с коррекцией по частоте.
6.1.1.2. После разработки и анализа ожидаемого баланса мощности и при выявленной необходимости для предотвращения возможного снижения частоты в энергосистеме, перегрузки сечений, связей и электротехнического оборудования, с необходимой заблаговременностью до предстоящего прохождения максимума нагрузки (утреннего или вечернего):
- даются команды на подготовку гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС) к работе в генераторном режиме;
- даются команды на пуск энергоблоков, находящихся в холодном резерве;
- запрещается вывод в ремонт генерирующего и электросетевого оборудования, снижающего пропускную способность сечений с ожидаемой перегрузкой (независимо от наличия разрешенных заявок);