Frekvenční lavina

Dynamické charakteristiky energetického systému z hlediska frekvence, když dojde k nerovnováze činného výkonu, byly uvažovány výše za předpokladu, že výkon turbín zůstane konstantní (při absenci rotačních rezerv výkonu) nebo se změní pod vlivem AFC (v přítomnost rotujících rezerv). Ve skutečnosti, pokud se výkonová rezerva ukáže jako nedostatečná, není realizována nebo zcela chybí, vede výskyt deficitu činného výkonu ke snížení frekvence, v důsledku čehož výkon pomocných mechanismů tepelných elektráren a v důsledku toho klesá mechanický výkon turbín a elektrický výkon generátorů.
Při určité kombinaci zátěžových a výrobních charakteristik může i v tomto případě dojít k dlouhodobému ustálenému stavu energetické soustavy při snížené frekvenci. Při nepříznivé kombinaci těchto charakteristik v důsledku poklesu výkonu turbíny však deficit narůstá a proces může nabýt lavinovitého charakteru, kdy malá počáteční odchylka frekvence postupně narůstá a od určitého bodu se frekvence zvyšuje. prudce klesá, což vede k úplnému odstavení elektráren a odpojení všech spotřebitelů. Uveďme si kvalitativně obrázek tohoto jevu uvažováním různých zátěžových rázů na jednotkách energetického systému, které mají nějakou výkonovou rezervu.

Rýže. 1.33 Ilustrace frekvenčního lavinového procesu:
a—statická charakteristika, 1—2—charakteristika generátoru (turbíny) při činnosti automatického regulátoru otáček, 2—3—charakteristika generátoru (turbíny) s polyomovým otevíráním regulátorů; 2—3’—totéž, ale s poklesem výkonu turbíny v důsledku poklesu produktivity pomocných mechanismů elektrárny s poklesem frekvence, zátěže a výkonu generátoru v počátečním režimu, P1, P2, P3, P4 , P5 – charakteristika zatížení při různých rázech, A, B, C – body stabilního režimu, D – bod nestabilního režimu, 0 – bod kritického režimu; 6—vývoj frekvenčního lavinového procesu
Omezme se na statické charakteristiky zatížení a generování (obr. 1.33, a). Ve výchozím režimu, kterému odpovídá zatěžovací charakteristika Рн1, je ustálená hodnota frekvence určena průsečíkem této charakteristiky s generační charakteristikou 1-2 (bod A). Při rázech zátěže (charakteristiky Рн2 a Рн3) odpovídá nový ustálený stav stabilním bodům B a C (ustálené hodnoty frekvence f” a ve kterých jsou zátěž a výrobní výkony vyváženy. Při velkých rázech zátěže (charakteristika Рн5 ) a tomu odpovídající velké frekvenční odchylky, generační charakteristika 2— 3′, deformovaná poklesem produktivity nebo narušením chodu pomocných mechanismů, již nemá průsečík se zatěžovací charakteristikou, tzn. Limitní kritický režim, ve kterém je ještě možná existence bilance zátěže a generování elektrizační soustavy, odpovídá bodu 0 a frekvenci fcr (zatěžovací charakteristika P*a) · Pokud tedy zátěžový ráz překročí hodnotu určenou charakteristika PnA, počínaje určitým okamžikem, další proces snižování frekvence se bude vyvíjet jako lavina (obr. 1.33, b).
Obdobný jev může nastat, dojde-li ke snížení celkové výroby elektrické energie v elektrizační soustavě v důsledku nejen poklesu produktivity pomocných mechanismů elektrárny, ale také odstavení části tepelné elektrárny a bloků jaderné elektrárny z důvodu provoz technologických ochran (např. ochrana proti nízké hladině vody v kotlovém tělese), akce automatizace režimových systémů, rozdělení energetických systémů na části vedoucí ke zvýšení deficitu atd. Otázka, zda a frekvenční lavina se vyvine a jaká je doba před rozvojem tohoto procesu je dána velkým množstvím různých faktorů, jejichž povaha je do značné míry náhodná. Situaci zhoršuje i fakt, že pokles frekvence, jak je uvedeno výše, může vést i k rozvoji napěťové laviny a masivnímu chaotickému odpojování spotřebitelů. To často vede k rozvoji mimořádné situace a následně přispívá k rozvoji frekvenční laviny. Vztah mezi frekvenční lavinou a napěťovou lavinou a možnost přerůstání jedné laviny do druhé opět ukazuje na pravděpodobnostní charakter vývoje mimořádné situace a nutnost volit takové principy nouzového vyložení, které by za těchto podmínek umožnily pro obnovení normálního provozu energetických systémů.
To je zvláště důležité, protože frekvenční lavina je nejnebezpečnější a nejzávažnější nehodou, která vede k úplnému narušení celého energetického systému nebo oblasti, ve které k výpadku došlo. Frekvenční lavina je doprovázena velkými ekonomickými škodami, protože obnovení napájení spotřebitelů po takové havárii obvykle trvá dlouho (zejména v energetických systémech s tepelnými elektrárnami).

READ
Jak čistit kapotu kyselinou citronovou?