Descarga automática de frecuencia de AFC: finalidad y principio de funcionamiento

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Existen varios problemas que pueden provocar un accidente en una central eléctrica y en los sistemas eléctricos en general. Además de las fallas de fase a fase y a tierra, a veces se produce una caída de frecuencia en la red. Esto puede tener consecuencias nefastas. Por lo tanto, se utiliza uno de los tipos protección de relé - Descarga automática de frecuencia. Veamos qué es y dónde se aplica ADR.

Contenido:

  • ¿Para qué sirve AChR?
  • Clasificación
  • Principio de operación
  • Conclusión

¿Para qué sirve AChR?

Comencemos con el hecho de que una corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz fluye en las redes eléctricas domésticas. Este es su valor nominal, se permiten desviaciones de no más del 1%, es decir, 0,5 Hz. Con una escasez de consumo de energía activa y un exceso de potencia reactiva, puede comenzar una caída de frecuencia. ¿A dónde lleva? Para una disminución adicional similar a una avalancha en la frecuencia y los accidentes, considerámoslos con más detalle:

  1. La velocidad de rotación de los motores asíncronos y síncronos disminuirá con la frecuencia. En una planta de energía, esto conducirá a una disminución en el rendimiento de las bombas de agua para sus propias necesidades: para llenar calderas y enfriar potentes máquinas eléctricas.
    Equipo de planta de energía
  2. Cuando las turbinas de vapor operan a una frecuencia reducida, puede suceder lo siguiente: un grupo de palas entrará en resonancia y comenzará a vibrar y colapsar.Turbina de vapor

Debido a una disminución en la velocidad de los motores eléctricos de las bombas y mecanismos de la central, su potencia también disminuye, debido a esto, la frecuencia disminuye aún más rápido, por lo que a esto se le llama una avalancha de frecuencia.

Estos problemas conducen a accidentes a escala mundial, si esto ocurre en una central nuclear, por ejemplo. Por lo tanto, para reanudar el trabajo en el modo nominal, los grupos de consumidores se apagan uno por uno. Para ello, se utiliza un sistema de descarga automática de frecuencia - ACHR.

Producción: AFC se instala donde puede haber escasez de energía activa.

Clasificación

Antes de ver cómo funciona la descarga automática de frecuencia, echemos un vistazo a sus tipos:

  • AChR-I: protección de alta velocidad. El rango de ajuste de frecuencia para el AChR-1 está dentro de 46,5-48,8 Hz, y para el AChR de una cola especial es 49,0-49,2 Hz. Por tiempo de respuesta: 0,15-0,3 s. Donde selectividad de protección debe excluir la operación de descarga automática de frecuencia en caso de cortocircuito.
  • AChR-II. Se puede combinar y combinar. Una parte de los consumidores, que está desconectada por el combinado, se incluye en el volumen de AChR-1. El rango de frecuencia de AChR-2 está dentro de 48,7-49,1 Hz. Coincide con el rango de la primera respuesta de frecuencia, pero difiere en el ajuste de tiempo, es decir, de 5 a 90 segundos. Este tiempo de respuesta es aceptable si el equipo puede funcionar a una frecuencia de 49,2 Hz o más sin causar daños a los sistemas y componentes. En este caso, apagarlos para acelerar el proceso de retorno a la frecuencia nominal no tiene sentido.
  • ZACHR: instalado en plantas de energía nuclear, opera a una frecuencia de 49,2 Hz durante 0,5 s.

La siguiente figura muestra el gráfico de respuesta del AChR-1 y AChR-2:

Y el gráfico de respuesta en función de la tasa de reducción de frecuencia:

Principio de operación

La descarga automática de frecuencia tiene el siguiente principio de funcionamiento. Cuando la frecuencia cae por debajo de la nominal, los consumidores de la tercera o segunda categoría de fuente de alimentación comienzan a apagarse. Esto es necesario para devolver la primera categoría a una dieta normal. Las paradas se llevan a cabo en pasos con diferentes configuraciones de frecuencia y tiempo.

Los pasos son necesarios para minimizar las interrupciones en el suministro de energía a los consumidores, ya que no en todas las situaciones el proceso de caída de frecuencia se desarrolla de manera tan crítica que sea necesario hacer cortes globales. Y también para excluir su funcionamiento en caso de cortocircuito en la línea. Los consumidores se distribuyen uniformemente en los pasos de acuerdo con su poder.

La descarga automática de frecuencia se basó en un relé de frecuencia. Para organizar la desconexión de los consumidores, es necesario distribuirlos por categorías y, en consecuencia, por TP y RI según su finalidad prevista. De lo contrario, el apagado selectivo es más difícil de implementar.

Además, es necesario desconectar a los consumidores de la red, es necesario asegurar su reincorporación para esto existe un sistema de reenganche automático de frecuencia - CHAPV. También vale la pena señalar que en la actualidad, los circuitos puramente de relé rara vez se utilizan; se pueden encontrar en objetos antiguos que no han sido reconstruidos. Se utilizan principalmente sistemas de descarga automática de frecuencia basados ​​en microprocesadores. Le permiten ajustar con mayor precisión los parámetros de respuesta en caso de influencias perturbadoras.

Conclusión

Resumamos y respondamos en un lenguaje sencillo, dónde y en qué casos se utiliza el sistema de descarga automática de frecuencia. El AChR se utiliza en la industria de la energía para prevenir accidentes en las centrales eléctricas debido a una disminución similar a una avalancha en la frecuencia de la corriente eléctrica en la red. Esto puede suceder debido al hecho de que se altera el equilibrio de la potencia activa y reactiva.

La tarea principal antes de la descarga automática de frecuencia es la desconexión alterna de grupos de consumidores de acuerdo con categorías de suministro eléctrico, para no suponer paradas y accidentes importantes en los alimentados por esta línea empresas.

Para consolidar el material estudiado, recomendamos ver un video útil sobre el tema:

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