Descarregamento automático de frequência de AFC: propósito e princípio de operação

Para que serve o AChR?

Vamos começar com o fato de que uma corrente alternada com frequência de 50 Hz flui em redes elétricas domésticas. Este é o seu valor nominal; desvios não superiores a 1%, ou seja, 0,5 Hz, são permitidos. Com uma escassez de consumo de energia ativa e um excesso de energia reativa, uma queda de frequência pode começar. Para onde isso leva? Para um declínio adicional semelhante a uma avalanche na frequência e acidentes, vamos considerá-los em mais detalhes:

1. A velocidade de rotação dos motores assíncronos e síncronos diminuirá com a frequência. Em uma usina de energia, isso levará a uma diminuição no desempenho das bombas de água para suas próprias necessidades - para encher caldeiras e resfriar máquinas elétricas potentes.
   
2. Quando as turbinas a vapor operam em uma frequência reduzida, o seguinte pode acontecer - um grupo de lâminas entrará em ressonância e começará a vibrar e entrar em colapso.

Devido à diminuição da velocidade dos motores elétricos das bombas e dos mecanismos da usina, sua potência também diminui, por isso a frequência diminui ainda mais rápido, por isso é chamada de avalanche de frequência.

Esses problemas levam a acidentes em escala global, se isso acontecer em uma usina nuclear, por exemplo. Portanto, para retomar o trabalho no modo nominal, os grupos de consumidores são desligados um a um. Para isso, é utilizado um sistema de descarga automática de frequência - ACHR.

Saída: O AFC é instalado onde pode haver falta de energia ativa.

Classificação

Antes de ver como funciona o descarregamento automático de frequência, vamos dar uma olhada em seus tipos:

• AChR-I - proteção de alta velocidade. A faixa de configuração de frequência para o AChR-1 está entre 46,5-48,8 Hz e para o AChR de uma fila especial é 49,0-49,2 Hz. Por tempo de resposta - 0,15-0,3 s. Em que seletividade de proteção deve excluir a operação de descarga automática de frequência em caso de curto-circuito.
• AChR-II. Ele pode ser combinado e não combinado. Uma parte dos consumidores, que é desconectada pelo combinado, é incluída no volume do AChR-1. A faixa de frequência do AChR-2 está entre 48,7-49,1 Hz. Ela coincide com a faixa da primeira resposta de frequência, mas difere na configuração do tempo, ou seja, de 5 a 90 segundos. Este tempo de resposta é aceitável se o equipamento puder operar a uma frequência de 49,2 Hz ou mais sem causar danos aos sistemas e componentes. Nesse caso, desligá-los para acelerar o processo de retorno à frequência nominal não faz sentido.
• ZACHR - instalado em usinas nucleares, opera na frequência de 49,2 Hz por 0,5 s.

A figura abaixo mostra o gráfico de resposta do AChR-1 e AChR-2:

E o gráfico de resposta dependendo da taxa de redução de frequência:

Princípio de operação

O descarregamento automático de frequência obedece ao seguinte princípio de operação. Quando a frequência cai abaixo do nominal, os consumidores da terceira ou segunda categoria de fonte de alimentação começam a desligar. Isso é necessário para retornar a primeira categoria à dieta normal. Os desligamentos ocorrem em etapas em diferentes configurações de frequência e tempo.

As etapas são necessárias para minimizar interrupções no fornecimento de energia aos consumidores, uma vez que nem em todas as situações o processo de queda de frequência se desenvolve de forma tão crítica que seja necessário fazer desligamentos globais. E também para excluir o seu funcionamento em caso de curto-circuito na linha. Os consumidores são distribuídos uniformemente pelas etapas de acordo com seu poder.

O descarregamento automático de frequência foi baseado em um relé de frequência. Para organizar o desligamento de consumidores, é necessário distribuí-los por categorias e, consequentemente, por TP e RI de acordo com a finalidade a que se destinam. Caso contrário, o desligamento seletivo é mais difícil de implementar.

Além disso, é necessário desligar os consumidores da rede elétrica, é necessário garantir a sua reinclusão para isso existe um sistema de religamento automático por frequência - CHAPV. Também é importante notar que, atualmente, raramente são usados ​​circuitos puramente de relé, eles podem ser encontrados em objetos antigos que não foram reconstruídos. Os sistemas de descarga automática de frequência baseados em microprocessador são usados ​​principalmente. Eles permitem que você ajuste com mais precisão os parâmetros de resposta em caso de influências perturbadoras.

Conclusão

Vamos resumir e responder em linguagem simples, onde e em que casos o sistema de descarga automática de frequência é usado. O AChR é usado na indústria de energia para prevenir acidentes em usinas de energia devido a uma diminuição semelhante a uma avalanche na frequência da corrente elétrica na rede. Isso pode acontecer devido ao fato de que o equilíbrio da potência ativa e reativa é perturbado.

A principal tarefa antes do descarregamento automático de frequência é a desconexão alternada de grupos de consumidores de acordo com categorias de fonte de alimentação, de modo a não acarretar tempo de inatividade significativo e acidentes naqueles alimentados por esta linha empreendimentos.

Para consolidar o material estudado, recomendamos assistir a um vídeo útil sobre o tema:

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