Automatisation des systèmes électriques : APV, AVR, AChP, ARCH et autres types d'automatisation
Les principaux paramètres régulés par les systèmes de contrôle automatique des systèmes électriques sont la fréquence du courant électrique, la tension des points nodaux des réseaux électriques, la puissance active et réactive et les courants d'excitation des générateurs des centrales électriques et des compensateurs synchrones, les flux de puissance active et réactive dans les réseaux électriques des systèmes énergétiques et des interconnexions, la pression et la température de la vapeur, la charge des chaudières, la quantité d'air fourni, le vide dans les fours des chaudières, etc. De plus, les commutateurs des réseaux électriques et autres appareils peuvent fonctionner automatiquement.
La gestion automatique des modes du système électrique consiste en :
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fiabilité de l'automatisation ;
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automatisation de la qualité de l'énergie ;
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automatisation de la distribution économique.
Automatisation de la fiabilité
L'automatisation de la fiabilité (AN) est un ensemble de dispositifs automatiques fonctionnant en cas de dommages aux équipements d'urgence et contribuant à l'élimination rapide d'un accident, limitant ses conséquences, empêchant le développement d'accidents dans le système électrique et minimisant ainsi les interruptions de l'alimentation électrique. .
Les dispositifs AN les plus courants sont la protection par relais des équipements électriques, le déchargement automatique d'urgence du système électrique, la reconnexion automatique, la mise en marche automatique de la réserve, l'autosynchronisation automatique, le démarrage automatique de la fréquence des unités arrêtées des stations hydrauliques, l'excitation automatique du générateur régulateurs.
Décharge d'urgence automatique des systèmes énergétiques (AAR) assure le maintien de l'équilibre de puissance dans les systèmes électriques en cas d'accident grave accompagné d'une perte de capacité de production importante et d'une réduction de la fréquence du courant alternatif.
Lorsque l'AAA est déclenché, un certain nombre d'utilisateurs du système électrique sont automatiquement déconnectés, ce qui permet de maintenir l'équilibre énergétique et empêche une forte réduction de fréquence et de tension, qui menace de perturber la stabilité statique de l'ensemble du système électrique, c'est-à-dire , une panne complète dans son travail.
AAR se compose d'un certain nombre de files d'attente, dont chacune fonctionne lorsque la fréquence tombe à une certaine valeur prédéterminée et désactive un certain groupe d'utilisateurs.
Différents étages AAF diffèrent par le réglage de la fréquence de réponse, ainsi que par un certain nombre de systèmes d'alimentation et leur temps de fonctionnement (réglage du relais temporisé).
La destruction AAA, à son tour, empêche les utilisateurs d'être déconnectés inutilement, car lorsque suffisamment d'utilisateurs sont déconnectés, la fréquence augmente, empêchant les files d'attente AAA suivantes de fonctionner.
Le réengagement automatique s'applique aux utilisateurs précédemment désactivés par AAA.
Réenclenchement automatique (AR) réactive automatiquement la ligne de transmission après sa déconnexion automatique. Le réenclenchement automatique réussit souvent (une panne de courant de courte durée entraîne l'autodestruction de l'urgence) et la ligne endommagée reste en service.
La fermeture automatique est particulièrement importante pour les lignes simples, car une fermeture automatique réussie empêche la perte d'énergie pour les consommateurs. Pour les lignes à plusieurs circuits, le réenclenchement automatique rétablit automatiquement le circuit d'alimentation normal. Enfin, la refermeture automatique des lignes reliant la centrale à la charge augmente la fiabilité de la centrale.
AR est divisé en triphasé (déconnectant les trois phases en cas de défaillance d'au moins l'une d'entre elles) et monophasé (déconnectant uniquement la phase endommagée).
Le réenclenchement automatique des lignes provenant des centrales se fait avec ou sans synchronisation. La durée du cycle de réenclenchement automatique est déterminée par les conditions d'extinction de l'arc (durée minimale) et par les conditions de stabilité (durée maximale).
Regarder - Comment les dispositifs de réenclenchement automatique sont disposés dans les réseaux électriques
Commutateur de transfert automatique (ATS) comprend un équipement de secours en cas d'arrêt d'urgence du principal.Par exemple, lorsqu'un groupe de lignes d'utilisateurs est alimenté par un transformateur, lorsqu'il est déconnecté (en raison d'une panne ou pour toute autre raison), l'ATS connecte les lignes à un autre transformateur, qui rétablit l'alimentation normale des utilisateurs.
L'ATS est largement utilisé dans tous les cas où selon les conditions du circuit électrique il peut être réalisé.
L'auto-synchronisation automatique garantit que les générateurs sont allumés (généralement en cas d'urgence) en utilisant la méthode d'auto-synchronisation.
L'essence de la méthode est qu'un générateur non excité est connecté au réseau, puis une excitation lui est appliquée. L'autosynchronisation assure un démarrage rapide des générateurs et accélère le retrait d'urgence, permettant pendant une courte période d'utiliser la puissance des générateurs qui ont perdu la communication avec le système électrique.
Je regarde - Comment fonctionnent les dispositifs automatiques d'activation de la réserve dans les réseaux électriques
Démarrage automatique de la fréquence (AFC) Les disjoncteurs hydroélectriques fonctionnent en réduisant la fréquence du système électrique, ce qui se produit lorsqu'il y a une perte de capacité de production importante. AChP entraîne les turbines hydrauliques, normalise leur vitesse et effectue une autosynchronisation avec le réseau.
L'AFC doit fonctionner à une fréquence plus élevée que le déchargement d'urgence du système électrique pour éviter qu'il ne culmine. Régulateurs automatiques d'excitation de machines synchrones fournir une augmentation de la stabilité statique et dynamique du système d'alimentation.
Automatisation de la qualité de l'énergie
L'automatisation de la qualité de l'énergie (EQA) prend en charge des paramètres tels que la tension, la fréquence, la pression et la température de la vapeur, etc.
L'EQE remplace les actions du personnel opérationnel et vous permet d'améliorer la qualité de l'énergie grâce à une réaction plus rapide et plus sensible à la détérioration des indicateurs de qualité.
Les dispositifs ACE les plus courants sont les régulateurs d'excitation automatiques des générateurs synchrones, les dispositifs automatiques de modification du rapport de transformation des transformateurs, les transformateurs à commande automatique, les changements de puissance automatiques des condensateurs statiques, les régulateurs de fréquence automatiques (AFC), les régulateurs de fréquence automatiques et les flux de puissance intersystèmes (AFCM ).
Le premier groupe d'appareils ACE (hors AFC et AFCM) permet le maintien automatique de la tension à un certain nombre de points nodaux des réseaux électriques dans certaines limites.
ARCH - dispositifs qui régulent la fréquence dans les systèmes électriques, peut être installé dans une ou plusieurs centrales. Plus le nombre de centrales électriques à régulation automatique de fréquence est élevé, plus la fréquence est régulée avec précision dans le système électrique et plus la part de chaque centrale électrique dans la régulation automatique de fréquence est faible, ce qui augmente l'efficacité de la régulation.
Le contrôle automatique combiné de la fréquence et du flux de puissance intersystème à l'aide d'un système de contrôle automatique de la fréquence est largement utilisé pour les systèmes électriques interconnectés.
Automatisation économique de la distribution
L'automatisation de la distribution économique (AED) permet une distribution optimale de la puissance active et réactive dans le système électrique.
Le calcul de la distribution d'énergie optimale peut être effectué à la fois en continu et à la demande du répartiteur, non seulement les caractéristiques de la consommation de coûts dans les centrales électriques individuelles, mais également l'effet des pertes d'énergie dans les réseaux électriques, ainsi que diverses restrictions sur la répartition des charges des engins, etc.).
L'automatisation économique de la distribution et les contrôleurs de fréquence automatiques peuvent fonctionner indépendamment les uns des autres, mais ils peuvent également être interconnectés.
Dans le second cas, l'AFC empêche les écarts de fréquence en utilisant à cette fin les modifications de la capacité des unités individuelles de la centrale, quelles que soient les conditions de répartition économique, uniquement dans les limites d'une modification relativement faible de la charge totale.
Avec une modification suffisamment importante de la charge totale, l'AER entre en service et modifie d'une manière ou d'une autre les réglages de puissance dans la régulation automatique de la fréquence des centrales électriques individuelles. Si l'AER est indépendant de l'AER, les paramètres AER sont modifiés par le répartiteur après avoir reçu une réponse à la demande AER.
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