Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian của tần số trong quá trình thực hiện sa thải phụ tải Trong tiểu luận này sẽ tập trung giới thiệu về giải pháp sa thải phụ tải theo tần số để khôi phục tần số cho hệ thống. Mục đích sa thải phụ tải theo tần số: tần số hệ thống là thước đo khả năng đáp ứng công suất của nguồn khi có sự thay đổi công suất phụ tải và tần số bị suy giảm nếu như công suất phụ tải lớn hơn khả năng phát của nguồn điện trong hệ thống. Có thể do phụ tải tăng đột ngột, hoặc mất các máy phát trong hệ thống. Nếu tần số hê thống duy trì ở dưới ngưỡng vận hành quá thời gian cho phép sẽ ảnh hưởng đến sự làm việc máy phát, các rơ le bảo vệ máy phát sẽ tác động tách dần các máy phát ra khỏi lưới làm cho hệ thống đang thiếu công suất lại càng thiếu trầm trọng, quá trình tiếp tục làm cho tất cả các máy phát bị tách hết gây rã lưới toàn hệ thống, cụ thể: Hệ thống vận hành với tần số thấp hơn định mức sẽ ảnh hưởng đến chất lượng điện năng và không cho phép vì các lý do sau: Khi tần số giảm xuống dưới 49.5HZ: một số tuabin có thể xảy ra hiện tượng rung mạnh dễ gây hỏng hóc nguy hiểm về cơ khí Khi tần số giảm tới 49Hz: các bộ điều chỉnh đã mở hết các van năng lượng, tổ máy đầy tải. Nếu tần số tiếp tục giảm sẽ gây giảm hiệu suất của hệ thống tự dùng, đặc biệt là hệ thống bơm cấp. Khi công suất tự dùng giảm, làm giảm công suất tổ máy, làm trầm trọng mức độ mât cân bằng, Kết quả có thể dẫn tới hiện tượng sụp đổ tần số (thác tần số) và các tổ máy sẽ bị cắt ra khỏi hệ thống. Khi tốc độ quay của tổ máy chính giảm, các máy phát kích từ cũng giảm tốc, giảm điện áp kích từ, giảm điện áp đầu cực máy phát: làm mức độ dự trữ ổn định, hệ thống dễ bị chia tách. Khi tần số suy giảm: mức độ tiêu thụ công suất phản kháng của các phụ tải tăng lên, điện áp trong hệ thống giảm thấp, đến một mức độ nào đó có thể gây lên hiện tượn điện áp suy giảm đột ngột (thác điện áp) và các phụ tải sẽ bị tách ra, hệ thống bị chia tách thành nhiều phần nhỏ. Giải pháp khắc phục: Để tránh xảy ra hiện tượng này, một biện pháp vô cùng hữu ích hiện nay là sử dụng các rơ le sa thải phụ tải theo tần số. Rơ le này làm việc theo nguyên lý đo tần số hệ thống và sẽ tác động cắt các phụ tải (đã được cài đặt trước) nếu tần số thấp được duy trì quá thời gian cho phép. Việc sa thải phụ tải sẽ giảm bớt “gánh nặng” cho các máy phát trong hệ thống. Việc sa thải phụ tải đủ nhanh, đủ lớn công suất sẽ khôi phục được tần số. Điều này cần được nghiên cứu kỹ lưỡng để vừa tối thiểu khối lượng tải sa thải vừa đảm bảo tính ổn định của hệ thống. Dưới đây là trình bày chi tiết về lý thuyết sa thải phụ tải
Môn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải MỤC LỤC Giới thiệu tổng quan 1.1 Giới thiệu chung tần số hệ thống Điện 1.2 Mục đích sa thải phụ tải theo tần số 1.3 Cơ sở lý thuyết 1.3.1 Độ lệch tần số cho phép cố giải pháp để khôi phục tần số 1.3.2 Các thiết bị yêu cầu thiết bị tự động cắt tải theo tần số .9 Nguyên lý làm việc tự động sa thải phụ tải 11 2.1 Nguyên tắc hệ thống tự sa thải phụ tải 11 2.2 Nguyên lý hoạt động 11 2.2.1 Phân nhóm thiết bị tự cắt tải (TCT) .11 2.2.2 Đại lượng đặt theo tần số thiết bị 12 2.2.3 Đại lượng đặt theo thời gian thiết bị TCT-I TCT-II 12 2.3 Tự sa thải phụ tải bổ sung 14 Diễn biến tần số sa thải phụ tải 16 Trang Môn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải Giới thiệu tổng quan 1.1 Giới thiệu chung tần số hệ thống Điện Tần số hệ thống điện đóng vai trị quan trọng, đặc trọng cho tốc độ quay tất máy phát đồng hệ thống Đối với hệ thống điện Việt Nam, châu Á châu Âu tần số định mức quy định 50 Hz Các nước Bắc Mỹ Hoa Kỳ Canada có tần số định mức quy định 60 Hz Theo quy định tiêu chuẩn kỹ thuật vận hành hệ thống điện Việt Nam dao động tần số cho phép ± 0.2Hz chế độ vận hành bình thường Để hệ thống điện vận hành bình thường cung cấp điện liên tục công suất phát công suất phụ tải phải đạt trạng thái cân bằng, nhiên hệ thống điện ln xuất kích động làm cho hệ thống dao động Có loại kích động: kích động nhỏ kích động lớn Đối với kích động nhỏ thông số hệ thống biến thiên nhỏ xung quanh giá trị định mức Đối với kích động lớn thơng số biến đổi mạnh, sau nhiều chu kỳ hệ thống điện trở làm việc với trạng thái cân hệ thống tùy thuộc vào lực thân điều khiển hệ thống, hội tụ kích động mạnh gây tan rã hệ thống Tần số hệ thống điện thước đo lực, khả đáp ứng công suất phụ tải máy phát hệ thống Nếu tần số bị suy giảm tức hệ thống thiếu công suất, hệ thống cần tăng thêm công suất phát, ngược lại tần số tăng tức hệ thống thừa công suất, hệ thống cần giảm công suất phát Điều thực tự động qua điều tốc, điều tần đặt nhà máy điện Việc tần số nằm dải vận hành khoảng thời gian lớn giới hạn cho phép bảo vệ rơ le hệ thống tác động để đảm bảo đƣa tần số hệ thống phục hồi lại tần số định mức Nếu thiết bị bảo vệ tác động không kịp đưa tần số định mức dẫn đến sụp đổ hệ thống điện, máy phát bị tách lưới Đây cố nghiêm trọng hệ thống điện Trang Môn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải Trong tiểu luận tập trung giới thiệu giải pháp sa thải phụ tải theo tần số để khôi phục tần số cho hệ thống 1.2 Mục đích sa thải phụ tải theo tần số Như trình bày trên, tần số hệ thống thước đo khả đáp ứng công suất nguồn có thay đổi cơng suất phụ tải tần số bị suy giảm công suất phụ tải lớn khả phát nguồn điện hệ thống Có thể phụ tải tăng đột ngột, máy phát hệ thống Nếu tần số thống trì ngưỡng vận hành thời gian cho phép ảnh hưởng đến làm việc máy phát, rơ le bảo vệ máy phát tác động tách dần máy phát khỏi lưới làm cho hệ thống thiếu công suất lại thiếu trầm trọng, trình tiếp tục làm cho tất máy phát bị tách hết gây rã lưới toàn hệ thống, cụ thể: Hệ thống vận hành với tần số thấp định mức ảnh hưởng đến chất lượng điện không cho phép lý sau: Khi tần số giảm xuống 49.5HZ: số tuabin xảy tượng rung mạnh dễ gây hỏng hóc nguy hiểm khí Khi tần số giảm tới 49Hz: điều chỉnh mở hết van lượng, tổ máy đầy tải Nếu tần số tiếp tục giảm gây giảm hiệu suất hệ thống tự dùng, đặc biệt hệ thống bơm cấp Khi công suất tự dùng giảm, làm giảm công suất tổ máy, làm trầm trọng mức độ mât cân bằng, Kết dẫn tới tượng sụp đổ tần số (thác tần số) tổ máy bị cắt khỏi hệ thống Khi tốc độ quay tổ máy giảm, máy phát kích từ giảm tốc, giảm điện áp kích từ, giảm điện áp đầu cực máy phát: làm mức độ dự trữ ổn định, hệ thống dễ bị chia tách Khi tần số suy giảm: mức độ tiêu thụ công suất phản kháng phụ tải tăng lên, điện áp hệ thống giảm thấp, đến mức độ gây lên tượn điện áp suy giảm đột ngột (thác điện áp) phụ tải bị tách ra, hệ thống bị chia tách thành nhiều phần nhỏ Trang Môn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải Giải pháp khắc phục: Để tránh xảy tượng này, biện pháp vơ hữu ích sử dụng rơ le sa thải phụ tải theo tần số Rơ le làm việc theo nguyên lý đo tần số hệ thống tác động cắt phụ tải (đã cài đặt trước) tần số thấp trì thời gian cho phép Việc sa thải phụ tải giảm bớt “gánh nặng” cho máy phát hệ thống Việc sa thải phụ tải đủ nhanh, đủ lớn công suất khôi phục tần số Điều cần nghiên cứu kỹ lưỡng để vừa tối thiểu khối lượng tải sa thải vừa đảm bảo tính ổn định hệ thống Dưới trình bày chi tiết lý thuyết sa thải phụ tải 1.3 Cơ sở lý thuyết Trong chế độ làm việc bình thường HTĐ thiết bị tự động điều chỉnh tần số công suất tác dụng có nhiệm vụ trì tần số giới hạn cho phép Một số loại cố gây thiếu hụt lớn công suất tác dụng hệ thống điện mà cho dù có huy động hết lượng dự phịng quay khơng thể lập lại cân cơng suất Khi thiếu cơng suất tần số hệ thống suy giảm Một số phụ tải điện có cơng suất phụ thuộc vào tần số, tần số giảm thấp, lượng công suất tiêu thụ giảm theo, kết cân không lớn, tần số tiến tới trị số xác lập mới, thấp trị số ban đầu f0 Hiện tượng công suất tiêu thụ phụ tải tự động giảm tần số suy giảm gọi hiệu ứng tự điều chỉnh phụ tải theo tần số Quan hệ công suất tần số phụ tải chế độ xác lập gọi đặc tính tần số tĩnh phụ tải Khi giữ điện áp khơng đổi, quan hệ có dạng: n f f f P ( f ) P0 1 P0 P0 n P0 (1) f0 f0 f0 Trong đó: P0: cơng suất phụ tải tần số f0 Trang Môn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải α0, α1, α2,…, αn: tỷ phần phụ tải tổng không phụ thuộc, phụ thuộc bậc 1, phụ thuộc bậc n vào tần số Hiệu ứng tự điều chỉnh phụ tải theo tần số đặc trưng hệ số hiệu ứng điều chỉnh k, xác định lượng giảm công suất tiêu thụ tần số Hệ thống điện suy giảm: k P P f P0 f f (2) Trong đó: P: thay đổi cơng suất tiêu thụ phụ tải f : thay đổi tần số chế độ xác lập Trong khoảng tần số 45 ÷ 50Hz, đặc tính tần số thực tế phụ tải thay gần quan hệ tuyến tính có hệ số k xem số Thực tế HTĐ thường có k=1÷3.5, hệ số cao suy giảm tần số kèm với suy giảm điện áp Với hệ số k tần số HTĐ suy giảm 1% (0.5Hz) công suất tiêu thụ phụ tải giảm 1÷3.5% Hình Ảnh hưởng hiệu ứng điều chỉnh phụ tải tăng tải đột ngột lên biến thiên tần số Trang Môn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải Ảnh hưởng hiệu ứng điều chỉnh phụ tải lên tần số tăng tải đột ngột minh họa hình vẽ Trạng thái ban đầu hệ thống điện (điểm a) đặc trưng cân công suất tuabin PT (đường 1) công suất phụ tải tần số f0 Khi phụ tải tăng đột ngột lượng P0 (chẳng hạn đóng thêm hộ tiêu thụ), đặc tính tần số tĩnh phụ tải thay đổi từ P sang P’ (đường 3) Để đơn giản việc phân tích, ta giả thiết cơng suất tuabin P T khơng thay đổi Khi tác động lượng công suất thiếu hụt P0=P’-PT tần số hệ thống bắt đầu suy giảm đến P’= P T hệ thống lại thiết lập chế độ cân với tần số f1 thấp (điểm b) Như từ chế độ cân với f 0, HTĐ chuyển sang chế độ cân f1 Từ công thức (2) ta có: f P0 k (3) Trong đó: P0 tính % Khi f0=50Hz, độ lệch tần số f f bằng: P0 2k (4) Như tần số xác lập f1 : f1 50 f 50 P0 2k (5) Quá trình độ việc thay đổi tần số HTĐ đặc trưng đặc tính động tần số Khi khơng xét đến dự phịng quay cơng suất máy phát điện ta có Tj d f k P0 f P0 0 dt (6) Trong đó: TJ: số qn tính khối lượng quay hệ thống điện Trang Môn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải Từ (6) suy ra: P0 T f (1 e f ) 0 k P0 Trong : Tf Tj k P0 (7) số thời gian tần số HTĐ (thơng thường Tf=5÷8s) Như đặc tính động tần số hệ thống điện biểu diễn thay đổi tần số theo thời gian, khơng có dự trữ quay cơng suất phát, có dạng hàm mũ (theo hình vẽ 1) f f f f f (1 e Tf ) (8) 1.3.1 Độ lệch tần số cho phép cố giải pháp để khôi phục tần số Độ lệch tần số cho phép cố hạn chế khơng theo u cầu làm việc bình thường hộ tiêu thụ mà theo điều kiện làm việc thiết bị phụ trợ nhà máy điện Hình 2.Đặc tính động tần số hệ thống điện Tần số giảm thấp ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống tự dùng nhà máy nhiệt điện, trước tiên đên bơm cấp nước bơm tuần hồn hệ thống Trang Mơn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải nhiệt nhà máy Khi tần số 45-60 Hz bơm cấp nước giảm suất đến trị số khơng, cịn bơm tuần hồn- xuống cịn 60-75% Điều kéo theo việc giảm công suất phát tổ máy tần số lại tiếp tục suy giảm, kết dẫn đến tượng “thác tần số” Quá trình giảm tần số kéo theo khả phát công suất phản kháng bị giảm mức tiêu thụ công suất phản kháng phụ tải tăng lên làm cho điện áp HTĐ bị giảm thấp Khi tần số xuống cịn 43-45 Hz, điện áp giảm đến trị số gây nên tượng “thác điện áp” Hiện tượng thác (sụp đổ) tần số điện áp xảy nhanh kéo theo hậu nghiêm trọng: cắt hàng loạt phụ tải, tan rã hệ thống Để ngăn chặn cố phải sử dụng đồng nhiều giải pháp đặc biệt: Tận dụng dự phòng quay tổ máy Chuyển tổ máy phát thủy điện làm việc chế độ bù sang chế phát công suất tác dụng khởi động tổ máy phát thủy điện dự phòng Cắt phần hộ tiêu thụ (cắt tải) để nhanh chóng lập lại cân công suất Khi phát sinh thiếu hụt, trước tiên phải huy động dự phòng quay nhà máy nhiệt điện Hệ thống điều khiển tua bin nhờ có qn tính bé nhanh chóng tiếp nhận thêm cơng suất Qn tính hệ thống điều khiển tua bin nước thường lớn nhiều, cho phép nhận đủ cơng suất sau 15-20 giây, không kịp ngăn chặn cố Để giảm bớt quán tính điều khiển tổ máy thủy điện, ngày người ta sử dụng thiết bị tự động đặc biệt để tăng tốc độ tiếp nhận phụ tải tần số thay đổi Thời gian để chuyển máy phát thủy điện làm việc chế độ công suất phản kháng sang chế độ phát công suất tác dụng thường khoảng 10-30 giây, thời gian để sử dụng máy phát thủy điện dự phòng từ 50-90 giây Trang Môn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải Trong nhiểu trường hợp, lượng cơng suất dự phịng quay bé khơng có, chẳng hạn vào cao điểm Ngoài xảy cố nghiêm trọng làm điện hoàn toàn nhà máy hay số nhà máy hệ thống rã lưới…lượng công suất thiếu hụt phần hệ thống lớn Trong trường hợp vậy, giải pháp tin cậy nhanh để ngăn chặn sụp đổ tần số điện áp tự động cắt bớt hộ tiêu thụ, gọi tự động cắt tải theo tần số (TCT) Mặc dù cắt bớt hộ tiêu thụ dẫn đến số thiệt hại cho người dùng điện, nhiên theo quan điểm toàn hệ thống thiệt hại bé nhiều so với thiệt hại cố trầm trọng nhiều không cawrt Kinh nghiệm vận hành cho thấy hiệu cao, nhiều đánh giá hết giải pháp cắt tải theo tần số hệ thống điện 1.3.2 Các thiết bị yêu cầu thiết bị tự động cắt tải theo tần số Khi thực TCT cần phải thỏa mãn u cầu sau đây: a Cơng suất cắt thiết bị TCT cần đủ lớn để lặp lại cân công suất trường hợp xảy thiếu hụt công suất nhiều hệ thống Muốn phân tích chế độ sơ đồ làm việc hệ thống phải phát điện đánh giá tình cố nặng nề cắt phần lớn công suất nguồn, cắt số đường dây truyền tải quan trọng, phân chia hệ thống b Thiết bị TCT phải đảm bảo ngăn chặn cách chắn tượng sụp đổ tần số điện áp Theo quy trình vận hành, thường khơng cho phép giảm số xuống 45 Hz cho dù thời gian ngắn, thời gian làm việc với tần số thấp 47 Hz không vượt 20 giây c Các thiết bị TCT cần bố trí cho loại trừ mức độ thiết hụt công suất không phụ thuộc vào vị trí đặc điểm phát triển cố (cục hay mang tính hệ thống, phản úng dây chuyền trình cố ) d Thiết bị TCT phải đảm bảo cắt bớt phụ tải tương ứng với tượng thiết hụt công suất phát sinh Trang Môn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải e Sau tác động TCT tần số hệ thống phải phục hồi đến mức 49-49,5 Hz Tiếp theo cần huy động hết công suất dự phòng thực thao tác điều độ khác đưa tần số lên giá trị danh đinh f TCT bắt đầu thực huy động hết cơng suất dự phịng quay HTD g Cần phải có biện pháp ngăn chặn tác động nhầm TCT trường hợp giảm tần số ngắn hạn có ngắn mạch TĐL, TĐD… Tính tốn cho thấy HTĐ bé ngắn mạch làm cho tần số giảm đáng kể TCT tác động nhầm Đê ngăn chặn tác động nhầm thiết bị TCT trường hợp nêu cần phải: Chọn thông số thiết bị thiết bị TCT Sử dụng thiết bị khóa đặc biệt, cấm TCT tác động ngắn mạch nguồn cung cấp (cho đường dây, trạm…) Cắt diệt từ trường động máy bù đồng Sử dụng TDDL theo tần số h Thiết bị TCT phải phối hợp tác động với thiết bị TĐL, TĐD để ngăn chặn việc khơi phục cung cấp điện từ nguồn bị cắt Nguyên lý làm việc tự động sa thải phụ tải 2.1 Nguyên tắc hệ thống tự sa thải phụ tải Phải đảm bảo loại trừ tất trường hợp cân công suất lớn xảy Lượng cơng suất sa thải phải gần với lượng công suất thiếu hụt (thiết bị TCT phải có khả tự điều chỉnh theo lượng công suất thiếu hụt) Trang 10 Môn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải 2.2 Nguyên lý hoạt động 2.2.1 Phân nhóm thiết bị tự cắt tải (TCT) Theo chức thiết bị tự cắt tải (TCT) phân thành nhóm: Nhóm (TCT-I): TCT-I loại TCT tác động nhanh nhằm ngăn chặn suy giảm tần số trầm trọng, thường thực làm nhiều đợt với tần số đặt khác Nhóm 2: TCT-II loại TCT dùng để khôi phục tần số sau tác động TCT-I ngăn chặn tần số lơ lửng trị số thấp mức cho phép, thường thực làm nhiều đợt với thời gian đặt khác Nhóm 3: TCT bổ sung, thường sử dụng trường hợp xảy thiếu hụt công suất lớn (45% nhiều hơn) để tăng nhanh tốc độ cắt tăng lượng công suất cần cắt, chẳng hạn cố làm chia cắt khu vực nút phụ tải lớn khỏi nguồn cung cấp 2.2.2 Đại lượng đặt theo tần số thiết bị Kinh nghiệm vận hành hệ thống điện cho thấy tần số giảm thấp 49Hz, lượng công suất dự phòng quay nhà máy nhiệt điện Trang 11 Môn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải huy động hết Do giới hạn tần số đặt chọn khoảng 48.5Hz Ở số HTĐ lớn chọn giới hạn gần 49Hz để giảm nhẹ điều kiện tái đồng Giới hạn tần số đặt cho thiết bị TCT-I không thấp 46.5Hz Trong khoảng giới hạn (46.5Hz - 48.5Hz) đợt cắt nhóm (TCT-I) phân bố với khoảng cách tần số đặt 0,1Hz Nếu điều kiện đo tần số thiết bị phụ trợ có độ xác cao, khoảng cách tần số đặt chọn thấp Với đợt cắt nhóm 2(TCT-II), trị số đặt tần số chọn giống giới hạn 48.5Hz cao hơn, không 48.8hz 2.2.3 Đại lượng đặt theo thời gian thiết bị TCT-I TCT-II Thời gian đặt cho đợt TCT-I chọn theo điều kiện ngăn chặn tác động nhầm có dao động tần số ngắn hạn, khoảng 0,1s-0,3s, thường chọn 0,1-0,15s Thời gian đặt tối thiểu cho đợt TCT-II bắt đầu khởi động 510s, tối đa 60s với khoảng cách đợt t=3s Khi có lượng cơng suất dự phịng lớn nhà máy thủy điện có khả huy động được, thời gian đặt tối đa cho TCT-II nâng lên đến 80-90s 2.2.4 Lượng công suất cắt bới đợt TCT-I TCT-II: Lượng công suất cắt thiết bị TCT phải đủ để lập lại cân công suất khôi phục tần số có tình hệ thống điện Để xác định lượng công suất thiếu hụt lớn thường xem xét tình Đối với lưới điện độc lập: Nhà máy điện tổ hợp máy lớn bị cắt khỏi lưới điện Đối với hệ thống điện: Tách nhà máy điện đường dây truyền tải mang công suất lớn Trang 12 Môn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải Đối với hệ thống điện hợp nhất: Khi rã lưới - Công suất phụ tải cắt thiết bị TCT-I xác định theo cơng suất thiếu hụt lớn có xét đến hệ số dự phòng (≈5%) biến động ngẫu nhiên gặp cố, trừ lượng dự phòng quay chắn đảm bảo nhà máy nhiệt điện: PTCT-I ≥PTmax + 0,05P0 - Pdb Trong đó: PTmax : Lượng thiếu hụt công suất lớn nhất; P0 : công suất phụ tải chế độ ban đầu, trước xảy cân bằng; Pdb: Lượng dự phòng quay chắn đảm bảo nhà máy nhiệt điện - Công suất phụ tải cắt thiết bị TCT-II có xét đến hệ số dự phịng bằng: PTCT-II ≥ 0,4P0 PTCT-I Nhưng khơng bé 0.1P0 - Khả huy động công suất nhà máy thủy điện thường xét đến đại lượng dự phòng, trừ biết chắn số liệu cụ thể, kể thời gian thực tế để đưa máy từ trạng thái tĩnh vào trạng thái mang tải - Lượng công suất phải cắt phân bố cho đợt cắt tải miền tần số đặt TCT-I theo thời gian TCT-II Trình tự cắt phụ thuộc vào tầm quan trọng hộ tiêu thụ, nghĩa hộ tiêu thụ quan trọng tần số đặt TCT-I thấp thời gian đặt TCT-II cao 2.3 Tự sa thải phụ tải bổ sung Một số trường hợp cố gây nên thiếu cơng suất trầm trọng vùng hệ thống nút phụ tải lớn kèm theo việc giảm nhanh tần số điện áp khu vực Khi lượng phụ tải cắt theo tính tốn khơng đủ để khắc phục thiếu hụt cơng suất khu vực Vì Hệ thống điện lưới điện khu vực có khả xảy thiếu hụt công suất lớn Trang 13 Môn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải suy giảm tần số trầm trọng (dưới 45Hz) thiết bị tự cắt tải TCT-I TCT-II, người ta đặt thêm thiết bị tự động cắt tải bổ sung Cắt tải bổ sung cần thiết trường hợp đồng thời với việc thiếu hụt công suất tác dụng lại thiếu hụt công suất phản kháng tượng sụp đổ (thác) điện áp Thiết bị cắt tải bổ sung thường khởi động từ tần số bắt đầu suy giảm Việc khởi động thiết bị cắt tải bổ sung tiến hành theo yếu tố đặc trưng cho tượng thiếu hụt công suất địa phương, không phụ thuộc vào tính chất biến thiên tần số Thường yếu tố sau lựa chọn để khởi động thiết bị cắt tải bổ sung: Cắt đường dây hay máy biến áp lớn Thay đổi trị số tuyệt đối dòng điện, trị số tuyệt đối hướng luồng công suất qua đường dây, máy biến áp Cắt cố tổ máy hay tổ máy bị tải cho phép khởi động cắt tải bổ sung theo tốc độ suy giảm tần số, suy giảm điện áp khởi động tổ hợp theo tốc độ suy giảm trị số tuyệt đối tần số, theo suy giảm đồng thời tần số điện áp theo số yếu tố cục địa phương suy giảm điện áp Thông số cần tính tốn kiểm tra xem xét cần thiết cắt tải bổ sung xác định theo hai điều kiện Theo điều kiện ngăn chặn tần số giảm thấp xuống 45hz: việc tính toán cắt tải bổ sung tiến hành sở kết hợp với đợt cắt tải nhanh nhóm TCT-I Theo điều kiện ngăn chặn “thác điện áp”: cần kiểm tra mức điện áp nút phụ tải cho hai chế độ; chế độ thời điểm vừa phát sinh thiếu hụt công suất chế độ tần số thấp Nếu kết tính tốn kiểm tra cho thấy thiếu hụt cơng suất tất nút điện áp Trang 14 Môn học: Bảo vệ điều khiển Hệ thống điện II - Tiểu Luận: Tự động sa thải phụ tải theo tần số, nguyên lý làm việc, diễn biến thời gian tần số trình thực sa thải phụ tải có U≥0.8Udđ khơng có nguy xảy “thác điện áp” không cần phải cắt tải bổ sung Khi U