Adaptacja funkcji zabezpieczeniowych układów automatyki elektroenergetycznej jednostek wytwórczych

• praca przy awaryjnym zmniejszeniu obciążenia (stan pracy II) – stan ten można utrzymywać w przypadku awaryjnego wyłączenia np. jednego z dwóch pracujących równolegle wentylatorów, uszkodzenia rezerwowej pompy wody zasilającej bądź zatrzymania pracy większej liczby młynów. Do analizy przyjęto, że obciążenie jednostki wytwórczej jest zredukowane do poziomu minimum technicznego bloku, czyli najmniejszego możliwego obciążenia przy znamionowych parametrach pary i bezpiecznej pracy urządzeń [1]. Założono, że dla rozpatrywanego obiektu minimum techniczne wynosi 50 % mocy znamionowej. W opisywanym stanie pracy topologia przyelektrownianej stacji elektroenergetycznej ma strukturę przewidzianą dla warunków normalnych,
• praca wyspowa (stan pracy III) – stan ten jest zdeterminowany „zakłóconą” strukturą systemu zewnętrznego, odnoszącą się do topologii stacji przyelektrownianej. Do analizy przyjęto, że moc wytwarzana w układzie blokowym jest wyprowadzana ciągami liniowymi zasilającymi zakłady przemysłowe oraz – poprzez stacje transformatorowo-rozdzielcze – wybranych odbiorców SN i nn (poziom obciążenia jednostki wytwórczej stanowi 35 % mocy znamionowej generatora). Ponadto założono częstotliwość równą 50 Hz,
• praca bloku na potrzeby własne, przy wyłączonym wyłączniku blokowym W1 (stan pracy IV) – stan ten jest stosowany w przypadku zakłóceń stwarzających zagrożenie uszkodzenia generatora podczas dalszej jego pracy przy pełnym obciążeniu. Do analizy przyjęto, że obciążenie obiektu wytwórczego jest zredukowane do poziomu mocy zapotrzebowanej przez urządzenia potrzeb własnych blokowych. Ponadto założono częstotliwość równą 50 Hz,
• zasilanie potrzeb własnych blokowych z systemu elektroenergetycznego, przy wyłączonym wyłączniku generatorowym W2 (stan pracy V) – stan ten jest zdeterminowany wystąpieniem zakłócenia lub awarii w obrębie generatora, przy czym jego stosowanie jest racjonalne i ekonomicznie uzasadnione jedynie wówczas, gdy przyczyny i skutki nienormalnych warunków eksploatacyjnych mogą być usunięte w czasie nieprzekraczającym 30 minut. Do analizy przyjęto, że z sieci zewnętrznej pobierana jest jedynie moc zapotrzebowana przez urządzenia potrzeb własnych blokowych powiększona o straty występujące w transformatorach blokowym i potrzeb własnych blokowych,
• praca przy wyłączonych wyłącznikach strony GN i DN transformatora potrzeb własnych blokowych – łączniki W3 i W4 (stan pracy VI) – stan ten może być stosowany w przypadkach awarii lub zakłóceń występujących w transformatorze potrzeb własnych blokowych. W obecnie stosowanych rozwiązaniach układów EAZ zadziałanie zabezpieczenia różnicowoprądowego wymienionego obiektu zwykle powoduje całkowite odstawienie bloku i jego unieruchomienie do czasu usunięcia przyczyn i skutków zakłócenia. Jednak struktura układu elektrycznego wielu węzłów wytwórczych Krajowego Systemu Elektroenergetycznego umożliwia zasilanie elementów i układów potrzeb własnych blokowych z rozdzielni rezerwowej. Możliwość tę można uwzględnić opracowując koncepcję systemu automatyki elektroenergetycznej. Ponieważ urządzenia potrzeb własnych mogą być długotrwale przyłączone do rezerwowego toru zasilania, do analizy przyjęto obciążenie rozpatrywanego obiektu wytwórczego na poziomie mocy znamionowej.

Węzeł wytwórczy, w skład którego wchodzi analizowany układ blokowy, to klasyczna elektrownia parowa z elektromaszynowym wzbudzeniem generatorów synchronicznych. Zatem nie istnieje możliwość rozruchu częstotliwościowego, kiedy to f zmienia się od 0 do wartości znamionowej. Dopuszczalny zakres odchyleń częstotliwości jest określony w [7] i wynosi 47,5…51,5 Hz. Ponadto dla wszystkich stabilnych stanów pracy rozpatrywanej jednostki wytwórczej przyjęto do analizy częstotliwość na poziomie 50 Hz. Pozwala to ograniczyć operację adaptacji funkcji układu elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej wyłącznie do uwzględnienia wpływu zmian topologii struktury bloku energetycznego – jest to adaptacja konfiguracyjna.