Отставание вектора напряжения в узле с дефицитом мощности тем больше, чем слабее связь между узлами. В том случае, когда в работе ВЛ-500 А – АЭС и А – Д (сильные связи), отставание вектора напряжения у шин ГРЭС от соответствующего вектора у шин АЭС будет минимальным (U2). В том случае, когда сильные связи, образованные ВЛ-500 А – АЭС и А –Д отключаются и остается слабая связь с объединенной энергосистемой по ВЛ-220 ГРЭС – Е, отставание вектора напряжения у шин ГРЭС от вектора напряжения у шин АЭС будет более заметным (U2’):
Если происходит внезапный наброс нагрузки или снижение генерирующей мощности в энергодефицитном районе, могут возникнуть качания между разными узлами ОЭС:
При небольших возмущениях эти качания быстро затухают и не представляют опасности для системы. При обрыве сильных связей качания могут привести к потере синхронизма между энергосистемами или отдельными частями энергосистемы. Возникает взаимное вращение векторов напряжения в различных узлах, при этом напряжения периодически устанавливаются в противофазе:
б)
Такой режим опасен для энергосистемы, так как ток в линии, связующей два узла с несинхронными напряжениями, может превышать ток короткого замыкания. При этом обычные защиты от коротких замыканий в сети могут работать неправильно. Рассмотрим на примере транзита ГРЭС – ПС Е – ПС Д.
При возникновении асинхронного хода на транзите появляется точка (3), в которой напряжение U3 снижается до нуля (электрический центр качаний). Эта точка перемещается по линии по мере вращения вектора U2 относительно вектора U1. Если эта точка окажется близкой к подстанции Е, дистанционные защиты линий, установленные на этой подстанции, могут воспринять такой режим как короткое замыкание в зоне действия защиты (повышенный ток и снижение напряжения) и отключить линию. При этом возможно отключение ВЛ-220 Е – Д, вся нагрузка подстанции Е перебрасывается на энергодефицитный выделенный район, что еще больше ухудшает ситуацию.
Для исключения излишней работы при возникновении качаний дистанционные защиты линий оснащаются устройствами блокировки при качаниях (Резервные защиты линий типа ЭПЗ- 1636. Назначение и основные узлы). Основным средством ликвидации качаний является разделение системы с последующим включением на параллельную работу после восстановления синхронизма. Устройства ликвидации асинхронного режима выполняются на двух основных принципах:
АЛАР ФЦ выполнены на принципе фиксации изменения тока и активной мощности и действующие после фиксации заданного количества циклов (I, P, nц) – основные комплекты;
АЛАР ФКТ выполнены на принципе фиксации колебаний тока с периодом не более расчетного в течение заданного времени (I, t) – резервные устройства
