Диссертация (1172958), страница 12
Текст из файла (страница 12)
рис. 1.22).Если этот режим «не был предусмотрен при выборе энергоблоков, то онбудет сопровождаться аварийным снижением или лавиной напряжения и частоты.Автоматическое повторное включение после отключения КЗ на линии W1способно привести к несинхронному включению генераторов и аварийномуостанову, когда недопустимо несинхронное АПВ» [10, 40, 84].Выбор «типа делительной автоматики, места ее установки зависит отконкретных условий сети и распространенный вариант приведен на рис. 1.17» [10,40, 84]. Автоматика «действует при включенном выключателе Q1 на егоотключение от следующих пусковых органов:– симметричного снижения напряжения U< (признак близкого трехфазногоКЗ или лавины напряжения);– понижения частоты F< при дефиците мощности в энергосистеме;– повышения частоты F> (ввиду неправильной работы автоматикирежимного управления, которая старается поддержать заданное значениемощности, передаваемой в энергосистему при отключенном выключателе Q4линии электропередачи со стороны энергосистемы);– появления напряжения обратной последовательности U2>» [10, 40, 84].Пусковые органы автоматики могут иметь индивидуальные выдержкивремени, а по ПУЭ не «рекомендуется выполнять делительную автоматику сконтролем направления мощности, т.к.
это приводит к полному погашениюэлектростанции при применении серийно выпускаемых систем автоматикирежимного управления» [10, 40, 84]. Для «восстановления параллельной работы навыключателе Ql предусматрено устройство синхронизации» [39, 84].Для цифровых защит делительной автоматики принимают:– «уставку срабатывания по снижению частоты 47÷48 Гц, по повышениючастоты 51÷52 Гц со временем срабатывания 0,3 с» [10, 40, 84];– «уставку срабатывания по напряжению (0,6÷0,7) UHOM, а время70срабатыванияпринимаетсянаступеньбольшевременисрабатываниябыстродействующих защит, отходящих от генераторных шин присоединений» [10,40, 84];– «уставку срабатывания по напряжению обратной последовательностипринимается минимальной со временем срабатывания 0,3 с» [39, 84].При этом требуется обеспечит «достаточную чувствительность реленапряжения при КЗ на линии связи с энергосистемой» [39, 84, 115].В целях предотвращения несинхронного включения генераторов при отказеделительной автоматики устройство АПВ линии связи с энергосистемой(выключатель Q4 на рис.
1.22) выполняется «с контролем и снижения напряжениясо стороны линии, а уставку реле контроля принимают на 10÷20% меньше уставкисрабатывания делительной защиты по напряжению» [10, 40, 84]. Времясрабатывания АПВ принимают на ступень селективности больше наибольшеговозможного времени действия делительной защиты» [39, 84].1.6. Итоги анализа схем электроснабжения предприятий с учетомсобственной генерации, возможных схем связи и режимами работыэлектродвигателейПроведенный в работе анализ электротехнических систем позволяет сделатьследующие выводы:1. Показана ограниченность существующих методов определения остаточныхнапряжений на шинах распределительных устройств 6,10 кВ предприятий прикратковременныхнарушенияхэлектроснабжениявлинияхэнергосистемынапряжением 750,500,330,220 кВ ввиду наличия комбинированных источниковпитания, замкнутых контуров во внутризаводских сетях, многочисленных сочетанийвключенного оборудования и электродвигателей, раздельной или параллельнойработе собственной генерации и системы, существующих нормативов стандарта поустойчивости систем.2.
Прирасчетеметаллургическихпереходныхпредприятий,процессовтранспортаЭТСнефтиинефтехимических,газаобоснована71необходимость учета углов сдвига между ЭДС электрической системы иэлектрическими двигателями ввиду роста токов короткого замыкания, большогочисла работающих СД, АД, так как существующие стандарты обладают низкойточностью, приводят к завышенным параметрам выбора оборудования, не точныпри определении области устойчивости комплексной нагрузки.3. Показано, что при комбинированных источниках питания требуетсярасчетными исследования определить требуемую мощность станции, рассчитатьтоки КЗ для минимального и максимального режимов работы; исследоватьнормальные, ремонтные и аварийные режимы с учетом схем внутриплощадочногои внешнего электроснабжения; выбрать уставки РЗА; определить условияустойчивой работы электрооборудования как при совместной, так и автономнойработе станций.4.
Для ЭТС с собственной генерацией необходимо учитывать требованиянормативныхдокументовпосхемнымрешениям,выборусхемысвязигенераторного РУ и ЗРУ потребителей, автоматики управления станциями привозможных КНЭ в питающих сетях. В методах расчетов устойчивостиэлектротехнических комплексов с комбинированными источниками питанияпредлагается использовать балансирующий узел и учитывать параметрыдвигателей и генераторов в функции угловой частоты вращения во времяпереходных процессов.722. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СИНХРОННЫХ И АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙПРИ РАСЧЕТЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В УЗЛАХ НАГРУЗКИДля исследования переходных процессов ЭТС, содержащих высоковольтныеэлектродвигатели на секциях РУ и ТП, можно использовать различные методы, втом числе экспериментальные, расчетные с применением методов математическогомоделирования на основании систем дифференциальных уравнений [5-6, 21, 22, 54,56, 59, 116, 126, 148].2.1.
Допущения, принимаемые при анализе переходных процессов ЭТС сучетом электродвигателей напряжением 6,10 кВТочность моделирования переходных процессов для электротехническихсистем, содержащих свыше 100 СД и АД, зависит от:-«полнотыописанияпереходныхпроцессоввэлектродвигателяхуравнениями Парка−Горева» [28, 145];- «погрешности исходных данных по параметрам двигателей и элементамвнутризаводской сети» [28, 145];- точности расчета параметров двигателей в функции угловой частотывращения.В условиях эксплуатации электротехнических систем не представляетсявозможным экспериментальное обследование каждого СД и АД [5-6, 33, 55, 68, 100,105, 108, 126], а для проведения самих исследований требуется специализированноеоборудование, материальные затраты и разрешение на выполнение работ, что вбольшинстве случаев работающих производств нежелательно в силу рядаобъективных причин.
Отсюда методы определения параметров «схемы замещенияи характеристик двигателей расчетным путем важны для исследованияпереходных процессов ЭТС» [26, 28-33, 126]. При этом параметры схемызамещения СД, АД должны быть близки к каталожным данным двигателей, а такжеэкспериментальным характеристикам двигателей. В качестве исходных данных для73расчета параметров схем замещения СД и АД предлагаем использоватькаталожные данные двигателей, исключив конструктивные параметры.В расчетных исследованиях устойчивости двигательной нагрузки ЭТС прикоротких замыканиях в сетях к математическому моделированию электродвигателей предъявляют противоречивые требования, от которых зависит выбор иобоснование схем замещения ЭД и методов расчета их параметров.
При переходныхпроцессах в системах электроснабжения важно учитывать взаимное влияние другна друга электрических двигателей и переход их как в генераторный, так идвигательный режим работы [1, 11, 21, 22, 26, 68-70, 78]. Моделированиепереходных процессов ЭТС должно включать в себя модели элементов системпромышленногоэлектроснабжения,отражатьвзаимосвязьсекцийраспределительных устройств и трансформаторных подстанций.ПереходныепроцессыСД«вдостаточнострогоописываютсядифференциальными уравнениями напряжения контуров электрических цепей иуравнением движения ротора» [21, 22, 26]. Для исследованиях переходныхпроцессов СД наибольшее распространение получили «уравнения Парка−Горева,записанные в виде системы дифференциальных уравнений в осях «d, q», жесткосвязанных с ротором, потому что при этом коэффициенты системы уравнений,имеющие периодическую часть, будут постоянными» [21, 22, 26, 28, 51, 54, 68-70,145]. Для перехода от неподвижной системы координат к вращающейся вместе сротором используют специальные преобразования.Исследованияпереходныхпроцессовэлектротехническихкомплексов,содержащих много подстанций напряжением 110, 35, 10, 6 кВ и свыше сотниработающих электродвигателей (когда число дифференциальных уравненийописываемойсистемыпревысит500),вызываеттрудностидажеприиспользовании современных компьютеров.
Поэтому в предлагаемых методахисследования переходных процессов ЭТС приняты следующие допущения:- «не учитываются переходные процессы в элементах ЭТС типа реакторы,трансформаторы, кабельные и воздушные линии ввиду того, что скорость74протекания переходных процессов в них значительно выше, чем в электромеханической двигательной нагрузке» [89, 100];- «не учитываются переходные процессы в не двигательной нагрузке» [89];- «для СД и АД используются упрощенные уравнения Парка−Горева» [89].Для СД и АД дополнительно принимаются такие допущения:1) «магнитнаяиндукцияпоокружностироторараспределенасинусоидально» [89];2) «приближенно учитывается изменение индуктивных сопротивленийвзаимоиндукции в связи с насыщением стали при изменениях режима работыдвигателя с целью упростить уравнения переходных процессов СД» [89];3) «не учитывается изменение индуктивных сопротивлений рассеяния отнасыщения магнитных цепей для потоков рассеяния статора и ротора» [89];4) «отсутствует потери на гистерезис и в стали» [89];5) «не учитывается изменение активных сопротивлений схем замещениядвигателей при изменениях температурного режима.
Так, для СД с массивнымгладким ротором при повышении температуры увеличивается удельное активноесопротивление ротора, что приводит к возрастанию пускового момента, а с другой это вызывает его уменьшение ввиду ослабления эффекта вытеснения тока»[89];6) «активное сопротивление статорной обмотки учитывается вместе сактивным сопротивлением внешней сети» [89].2.2. Схемы замещения и методы расчета параметров, пусковыххарактеристик СДДля исследования переходных процессов ЭТС используем схемы замещенияСД и АД, а также методы расчета их параметров. Путем составления основныхуравнений СД и АД в том виде, как они даны Парком [21, 26, 28, 89, 145], определимпараметры схем замещения по продольной и поперечной осям, на основаниикоторых рассчитаем параметры режима работы узлов нагрузки, содержащихдвигатели, в установившемся и переходном режимах.752.2.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
