Диссертация (1172958), страница 25
Текст из файла (страница 25)
В режиме КЗ порядок матрицы узловых сопротивлений увеличивается наодин узел, т.е. равна nу+1» [99]. После ввода исходных данных для расчетов«режима КЗ рассчитывается матрица узловых сопротивлений и дополняетсяматрицей собственной и взаимных узловых сопротивлений относительно узла КЗ»[99]. В соответствии с расчетной «схемой режима КЗ (см. рис. 3.6), системауравнений токов и напряжений примет вид» [99]:у=(у, уу=у, у−у=кз=−∑=эукзу=)·Ес ∑,укзуу··; i=1,2,3... nу ;, ууу,· укз;; i=1,2,3...
nу ;кз .(3.25)(3.26)(3.27)(3.28)155При расчете переходных процессов выбега на КЗ на «каждом шагеинтегрирования дифференциальных уравнений рассчитываются собственные ивзаимные сопротивления узла КЗ, ток в узле короткого замыкания (3.26),напряжение узла КЗ (3.28), а также учитывается взаимяние ЭД и тока КЗ нанапряжение в узлах нагрузки согласно (3.27)» [99, 165].3. Математическая модель работающего СД в переходных процессах приКЗ представлена системой дифференциальных уравнений пятого порядка (2.71)(2.74); а АД - системой из трех дифференциальных уравнений (2.114).Математическая модель энергосистемы и внутризаводской сети предприятиявключает все «источники питания (задаваемые своими параметрами), линии,трансформаторы, реакторы, нагрузки каждой ГПП, РП, ПС напряжением 110,10, 6 и 0,4 кВ, параметры средств защиты и автоматики» [99, 164].
Программныйкомплекс TKZSG позволяет учитывать 225 СД и 500 АД.4. Моделирование состояния «коммутационных аппаратов, РЗА, учеттопологических изменений в промышленной сети в соответствии с логикой работыРЗА на этапах КЗ, выбега после отключения КЗ и при восстановлениинормального электроснабжения» [99].5. Автоматизация результатов «расчетных исследований c использова-ниемпрограммных модулей автоматического вывода графиков напряжений всехсекций РУ, табличных параметров режима работы секций узлов (активной иреактивной мощностей, токов, напряжения нагрузки)» [99].Пример исследования ЭТС с собственной генерацией дан для типовойсхемы электроснабжения ЭТС очистных сооружений (математическая модель схемызамещения содержит 120 ветвей, 123 выключателя, 37 синхронных двигателей, 11асинхронных двигателей и 38 узлов нагрузки), см.
рис. 3.7» [61, 99]. Алгоритмопределения «остаточных напряжений в узлах нагрузки ЭТС и критическойдлительности КЗ состоит» [99, 165] из следующих этапов.А) Определение «матрицы пути электрической сети, проверка всех ветвей,входящих в путь до заданного узла (рис. 3.8)» [99, 165].156Рисунок 3.8 – Матрица пути электротехнического комплекса КОСБ) Расчет параметров схемы замещения каждого «СД и АД с уточнениемисходных каталожных данных в случае зацикливания при расчете параметров.Параметры схемы замещения i-го АД, работающего в ЭТС КОС, определены наосновании каталожных данных (рис.
3.9)» [99, 164].Рисунок 3.9 – Параметры схемы замещения асинхронных двигателейВ) Расчет параметров «установившегося режима работы ЭТС отдельно дляузлов нагрузки, синхронных и асинхронных двигателей, параметров ветвейдополнения, вызванных наличием замкнутых контуров, параметров режимаэлементов (ветвей) электрической сети» [99, 164].157Рисунок 3.7 – Математическая модель электротехнического комплекса Курьяновских очистных сооружений158Определение параметров «ветвей дополнения ввиду наличия замкнутыхконтуров в составе ЭТС Курьяновских очистных сооружений при расчетепараметров установившегося режима работы (рис.
3.10, приложение А)» [99].Рисунок 3.10 – Параметры ветвей дополнения ЭТС КОСМоделирование работы РЗА для расчетов устойчивости («выбор временивыбега на КЗ), которое должно быть по возможности малым» [53, 99]. Времяотключения КЗ складывается из времени срабатывания защиты tз и выключателяtотк = tЗ + tВ . В сетях 110÷220 кВ обычно tЗ £ 0,06 ¸ 0,08 с, а tВ≈0,12 с.На секциях РУ «внутризаводской сети устанавливается несколько устройствАВР, каждое из которых работает независимо от других, а время срабатывания АВРнаходится как tcАВР = tСЗ + Dt , гдеtС З –максимальная выдержка времени защит налиниях, связанных с рабочим источником питания, КЗ на которых сопровождаетсяснижением напряжения на резервируемых шинах ниже напряжения срабатыванияпускового органа АВР; D t – ступень селективности» [99].
С учетом установленныхсредств РЗА, а также от ступеней селективности время срабатывания АВРсоставляет 1,5 ÷ 10 с, которое сейчас снижено до 0,5 ÷ 5 с за счет внедренияцифровых защит и терминалов.Г) Для выбранной длительности режима выбега на КЗ рассчитываемпараметры режима ЭД и узлов нагрузки, определяем характеристики остаточныхнапряжений для узлов комплексной нагрузки ЭТС, особенно тех секцийнапряжением 6 и 0,4 кВ, к которым подключены специальные потребители(экструдеры, электромагнитные клапана, привода с ЧРП).Д) В соответствии с логикой работы РЗА, определяем время и рассчитываемрежимвыбегапослеотключенияКЗилирежимвосстановленияэлектрооборудования системы электроснабжения.Е) Путем анализа полученных графиков и параметров режима секций, СД иАД определяем успешность самозапуска двигательной нагрузки ЭТС.
В случае«успешности самозапуска двигательной нагрузки увеличиваем длительностькороткого замыкания и повторяем расчеты с п.4» [99].159Наибольшая«длительностьКЗ,послекоторойпривосстановлениинапряжения наблюдаются выпадения СГ и СД из синхронизма, опрокидывания АДили значительные провалы напряжения на секциях РУ-0,4 кВ, при которыхотпадают пускатели и контакторы и срабатывают технологические защиты, и естькритическая длительность КЗ» [99, 106].Расчеты повторяем для определенных ранее тяжелых по последствиямузлов КЗ, задавая номер узла и напряжение. Модель исследования режимоввыбега на КЗ позволяет «учитывать сопротивлением шунта, подключаемого вточке КЗ, но из практики известно, что что дуговое КЗ мелее вероятно, чемметаллическое» [3, 8-12, 22, 28, 89].Узлы моделирования КЗ во внешней и внутризаводской питающей сетивыбираются самые тяжелые случаи КНЭ из сведений статистики аварийныхсобытий.
В качестве узлов моделируемых мест «внешнего КЗ выбираем узлыначала и конца ВЛ для напряжений от 35 до 750 кВ» [19, 99]. Затем определяютсямоделируемые места для «междуфазных и однофазных КЗ (напряжением 750, 500,330, 220 и 110 кВ), а также двухфазных на землю КЗ (от 750 до 35 кВ). Длякаждого выбранного узла и вида КЗ задается его длительность, в которойучитывается работа АПВ. Время срабатывания АПВ принимаем равным 2-3 с, ноиз карты уставок РЗА предприятия может достигать и 10 с» [99].Из практики известно, что глубина провала снижается по мере удаления отместа КЗ и приближения к источникам питания.
Расчет характеристик проваловнапряжениявыполняетсядляисключенияотрицательныхпоследствий,вызванных воздействием провалов напряжений на чувствительные потребители.3.4. Итоги разработки методов расчета устойчивости нагрузки присовместной/раздельной работе питающей энергосистемы и собственнойгенерацией1. Разработан метод расчета ЭТС в составе нескольких энергосистем иавтономного многоагрегатного источника питания, который учитывает замкнутыеконтура во внутризаводской сети, осуществляет контроль углов ЭДС генераторов,синхронных и асинхронных двигателей относительно ЭДС балансирующего узла160и использует геометрическое сложение токов подпитки от двигателей дляповышения точности расчетов устойчивости ЭТС, обоснованного выборапараметров релейной защиты и автоматики.2.
Обоснована необходимость учета в математической модели переходныхпроцессов генераторных агрегатов знакопеременных и дополнительных момен-тов ивзаимного влияния комплексной нагрузки с целью повышения точности расчетовдинамической устойчивости потребителей 6 - 35 кВ, подключенных к разнымсекциям подстаций ЭТС.3. Для расчетов статической устойчивости ЭТС с собственной генерациейпредложен критерий dЕс/dUу>0, который алгоритмически удобнее, не требуетрасчета частных производных режимных параметров электродвигательнойнагрузки.4. Динамическая устойчивость потребителей ЭТС с собственной генерациейвыполняется по характеру изменения кривой dСГ(t) генераторов, dСД (t) СД ифактамопрокидыванияасинхронныхэлектродвигателей,которыерассчитываются на каждом этапе переходного процесса.5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
