Диссертация (1172958), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Основные выводы исследований (рис.4.17).1. Минимальная «критическая длительность при трехфазном КЗ в электрической сети 110 кВ составляет Ткр=0,4 с и определяется нарушением устойчивостигенераторов КГУ» [99]. При КЗ, меньшей длительности (tкз<Ткр), «обеспечиваетсявосстановление нормального режима потребителей ОНПЗ» [99].2. «Минимальная критическая длительность трехфазного КЗ во внутризаводской сети 6 кВ будет при КЗ на шинах ГРУ-6,3 кВ и составит Ткр=0,55 с» [99].180Критическая «длительность трехфазного КЗ на шинах ЗРУ-6 кВ для основнойсхемы электроснабжения (схема 01) составляет Ткр=2,9 с» [99].3.
При автономном электроснабжении ЭТС «критическая длительностьтрехфазного КЗ составляет Ткр=0,28 с при КЗ на шинах ГРУ-6,3 кВ и Ткр=0,5с – приКЗ на шинах ЗРУ-6 кВ» [99].Рисунок 4.17 – Критическая длительность ЭТС с собственной генерацией длявозможных схем связи ГРУ и ЗРУ, ремонтных схем и разных видах КНЭ, с4.
Для ремонтных схем электроснабжения ОНПЗ (рис. 4.17) критическаядлительность трехфазного КЗ в сетях 6 кВ составляет Ткр=0,32 с, а в сетях в сетях110 кВ - Ткр=0,38 с, что не сохранит непрерывность технологических процессовпри существующих высоковольтных выключателях ГПП, РУ и устройствах РЗА.181На основании данных экспериментальных исследований параметров проваловнапряжения (табл. 4.18), разработаны технические решения с целью сохранениянепрерывности технологических процессов ОНПЗ.Рисунок 4.18 – Статистика параметров провалов напряжения ОНПЗИз данных по провалам напряжения следует, что в 75% случаев произошлонесимметричное КЗ на вводах, тогда обеспечения непрерывности технологическихпроцессов рекомендуем разработанное «устройство БАВР, работающее принесимметричных КЗ с полным временем переключения на резервный ввод за 2540мсидинамическиекомпенсаторыискаженийнапряжения(ДКИН)напряжением до 1 кВ [98], защищающие чувствительную к искажениямнапряжениянагрузкуотпроваловнапряженияглубинойдо50%иперенапряжений величиной до 30%» [70, 109, 120].Точность разработанных моделей расчета характерных режимов работыКурьяновских очистных соооружений (табл.
4.1) дана путем сравнения с даннымипроекта АПВШ-682510.003-ПЗ от 2008 г. Расчеты показали, что из-за принятыхтам допущений «токи КЗ завышены на 15-24%, что потребовало корректировкиуставок РЗА для обеспечения устойчивости двигательной нагрузки при КНЭ»182[99]. Как следует «из статистики КНЭ, число остановов мини-ТЭС значительноснизилось (прил. 1)» [99].Таблица 4.1 – Расчетные параметры токов КЗ в сетях 110 и 6 кВ (кА)Место короткого замыканияна шинах 1-й секции мини-ТЭСна шинах 2-й секции мини-ТЭСна шинах 2-й секции ТП-15на шинах 3-й секции ТП-15на шинах 2-й секции ТП-1на шинах 3-й секции ТП-1на шинах 1-й секции ЗРУ-6кВна шинах 1-й секции 110 кВпо проекту,кА10,4610,2910,1110,039,589,9712,5818,17согласнометода, кА8,418,949,888,449,6710,5411,4017,17Погрешность,%24,3815,012,2718,830-5,4110,355,824.5.
Основные результаты комплексного метода оценки распространенияпровалов напряжения в электротехнических системах и рекомендации поиспользованию метода1. Разработанный метод обобщенного анализа провалов напряжений использован для оценки влияния отключения питающих ВЛ, трансформаторов, изменениясхем ГПП с целью повышения устойчивости электрооборудования сталеплавильныхцехов металлургических предприятий, за счет чего достигаются высокие уровниостаточных напряжений на этапе самозапуска и непрерывность производства.2.
Выявлены влияния на критическую длительность нарушения электроснабжения металлургических предприятий схемных решений на ПС-330 кВ,питающих автотрансформаторов, состояния шиносоединительных выключателейпри КНЭ в сетях энергосистемы. Предложены схемные решения, которыесущественно повышают динамическую устойчивость ЭТС ОЭМК.3. Для ЭТС с собственной генерацией ОНПЗ определен целесообразныйустановившийся режим при раздельной работе секций ЗРУ-6 кВ и ГРУ-6,3 кВ, таккак при отключении одного генератора мини-ТЭС запас статической устойчивостибудет более 16%, а при выводе в ремонт трансформатора снизится на 9%.4.
По результатам исследований режимов при КНЭ в питающих сетях ОНПЗопределены требования к устройству БАВР, которое должно работать при183несимметричных КЗ и иметь полное время переключения на резервный источник за25-65 мс; а также выявлены ТП, на которых с использованием динамическихкомпенсаторов искажений напряжения напряжением до 1 кВ сохряняетсянепрерывность технологических процессов.5. Доказана эффективность предложенных моделей расчета устойчивостидвигательной и генераторной нагрузки для ЭТС с собственной генерацией(Курьяновские очистные сооружения), а также выявлены завышенные на 15-24%токи КЗ, что приводило к не правильной работе РЗА.6.
Для ЭТС с собственной генерацией на примере Курьяновских очистныхсооружений выявлено узлы комплексной нагрузки с нарушением динамическойустойчивости при трехфазных КЗ в сети 6 кВ длительностью 250 мс (узлы 219,220, 88, 98, 229, 156, 70, 71, 72, 75, 76) ввиду выпадения из синхронизма СД,достижения генераторами станций критического угла (δг>δкр=1,8 рад.
>1,57 рад.).1845.РАЗРАБОТКААВТОМАТИКИИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХДЛЯСИСТЕМУСТРОЙСТВЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯПРОТИВОАВАРИЙНОЙСПОВЫШЕННЫМИТРЕБОВАНИЯМИ К НАДЕЖНОСТИ И БЕСПЕРЕБОЙНОСТИ РАБОТЫСпособом сохранения «непрерывности технологических процессов и ответственных потребителей, получающих электропитание от двухнезависимыхисточников, является работа автоматического включения резерва» [2, 3, 8, 25, 35,40, 142, 146]. Применение «АВР двустороннего действия на секционном масляномвыключателе ПС напряжением 6,10,35 кВ и ЗРУ-6(10) кВ позволяет получитьминимальное время работы РЗА 0,4-0,5 с, а перерыв в электроснабжении послеКНЭ для потребителей составит 1,5÷15 с» [37, 87, 88]. За это время не сохраняетсянепрерывность технологического процесса, происходят разрывы трубопроводов,технологические остановы и аварии, гибель людей и другие экологическиепоследствия.В результате на многих ПС, РУ нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих,металлургических предприятий устройства АВР выведены из работы, чтобы неухудшать режимы работы ЭТС.
Технологии выпуска бензина марок Евро-4 и Евро-5таковы, что в случае останова технологического процесса под действием КНЭ длявыхода на выпуск продукта соответствующего качества требуется пять-семь дней,что приводит к потерям до 800 млн руб. в год, сопровождается срывом контрактов,потерей доверия клиентов и т.п.5.1. Достоинства и недостатки устройств автоматического включениярезервного питания потребителей и требования к интеллектуальным устройствамавтоматикиГлавными недостатками «устройств АВР являются: работа только притрехфазных КЗ; отказы в срабатывании для сложных ЭТС нефтедобычи снесколькими ПС-35/6 кВ»[37, 87, 88], что неоднократно наблюдалось напредприятиях Газпромнефть-Хантос, Газпромнефть-Ноябрьск, где устройства АВРфирм ABB и Beckwith Electric Co.
срабатывали тогда, когда не должны были, и неработали при возникновении аварийного режима, попадающего под действие АВР;большое время выбега на КЗ и его отключение, а также полное время работы АВР,что характерно для устройств с такими алгоритмами [40, 78, 142, 146].185Внедренные устройства АВР для предприятий нефтедобычи, когда от одной«ВЛ напряжением 35 кВ запитаны 4-5 подстанций 35/6кВ с трансформаторамимощностью 6,3-16 МВА, предназначенных для электроснабжения кустовыхпотребителей (электроцентробежных насосов (ЭЦН)), часто не работают при КЗввиду того, что меняются параметры режима работы узлов нагрузки подстанций(направления активной/реактивной мощностей, частота, токи по вводам)» [37, 87,88]. АВР, построенные на реле минимального напряжения, при наличии органовработы по частоте сети не работают правильно.
В условиях низких температурзимой в Ханты-Мансийском автономном округе это приводит к останову насосови требует от двух до пяти дней для подъема насосов из скважин (глубиной до 2,5км), проведения работ по исключению парафинизации скважин, заменыоборудования и выхода на режим добычи нефти.В виду широкого внедрения «микропроцессорных устройств (МП) РЗАтребуется решение следующих вопросов:- определение технического уровня систем РЗА, удовлетворяющихтребованиям Единой национальной электрической сети;- выбор параметров срабатывания и конфигурирования МП устройств;- обеспечение для интеллектуальных электронных устройств (на Западе –IED) технического совершенства и надежности функционирования МП РЗА;- возможность интеграции МП РЗА в другие системы» [35, 37, 81, 87, 88].Для МП РЗА определяющими параметрами являются «селективность,чувствительность и быстродействие» [39, 81].
При этом под «надежностьюфункционирования РЗА понимают способность срабатывания при повреждениях взащищаемой зоне и несрабатывания при внешних повреждениях или отсутствииповреждений» [39, 81].В рамках работы международной конференции «Релейная защита иавтоматика современных энергосистем» (Чебоксары, 9-13 сентября 2007 г.)определили, что необходимо в течение 10 лет добиться «времени срабатыванияосновных защит не более 20 мс, а в дальнейшем - 10 мс, учитывая возрастание186влияния времени действия РЗА на общее время отключения повреждений, а такжеэкономический ущерб предприятий с непрерывным технологическим процессом»[39, 81, 87, 88].Для МП РЗА были определены «коэффициенты готовности срабатывания приповреждениях защищаемого объекта – в диапазоне 0,94 - 0,98, а показателинадежности несрабатывания – в диапазоне 0,97 - 0,997» [81]. С учетом этихпоказателей для защиты объектов, где существует «проблема устойчивости ЭД инеобходимо высокое быстродействие, выдвигаются требования повышеннойнадежности срабатывания и рекомендуется использование двух защит, работающихпараллельно, на исполнительные (отключающие) схемы; предлагается быстроеоценивание периодической составляющей тока КЗ» [52, 72, 73, 81].Важным требованием к «МП РЗА является способность использования вкачестве нижнего уровня автоматизированных систем управления технологическими процессами подстанций в системах диагностики» [52, 72, 73, 81].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
