Диссертация (1172958), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Примеждуфазном КЗ в сети 110 кВ (узел 4) направление мощности БАВР должноизмениться для ветвей 15, 16, 18, 20 (см. рис. 5.20) и остаться положительным дляветвей 17 и 19» [109]. Из исследований получено, что «остаточные напряжения нашинах РУ-6 кВ и ТП-6/0,4 кВ к концу выбега на КЗ малы (0,45÷0,55)Uном (рис.5.32)» [87, 115]. В момент самозапуска напряжения секций РУ, ТП «скачкомвозрастают до (0,82÷0,92)Uном, сохраняя в работе приводы насосов МНА» [109].Параметры, о.е.221Длительность, сРисунок 5.32 – Напряжения секций РУ, ТП при междуфазном КЗ в узле 4длительностью 250 мс:1 - 1-я кривая – ОРУ-110 кВ 2СШ; 2- 2-я кривая – РУ-6 кВ 3СШ; 3- 3-я кривая – РУ-6 кВ 4СШ; 4- 4я кривая – ОРУ-35 кВ Т1; 5 -5-я кривая – РУ-6 кВ 4СШ; 6- 6-я кривая – РУ-6 кВ 3СШ; 7- 7-я кривая– РУ-6 кВ 1СШ; 8- 8-я кривая – ТП-6/0,4 кВ Т2; 9- 9-я кривая – РУ-6 кВ 2СШИз расчетных исследований НПС при разной длительности КЗ и угламаксимальной чувствительности имеем критерии успешной работы БАВР (рис.
5.33).Таблица 5.33 – Оценка работы БАВР при междуфазном КЗ в сети 110 кВ (К1)222Из расчетов следует, область успешной работы БАВР растет при уменьшениядлительности КНЭ.Б) Исследование работы БАВР при зависимых источниках питания 110 кВМеждуфазные провалы напряжения «возникают в энергосистеме из-заатмосферных явлений, состояние электрооборудования, работы средств автоматикии защиты» [109]. Известно, что «число провалов напряжения в сетях 110 кВсоставляет до нескольких десятков в год» [109].
По данным АК «Транснефть»число таких нарушений «составляет 18÷28% от общего числа КНЭ» [109]. При приКЗ в сети 110 кВ (рис. 5.34) длительностью Ткз=50 мс выявлено, что «направлениямощности меняют знак для РУ-17, РУ-20: f17(ТАВ, ТВС, ТСА) = f17(–1,585, –0,225, –1,603); f18(ТАВ, ТВС, ТСА) = f18(–0,854, +0,130, –0,741); f19(ТАВ, ТВС, ТСА) = f19(–0,876,+0,123, –0,769); f20(ТАВ, ТВС, ТСА) = f20(–1,578, –0,222, –1,590)» [109, 115].Устройство БАВР «при полном времени АВР от 50 до 100 мс, когда уставкиUmin и Umax для рабочего и резервного ввода гарантируются» работает надежно[109]. Токи «самозапуска СД не превысят 2,9Iном, а АД – 2,7Iном, ноэлектромагнитный момент АД снижается в 2 раза из-за снижения напряжения навыводахдвигателядоU4 =0,730о.е.»[109].Напряжениенасекцияхтрансформатора Т2 630 кВА и Т2 400 кВА «составят Uтп=0,85о.е, работа НПСсохранится, а токи и моменты ЭД не превысят пусковых значений» [109, 115].Рисунок 5.34 – Параметры секций, СД и АД в момент самозапуска при разнойдлительности КЗ (φмч = 45˚, Рсд/ад = 1,6)5.5.3.
Исследование однофазного КЗ в сетях напряжением 110 кВА) Исследование работы БАВР при независимых источниках 110 кВПри однофазном КЗ в узле 4 и независимых источниках 110 кВ «напряжениясекций РУ, ТП снижаются от Uтп = (0,75÷0,83) о.е. до величин Uтп = (0,7÷0,76) о.е.(рис. 5.22)» [109, 115].223В момент самозапуска «напряжения на шинах секций РУ, ТП вырастают доUтп,РУ = 0,92 о.е. и к моменту времени t=0,35 с станут Uтп,РУ=0,95 о.е. (рис. 5.35), чтоПараметры, о.е.сохранитобеспечит непрерывность транспорта нефти» [109, 115].Длительность, сРисунок 5.35 – Напряжения на секциях РУ, ТП при КЗ в узле 4 длительностью 250мс:1 - 1-я кривая – ОРУ-110 кВ 2СШ;2 - 2-я кривая – РУ-6 кВ 3СШ; 3-3-я кривая – РУ-6 кВ 4СШ; 4- 4я кривая – ОРУ-35 кВ Т1; 5- 5-я кривая – РУ-6 кВ 4СШ; 6- 6-я кривая – РУ-6 кВ 3СШ; 7- 7-я кривая– РУ-6 кВ 1СШ; 8- 8-я кривая – ТП-6/0,4 кВ Т2; 9- 9-я кривая – РУ-6 кВ 2СШУстройство БАВР при однофазном КЗ в сети 110 кВ работоспособно исохраняет привода насосов НПС в работе.Б) Исследование работы БАВР при зависимых источниках 110 кВПри зависимых внешних источниках питания необходим БАВР с работой отвнешних защит, параметры уставок минимального и максимального напряженийсекций которого создали условия для работы устройства.
Расчеты режимоводнофазного КЗ в сети 110 кВ (узел 4) представлены на рис. 5.36. Из расчетовследует, что БАВР при однофазном КЗ в сети 110 кВ не сработает, т.к. напряженияна секциях РУ буде превышать уставку Uтiп.Рисунок 5.36 – Параметры секций, СД и АД в момент самозапуска при разнойдлительности КЗ (φмч=45˚, Рсд/ад =1,6)2245.5.4. Работа БАВР при двухфазном на землю КЗ в питающих сетях 110 кВА) Исследование работы БАВР при независимых источниках 110 кВДвухфазное КЗ на землю часто происходит в сети 110 кВ, поэтомунаправление мощности должно стать отрицательным для ветвей 15, 16, 18, 20 иположительным для ветвей 17 и 19 (рис.
5.37). Результаты расчетов работы БАВРПараметры, о.е.при изменении угла максимальной чувствительности φмч приведены на рис. 5.38.Длительность, сРисунок 5.37 – Изменения направления мощности ветви 20 при разных углах φмч:1 - синяя кривая – ТСА,45; 2 - красная кривая – ТВС,45; 3 - зеленая кривая – ТСА,60; 4 - фиолетоваякривая – ТВС,60; 5 - голубая кривая – ТВС,90; 6 - рыжая кривая – ТСА,90Рисунок 5.38 – Параметры секций, СД и АД в момент самозапуска при разнойдлительности КЗ (φмч = 45˚, Рсд/ад = 1,6)Устройство БАВР работоспособно при перерывах питания 100÷250 мс, когда«требуемые параметры настройки Umin и Umax для рабочей и резервной секций шингарантированы (табл. 5.15) » [109, 115]. При самозапуске токи СД не выше 3,4Iном, аАД – 2,9Iном.
Следует иметь ввиду, что электромагнитный момент АД снижается в 2раза ввиду остаточного напряжения на выводах АД величиной U4=0,695 о.е. Насекциях трансформатора Т2 630 кВА и Т2 400 кВА напряжения более Uтп=0,85 о.е.,поэтому остановок приводов насосов МНА при работе БАВР не будет.225Б) Исследование работы БАВР при зависимых источниках 110 кВРасчетами выявлено, что при зависимых источниках 110 кВ и КЗ в узле 4(Ткз=50 мс, рис.
5.39), «направления мощности меняет знак для ряда «РУ: f17(ТАВ, ТВС,ТСА) = f17(– 1,585, –0,225, –1,603); f18(ТАВ, ТВС, ТСА) = f18(–0,854, +0,130, –0,741); f19(ТАВ,ТВС, ТСА) = f19(–0,876, +0,123, –0,769); f20(ТАВ, ТВС, ТСА) = f20(–1,578, –0,222, –1,590)» [109,115], т.е. устройство БАВР будет работать при ТБАВР=100÷150 мс, когдаобеспечиваются уставки Umin и Umax для рабочей и резервной секций шин. В началесамозапуске токи СД не превысят 2,85Iном, а АД – 2,6Iном, что не опасно для ЭД.Снижение электромагнитного момента для АД почти в 2 раза вызвано остаточнымнапряжением на выводах двигателя в начале самозапуска величиной U1=0,726 о.е.При междуфазном КЗ в узле 4 более 100 мс напряжения на секциях трансформатораТ2 630 кВА и Т2 400 кВА будут меньше Uтп=0,85 о.е., но сбоев в работе насоснойстанции при работе БАВР не будет, хотя токи и моменты ЭД превысят пусковыепараметры.Рисунок 5.39 – Параметры секций, СД и АД в момент самозапуска при разнойдлительности КЗ (φмч = 45˚, Рсд/ад = 1,6)Устройство БАВР «при КЗ в узле 4 (Ткз=100 мс) работоспособно, т.к.направление мощности меняет знак для указанных «ТП: f17(ТАВ, ТВС, ТСА)=f(–1,016,–0,569,–1,724); f18(ТАВ,ТВС,ТСА) = f(–0,298, –0,222, –0,684); f19(ТАВ, ТВС, ТСА) = f19(–0,327, –0,226, –0,700); f20(ТАВ, ТВС, ТСА) =f20(–0,965, –0,578, –1,696)» [109, 115].5.5.5.
Оценка влияния соотношения активных мощностей СД и АД наработу БАВР НПСПри работе НПС часто меняется состав подключенной нагрузки из-за графикаперекачки нефти. Поэтому от соотношения активных мощностей СД/АД на226секциях РУ насосных станций меняется вид переходных процессов (рис. 5.40). Всоответствии со схемой замещения системы внешнего электроснабжения ЛПДСвозможны разные варианты включения СД и АД на 1÷4 секциях, поэтомупредложено исследовать такие соотношения активных мощностей: Рсд/ад =1,6 о.е.;Напряжение, о.е.Рсд/ад =0,8 о.е. и Рсд/ад = 0 о.е.Вид короткого замыканияРисунок 5.40 – Напряжения на РУ после КЗ в узле 4 длительностью 200 мс приразном соотношении Рсд/Рад :1 – однофазное КЗ; 2 – междуфазное КЗ; 3 – двухфазное КЗ на землю; 4 – трехфазное КЗИз расчетных исследований работы БАВР при разных соотношениях СД/АДопределено, что напряжение в начальный момент самозапуска выше, когда активнаямощность СД больше активной мощности АД в 1,6 раза.
Наличие «работающихСД положительно сказывается на величине остаточного напряжения на шинах РУ иТП, позволяя даже при трехфазных КЗ в сети 110 кВ обеспечить напряжения нашинах выше 0,7Uном (рис. 5.41)» [109, 115].Рисунок 5.41 – Параметры секций, СД и АД в момент самозапуска после КЗ в узле 4длительностью 200 мс (φмч = 45˚, Рсд/ад = 1,6)При работе НПС с преобладаем мощности включенных АД меняютсятребования к временам включения секционных выключателей, которые не должны227быть больше 40мс, чтобы при работе разработанного БАВР обеспечить «полноевремя переключения за 50 мс (табл.
5.18 и 5.20)» [109, 115].При «несимметричных КЗ (двухфазное на землю КЗ) в питающей системе иотсутствии в работе СД на выбегающей секции расчетами определено, что БАВРсохранит в работе привода, если переключение на резервный ввод произойдет завремя 50÷100 мс (рис. 5.42 - 5.44)» [109, 115].Рисунок 5.42– Параметры секций, СД и АД при Рсд/ад = 0,8 в начальный моментсамозапуска после КЗ длительностью 200 мс (φмч = 45˚)Рисунок 5.43 – Параметры секций, СД и АД при Рсд/ад = 0 в начальный моментсамозапуска после КЗ длительностью 200 мс (φмч = 45˚)Рисунок 5.44 – Параметры секций, СД и АД при Рсд/ад = 1,6 в начальный моментсамозапуска при разной длительности КЗ (φмч = 45˚)5.5.6.
Исследование влияния типа системы возбуждения СД на работу БАВРПри изменении коэффициента мощности СД (настраивая генерацию/потребление реактивной мощности) меняется угол нагрузки в исходном режиме49˚/69˚, что сказывается на устойчивости СД. Для двигателей типа СТДП уставкаподачи напряжения по току (при БВУ) равна 2,5 о.е., а по скольжению (ТВУ)228составляет 0,05 о.е.. При расчетных исследованиях «переходных процессов ЭТС дляСД учитываются напряжение и время задержки снятия возбуждения (0,6 о.е. и 0,5 с),частота и время задержки снятия возбуждения (0,97 о.е. и 0,5 с), которые меняютсядля разных возбудительных устройств» [109, 115].
На основании исследований«трехфазных КЗ в сети 110 кВ (узле 4) при тиристорной и бесщеточной системахвозбуждения СД и независимой сети 110 кВ выявлено, что при наличии БВУ у СДнапряжения на секциях РУ чуть снижаются, а параметры двигателей чуть растутПараметры, о.е.(рис. 5.45 и 5.46)» [109, 115].Длительность, сРисунок 5.45 – Напряжения на секциях РУ для разных типов ВУ СД:Параметры, о.е.1-я кривая – РУ-6 кВ 3СШ БВУ; 2-я кривая – РУ-6 кВ 4СШ БВУ; 3-я кривая – РУ-6 кВ 2СШ ТВУ;4-я кривая – РУ-6 кВ 2СШ БВУ; 5-я кривая – РУ-6 кВ 2СШ ТВУ; 6-я кривая – РУ-6 кВ 3СШ ТВУ;7-я кривая – РУ-6 кВ 2СШ БВУ; 8-я кривая – РУ-6 кВ 4СШ ТВУДлительность, сРисунок 5.46 – Параметры СД4 при КЗ в узле 4 длительностью 200 мс:1 - синяя кривая – РСД,ТВУ; 2- бардовая кривая – δСД,ТВУ; 3- красная кривая – IСД,ТВУ; 4- салатоваякривая – IСД,БВУ; 5- фиолетовая кривая – РСД,БВУ5.5.7.
Влияния КЗ в сетях 6, 35 кВ на работу приводов насосов НПСРабота приводов насосов МНА НПС сильно меняется при КЗ в сетях 6 и 35кВ. Исследования переходных процессов НПС для таких случаев выявило, что229трехфазные КЗ во внешней сети 35 кВ и внутризаводской сети 6 кВ создают посадкинапряжения, которые вызывают нарушение устойчивости СД.5.5.7.1. Режим КЗ в питающих сетях напряжением 35 кВА) Исследование работы БАВР при независимых источниках 110 кВПри КЗ в сети 35 кВ (узел 11, К2 схемы замещения НПС) направлениемощности «должно стать отрицательным для ветвей 15, 16, 18, 20 и бытьположительным для ветвей 17, 19 (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
