ДИПЛОМ КАЛЕКОВ (1191920), страница 6
Текст из файла (страница 6)
В нормальной схеме рассматривались аварийные возмущения, относящиеся к I, II и III группе нормативных возмущений:
-
отключение сетевого элемента основными защитами при однофазном КЗ с неуспешным АПВ (I группа);
-
отключение сетевого элемента основными защитами при трехфазном КЗ с неуспешным АПВ (II группа);
-
отключение сетевого элемента действием УРОВ при трехфазном КЗ с отказом одного выключателя (III группа).
Времена ликвидации КЗ для сети 220 кВ приняты следующие: от основных защит – 0,16 с, от УРОВ – 0,25 с, бестоковая пауза АПВ – 3 с.
В таблице 3.5 приведены результаты расчётов динамической устойчивости ВЛ 220 кВ новая ТЭЦ в г. Артем-Владивосток для нормальной схемы III группы возмущений на уровне зимнего максимума нагрузок 2025 г. Остальные расчеты приведены в приложении Е. Графическое представление расчетных процессов соотносится в соответствии с приложением Б.
Таблица 3.5 – Результаты расчётов динамической устойчивости ВЛ 220 кВ новая ТЭЦ в г. Артем-Владивосток для нормальной схемы III группы возмущений
| Наименование возмущения | Группа возмущения | Характер процесса | График |
| Отключение ВЛ 220 кВ новая ТЭЦ в г. Артем – Владивосток действием УРОВ на ПС 500 кВ Владивосток при трехфазном КЗ вблизи шин ПС 500 кВ Владивосток с отказом одного выключателя на ПС 500 кВ Владивосток | III | Устойчив | А1 |
| Отключение ВЛ 220 кВ новая ТЭЦ в г. Артем – Владивосток действием УРОВ на новой ТЭЦ в г. Артем при трехфазном КЗ вблизи шин новой ТЭЦ в г. Артем с отказом одного выключателя на новой ТЭЦ в г. Артем | III | Неустойчив | А2 |
| Отключение ВЛ 220 кВ новая ТЭЦ в г. Артем – Владивосток действием УРОВ на новой ТЭЦ в г. Артем при трехфазном КЗ вблизи шин новой ТЭЦ в г. Артем с отказом одного выключателя на новой ТЭЦ в г. Артем. Снижение мощности генераторов новой ТЭЦ в г. Артем на 30% от их номинальной мощности. | III | Устойчив | А3 |
Учитывая, что динамическая устойчивость станции нарушается при близком к станции коротком замыкании на любой из отходящих ВЛ 220 кВ, в качестве меры по сохранению динамической устойчивости было принято ограничение (разгрузка) генераторов станции по активной мощности на величину 30% от номинальной мощности генераторов.
4 ВЫБОР УСТРОЙСТВ ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ
На основании выполненных расчётов новой ТЭЦ в г. Артем мощностью 710 МВт в настоящем разделе представлен выбор принципов противоаварийной автоматики, целью которого является определение объёмов технических средств противоаварийного управления, необходимых для ввода новой ТЭЦ в г. Артем.
Аварийные отключения ВЛ 220 кВ отходящие от шин новой ТЭЦ в г. Артем будут контролироваться в АДВ Владивосток, в виде создания функционального блока в микропроцессорном устройстве МКПА 220 кВ новой ТЭЦ в городе Артем, передавая аварийную информацию по существующим и вновь вводимым каналам ПА.
Для реализации ПА на новой ТЭЦ в г. Артем необходимо установить комплекс из шкафов противоаварийной автоматики, которые являются локальными устройствами и предназначены для обработки вводимой аналоговой и дискретной информации и выработки аварийных сигналов и управляющих воздействий. Комплекс включает в себя 4 шкафа типа МКПА (2 основных и 2 резервных), включающих в себя: ФОЛ, АЧР, ЧАПВ, АОПО, КЦН, САОН, АОПЧ, ЧДА, КПР.
Учитывая, что динамическая устойчивость станции нарушается при близком к станции коротком замыкании на любой из отходящих ВЛ 220 кВ, то для сохранения динамической устойчивости станции при возникновении нормативных возмущений III группы необходимо ограничение (разгрузка) генераторов станции по активной мощности на 30% от номинальной с помощью регулятора скорости вращения турбины, установленных на генераторах.
Алгоритм КЦН предназначен для выявления повреждений вторичных цепей измерительных трансформаторов напряжения в месте его установки (шкаф МКПА).
На новых ВЛ 220 кВ необходимо установить устройство фиксации отключения линии (ФОЛ). Фиксация отключения производится на основе сигналов релейной защиты ВЛ, контакторов РПО и РПВ выключателей линии. Устройства ФОЛ устанавливаются с обоих концов ВЛ.[14]
АЧР – один из методов противоаварийной автоматики, направленный на повышение надежности работы электроэнергетической системы путем предотвращения образования лавины частоты и сохранения целостности этой системы.Устройства АЧР должны действовать на ОН очередями при снижении частоты ниже 49,1 Гц.
Устройства ЧАПВ предназначены для автоматического включения отключенных от устройств АЧР потребителей электрической энергии в процессе восстановления частоты в энергосистеме. Устройства ЧАПВ должны действовать на включение нагрузки потребителей электрической энергии очередями в диапазоне частот 49,4–49,6 Гц.
Действие ЧДА на выделение электростанции выполняется для предотвращения нарушений технологических процессов у потребителей, чувствительных к изменению частоты, лавины напряжения и потери собственных нужд электростанций при нештатных аварийных ситуациях. ЧДА устанавливается на блоках "генератор-трансформатор".
Устройства АОПО предназначены для предотвращения недопустимой по величине и длительности токовой нагрузки электрооборудования. В МКПА для АОПО вводится значение температуры ключом в зависимости от температуры окружающей среды или автоматически с датчика температуры. Датчики температуры установлены вне помещений на: новой ТЭЦ в г. Артем, ПС 500 кВ Владивосток, Артемовская ТЭЦ, ПС 220 кВ Аэропорт, ВТЭЦ-2, ПС 220 кВ Береговая-2, ПС 220 кВ Звезда, ПС 220 кВ Суходол. Устройства АОПО должны действовать на отключение части нагрузки.
Алгоритм АОПО использует ток и направление активной мощности по линии. При этом, как правило, используется напряжение ТН системы (секции) шин на которое включено присоединение. В случае отсутствия измерительного напряжения действие алгоритма АОПО блокируется.
Включение отключенной нагрузки после действия АОПО выполняется по команде диспетчера Приморского РДУ аналогично включению после действия АПНУ.
Устройства АОПЧ предназначены для предотвращения недопустимого повышения частоты в энергосистеме до уровня, при котором возможно срабатывание автоматов безопасности турбин. Устройства АОПЧ устанавливаются на электростанциях, расположенных в частях энергосистемы, выделение на изолированную работу которых возможно с большим избытком мощности, приводящим к повышению частоты более 53,0 Гц с учетом действия первичного регулирования частоты. Действие устройства АОПЧ не происходит при эксплуатационном повышении частоты, а также в режиме синхронных качаний.
Специальная автоматика отключения нагрузки (САОН) – используется для сохранения устойчивости без разделения энергосистемы и отключения генерирующей мощности, эффективным средством является кратковременное автоматическое отключение части нагрузки в приемной части энергосистемы.
КПР - фиксирование с выдержкой времени уровня мощности, передаваемой по ЛЭП, по факту превышения соответствующего порогового значения. Предусмотрена сигнализация на МКПА «Превышение уставки КПР» которая срабатывает при превышении перетока.
Передача управляющих воздействий в ЭС Приморского края будет с помощью: ВОЛС УПАСК – РСМ-30, в качесте резервирования каналов связи ВЧ УПАСК УПК-Ц и панель управления CP24. Для передачи сигналов и команд ПА в АДВ Владивосток от вновь устанавливаемых устройств необходима организации каналов передачи от новой ТЭЦ в г. Артем и прилегающих подстанций. Для сбора и передачи доаварийной информации в Приморской энергосистеме необходимо выполнить:
-
установку контроллеров телемеханики УТМ – ПА Smart-КП;
-
модернизация шкафов МКПА ПС 220 кВ Зеленый угол, ВТЭЦ-2;
-
модернизация ССПИ ПА ОРУ 220 кВ ВТЭЦ-2, ПС 220 кВ Зеленый угол. ПС 500 кВ Владивосток, ПС 500 кВ Дальневосточная, ОРУ 500 кВ Приморской ГРЭС в части корректировки и добавления ТС.
В таблице 4.1 приводится перечень устройств необходимых к установке. Дублирование шкафов предусмотрено в соответствии с [17].
Таблица 4.1 – Перечень устройств ПА, необходимых для реализации схемы выдачи мощности новой ТЭЦ в городе Артем
| Наименование | Тип устройства ПА | Количество |
| Шкаф МКПА с функциями: ФОЛ, АЧР, ЧДА, ЧАПВ, АОПО, АОПЧ, КЦН, КПР. | 4 |
| Контроллеры телемеханики УТМ – ПА Smart-КП, ВОЛС УПАСК – РСМ-30, CP24, ВЧ УПАСК УПК-Ц | 4 | |
| Шкаф МКПА с функциями: ФОЛ, АЧР, ЧАПВ, АОПО, КЦН, КПР. | 2 |
| Контроллеры телемеханики УТМ – ПА Smart-КП, ВОЛС УПАСК – ETL-500, CP24, ВЧ УПАСК УПК-Ц | 2 | |
| Шкаф МКПА с функциями: ФОЛ, АЧР, ЧАПВ, АОПО, КЦН, САОН, ЧДА, ЧАПВ. | 2 |
| Контроллеры телемеханики УТМ – ПА Smart-КП, ВОЛС УПАСК – РСМ-30, CP24, ВЧ УПАСК УПК-Ц | 2 | |
| Шкаф МКПА с функциями: ФОЛ, АЧР, ЧАПВ, АОПО, КЦН, САОН. | 2 |
| Контроллеры телемеханики УТМ – ПА Smart-КП, ВОЛС УПАСК – РСМ-30, CP24, ВЧ УПАСК УПК-Ц | 2 | |
| Шкаф МКПА с функциями: ФОЛ, АЧР, ЧАПВ, АОПО, КЦН, САОН. | 2 |
| Контроллеры телемеханики УТМ – ПА Smart-КП, ВОЛС УПАСК – РСМ-30, CP24, ВЧ УПАСК УПК-Ц | 2 | |
| Шкаф МКПА с функциями: ФОЛ, АЧР, ЧАПВ, АОПО, КЦН, САОН. | 2 |
| Контроллеры телемеханики УТМ – ПА Smart-КП, ВОЛС УПАСК – РСМ-30, CP24, ВЧ УПАСК УПК-Ц | 2 |
Окончание таблицы 4.1
| Наименование | Тип устройства ПА | Количество |
| Шкаф МКПА с функциями: ФОЛ, АЧР, ЧАПВ, АОПО, КЦН, КПР, САОН. | 2 |
| Контроллеры телемеханики УТМ – ПА Smart-КП, ВОЛС УПАСК – РСМ-30, CP24, ВЧ УПАСК УПК-Ц | 2 | |
| Модернизация шкафа МКПА: изменение уставок САОН | |
| Модернизация ССПИ, ЛАПНУ |
|
4.1 Алгоритмы противоаварийной автоматики
4.1.1 Контроль вторичных цепей напряжения
Алгоритм КЦН предназначен для выявления повреждений вторичных цепей измерительных трансформаторов напряжения в месте его установки (шкаф МКПА).
Алгоритм формирует следующие сигналы:
-
неисправность цепей напряжения, с выдержкой времени;
-
полное отсутствие напряжения;
-
блокировка алгоритмов, без выдержки времени.
Принцип действия основан на фиксации нарушения баланса напряжений одноимённой фазы “А” или напряжений нулевой последовательности, полученных со стороны вторичных обмоток звезды ТН и разомкнутый треугольник. По принципу действия КЦН отстроен от ложных срабатываний при КЗ и других резких изменений режимных параметров в первичной сети.
Рекомендации по выбору уставок: Uу – напряжение небаланса рекомендуется принимать равным 20 В.
4.1.2 Фиксации отключения линии
Алгоритм ФОЛ предназначен для формирования сигналов аварийного отключения линии и «ремонт» и «неремонт».
Способы выявления аварийного отключения ФОЛ-220:
-
Быстродействующая цепь пускается от н.о. контактов реле блокировки от многократных срабатываний (РБМ). Работа быстродействующей цепи разрешается при наличии короткого замыкания в сети. Факт КЗ выявляется по наличию симметричных составляющих тока (или) напряжения.
-
С медленнодействующей цепью, пускается при замыкании н.з. блок контактов выключателей или н.о. контактов реле повторителей отключенного положения выключателей (РПО).
Применение двух цепей пуска алгоритма ФОЛ повышает надежность на срабатывание. ФОЛ вырабатывает также сигналы «ремонт-неремонт» линии для ССПИ в ЦКПА. Сигнал формируется по состоянию н.о контактов РПО и РПВ с контролем времени замкнутого состояния. После формирования сигнала «ремонт» аварийный сигнал ФОЛ блокируется.
Сигнал «ремонт» фиксируется двумя ключами «Работа-Ремонт» через заданное время после перевода ключей в положение «Ремонт».
Выбору уставок контроля наличия КЗ по симметричным составляющим напряжения:
-
- 0,1 и выше от
фазного, равно
; -
- 0,1 и выше от
фазного, равно
; -
- 0,95 и ниже от
фазного, равно
.
Выбор уставок по току: отстройка от тока нагрузки – если перед отключением линии ток нагрузки меньше уставки, то сигнал аварийного отключения от медленнодействующей цепи блокируется. Выбор уставок по времени формирования сигнала «ремонт-неремонт»: отстройка от цикла успешного АПВ
- для сигнала «ремонт».
4.1.3 Автоматическая частотная разгрузка, частотное автоматическое повторное включение, частотная делительная автоматика
АЧР –направлен на повышение надежности работы электроэнергетической системы путем предотвращения образования лавины частоты и сохранения целостности этой системы.
- 0,1 и выше от
фазного, равно
;
- 0,1 и выше от
- 0,95 и ниже от
.














