Кузнецов К.И.2 (1232726), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Располагаемый объем управляющих воздействий на подстанциях в сети 110 кВ рассматриваемого энергорайона г. Хабаровска приведен в таблице 3.1 Приведенные данные получены на основании контрольных замеров июня и декабря 2015 года и соответствуют отчетным данным субъектов. Данные приведены суммарно по объекту без расшифровки присоединений, отключаемых по командам ОН.
Таблица 3.1 – Располагаемый объем ОН
| №№ пп | Подстанция | Очередь разгрузки | Отключаемая мощность, МВт | Примечание | ||
| Зимний максимум | Летний максимум | |||||
| 1 | ПС 220 кВ «Хехцир» | ОНХ2, ОНХ4 | 7,7 | 3,9 | При передаче команд ОНХ2, ОНХ4 ступень с большим номером включает объем разгрузки ступени с меньшим номером | |
| 2 | ПС 110 кВ «АК» | ОНХ2, ОНХ4 | 33,2 | 14,0 | ||
| 3 | ПС 110 кВ «Корфовская» | ОНХ2, ОНХ4 | 9,5 | 4,5 | ||
| 4 | ПС 110 кВ «Южная» | ОНХ4 | 50,0 | 34,4 | - | |
| 5 | ПС 110 кВ «ЮМР» | ОНХ4 | 23,3 | 16,4 | - | |
| 6 | Хабаровская ТЭЦ-1 | ОНХ2, ОНХ4 | 1,2 | 0,8 | См. комментарий выше | |
С ростом потребления на объектах сети, вызванном как естественным приростом потребления, так и присоединением к сети новых потребителей объем располагаемой величины ОН также будет увеличиваться. При рассмотрении заявок присоединении новых потребителей к электрической сети, как правило, потребителям предъявляется требование участия нагрузки потребителей в противоаварийном управлении (АЧР, ОН).
В таблице указаны наименования команд на отключение нагрузки (ОНХ2 и ОНХ4) в соответствии с примененными на практике принципами: ОН – отключение нагрузки, Х – реализация ОН в энергосистеме Хабаровского края, 2 и 4 – ступени ОН минимального объема (ОНХ2) и максимального (ОНХ4) в Правобережной части энергосистемы Хабаровского края (территориально – в г.Хабаровск).
Из приведенных данных определим минимальный и максимальный суммарный располагаемый объем управляющих воздействий на отключение нагрузки потребителей, который может быть использован для разработки уставок проектируемой АОПО ПС 220 кВ «Хехцир» и приведем в таблице 3.2
Таблица 3.2 – Суммарный располагаемый объем ОН
| №№ пп | Ступень ОН | Объем ступени ОН, МВт | |
| Зимний максимум | Летний максимум | ||
| 1 | ОНХ2 | 51,6 | 23,2 |
| 2 | ОНХ4 | 124,9 | 74,0 |
3.5 Описание алгоритма АОПО для МКПА
Алгоритм АОПО (в проектной документации 2010 года разработки алгоритм имеет программный код «aro» в соответствии с действующим на момент проектирования типовым наименованием автоматики – «Автоматика разгрузки оборудования (АРО)»), спроектированный проектным институтом «Дальэнергосетьпроект» для его реализации в МКПА, предназначен для предотвращения перегрева проводов ВЛ и обмоток трансформаторов под воздействием протекающего тока нагрузки.
Типовой алгоритм АОПО имеет 7 ступеней разгрузки с контролем направления активной мощности. Срабатывание происходит в случае превышения током любой фазы длительно допустимого значения (общего для всех ступеней) в течение заданного времени. Каждая ступень имеет свою выдержку времени, задаваемую с возрастанием от ступени с меньшим номером к ступени с большим номером. При срабатывании ступени с большим номером выходы ступеней с меньшим номером блокируются.
Величина длительно допустимого тока вычисляется в зависимости от температуры наружного воздуха (охлаждающей среды), поступающего от датчика температуры путем умножения допустимого тока, соответствующего температуре окружающей среды плюс 25 ºС, на коэффициент KI, определяемый по формуле:
. (3.1)
Температура наружного воздуха (охлаждающей среды) может также задаваться фиксированными значениями (не более четырех уставок) с помощью многопозиционного ключа.
При значительном превышении длительно допустимого тока (скачкообразное увеличение нагрузки на защищаемом элементе электрической сети) в алгоритме предусмотрена возможность ускоренной работы (форсировка). В этом случае ступени должны срабатывать с меньшими выдержками времени, при этом низкие ступени АОПО как по длительно допустимому току, так и по току форсировки блокируются.
Если УВ на разгрузку элемента сети не привели к необходимому снижению тока, то АОПО, в соответствии с требованиями Стандарт по ПА [4], формирует команду на отключение линии или трансформатора.
Допускается блокировка АОПО в зависимости от направления мощности. Отдельная блокировка по направлению мощности предусмотрена для выходов, по которым производится отключение защищаемого элемента.
При действии АОПО на формирование УВ срабатывает светодиодная сигнализация «Работа АОПО». Отдельная сигнализация «Опасность перегруза» предусмотрена для фиксации приближения тока защищаемого элемента электрической сети к допустимому току (минимальное отклонение задается уставкой и выбирается технологом). Дополнительная сигнализация «Неисправность датчика температуры» работает в случае выхода тока датчика температуры за измерительный диапазон.
Алгоритм АОПО может строиться на базе трёх программных модулей (ПМ):
-
aro_tx3.so – программный модуль нормирования и контроля температуры окружающей среды (ТОС). ПМ предназначен для ввода значений ТОС посредством преобразования значений тока, поступающего от термопары в температуру с целью расчёта коэффициента KI для коррекции уставки срабатывания пусковых органов АОПО по допустимому току и току форсировки (ПО ДТ и ПО ФТ, соответственно);
-
aro_io.so – программный модуль измерительного органа АОПО, предназначенный для сравнения текущего значения максимального фазного тока защищаемого элемента электрической сети с уставкой тока, откорректированной по температуре окружающей среды. Он вырабатывает два пусковых сигнала: по допустимому току (po_I) и току форсировки (po_If). Эти сигналы подаются на релейные выходы МКПА, а затем передаются на дискретные входы МКПА, привязанные к ходам poI и poIf субмодуля aro_YV, который формирует УВ по заданным уставкам времени пока значение максимального фазного тока элемента превышает значение уставок. Формирование УВ производится с контролем минимального значения активной мощности и её направления, поэтому при значении текущей суммарной мощности по защищаемому элементу менее заданной Pmin, все ступени АОПО блокируются. Таким образом, в зависимости от направления мощности алгоритмом АОПО этого элемента формируется соответствующая серия УВ на выходах: Ho_f для положительного направления и No_r – для отрицательного (в обратном направлении). Для попарного объединения УВ, которые могут быть сформированы одновременно на параллельных элементах электрической сети и необходимых к передаче в одном направлении, служит субблок ARO_S, на выходах которого Hm_f и Nm_r, выдаются максимальные значения ступеней АОПО всех параллельных защищаемых элементов со входа Hd_f и выхода Ho_f для положительного направления и входа Hd_r и выхода Ho_r – отрицательного (противоположного) направления;
-
aro_outz.so – программный модуль, который служит для формирования и организации УВ в необходимых направлениях с заданными объёмами ОН, при этом на выходах out_s1 … out_s7 формируются УВ от соответствующих ступеней АОПО по мере их появления, а на выходах YV1 … YV5 – в соответствии с установленными наборами на входах YL1 … YL5 этого блока.
Минимальный состав алгоритма АОПО для одного элемента электрической сети и формировании УВ только в одном направлении – три программных модуля: aro_tx3.so, aro_io.so и aro_outz.so. Максимальный состав алгоритма АОПО для энергоузла ограничивается программно-аппаратными ресурсам конкретного МКПА.
3.6 Выбор уставок АОПО
По данным расчетов режимов работы и нагрузки автотрансформаторов ПС 220 кВ «Хехцир» (Приложение И) для экономически целесообразной загрузки Хабаровской ТЭЦ-1 и автоматической ликвидации недопустимой перегрузки АТ в нормальных и ремонтных схемах подстанции (например при ремонте одного из АТ) и при нормативных возмущениях (отключение параллельно работающего АТ в нормальной схеме или скачкообразный аварийный небаланс, вызванный отключением генератора на Хабаровской ТЭЦ-1 в ремонтных схемах) целесообразно выполнение АОПО на двух АТ.
Для выбора уставок противоаварийной автоматики типа АОПО на ПС 220 кВ «Хехцир» используем данные собственника по перегрузочной способности автотрансформаторов, приведенные в таблице 3.3.
Таблица 3.3 –Коэффициент аварийной перегрузки АТ
| Допустимое время перегрузки | Коэффициент аварийной перегрузки при температуре охлаждающей среды | |||||||||
| Минус 5 и ниже | 0ºС | 5 ºС | 10 ºС | 15 ºС | 20 ºС | 25 ºС | 30 ºС | 35 ºС | 40 ºС | |
| 1АТ (63 МВА, срок эксплуатации менее 30 лет) | ||||||||||
| 20 минут | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,45 | 1,4 | 1,38 | 1,35 | 1,33 | 1,3 |
| 2АТ (125 МВА, срок эксплуатации более 30 лет) | ||||||||||
| 20 минут | 1,25 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
Соответствующие допустимому коэффициенту аварийной перегрузки аварийно допустимые токи для 1АТ и 2АТ ПС 220 кВ «Хехцир» приведены в таблице 3.4
Таблица 3.4 – Аварийно допустимый ток АТ
| Допустимое время перегрузки | Аварийно допустимый ток (А) при температуре охлаждающей среды | |||||||||
| Минус 5 и ниже | 0ºС | 5 ºС | 10 ºС | 15 ºС | 20 ºС | 25 ºС | 30 ºС | 35 ºС | 40 ºС | |
| 1АТ (63 МВА, Iдлит.допустимый 158 А) | ||||||||||
| 20 минут | 237 | 237 | 237 | 237 | 229 | 221 | 218 | 213 | 210 | 205 |
| 2АТ (125 МВА, Iдлит.допустимый 314 А) | ||||||||||
| 20 минут | 392 | 377 | 377 | 377 | 377 | 377 | 377 | 377 | 377 | 377 |
Исходя из приведенных данных и требований по выбору уставок, для настройки АОПО АТ ПС 220 кВ «Хехцир» выбираем следующие уставки:
а) Общие уставки:
Максимальное значение температуры наружного воздуха: С_Р = +40°С;















