Анализ и применение методов планированиЯ электрических режимов электроустановок промышленных предприятий

ВАЛЕУЛЛОВА И.И., кгэу, г. Казань

Науч. рук. д-р техн. наук, профессор ВАЛЕЕВ И.М.

В данной работе предложен алгоритм определения показателей надежности при планировании электрических режимов электроустановок промышленного предприятия методом последовательного эквива-лентирования.

Сущность метода: строится структурная схема, представляющая собой аналог схемы соединения реальных элементов (выключателей, ЛЭП, трансформаторов). Каждый элемент структурной схемы представляется в виде многолучевой звезды, вид которой определяется числом связей элемента. Причем алгоритм упрощения основан на последовательном исключении элементов с заменой звезды многоугольником с диагоналями. В основу преобразований положена процедура замены n-лучевой звезды n-угольником с диагоналями, что позволяет на каждом шаге эквивалентирования сократить количество элементов на один. Для исключаемого элемента составляется система уравнений (на примере элемента с четырьмя связями), связывающая вероятности безотказной работы лучей звезды p₁, p₂, p₃, p₄ и сторон и диагоналей многоугольника p₁₂, p₁₃, p₁₄, p₂₃, p₂₄, p₃₄, следующего вида:

Для решения системы уравнений использован метод Ньютона как наиболее эффективный итерационный численный метод нахождения корней системы нелинейных уравнений. Полученные значения вероятностей безотказной работы эквивалентируются с уже существующими в схеме.

При оценке надежности электроснабжения учитывается направление потоков мощности, и элементы, не участвующие в передаче электроэнергии какому-либо определенному потребителю, исключаются из расчетной схемы. Предложенный алгоритм позволяет производить расчет эквивалентных показателей надежности системы электроснаб-жения: вероятности безотказной работы (p_экв), параметра потока отказов (ω_экв) и времени восстановления (Т_в.экв).

УДК 621.311.1(06)

Обеспечение надежности электроснабжения предприятий с непрерывными технологическими процессами

ВАЛЕУЛЛОВА И.И., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. д-р техн. наук, профессор ВАЛЕЕВ И.М.

Актуальность решаемой проблемы заключается в необходимости обеспечения бесперебойного снабжения электроэнергией с качеством, соответствующим ГОСТ всех опасных в техногенном плане химических производств. Технологическая составляющая ущерба, возникающего в связи с качеством электроэнергии, определяется в наибольшей степени отклонениями напряжений от допустимых значений, различных для конкретных технологических установок и агрегатов. Особую категорию производств по электроснабжению занимают непрерывные производства синтеза с использованием сжатых и горючих газов, такие как ОАО «Казаньоргсинтез».

Поскольку данное производство относится к потребителям 1 и особой категорий, схемы питания подстанций можно оценить как недостаточно надежные и несоответствующие требованиям ПУЭ. Мощность узлов нагрузки предприятия – 10–200 МВт, большую ее часть составляют мощные синхронные и асинхронные электродвигатели, имеющие предельные нормативы на рабочем напряжении.

Предлагаемые меры затрагивают практику проектирования систем внешнего и внутреннего электроснабжения про­мышленного предприятия.

Однако в первую очередь необходимы стабилизация и беспере-бойное энергоснабжение средств автоматического поддержания и программирования технологических процессов, предохранительных, контролирующих и управляющих химическими технологическими процессами систем. Сюда же необходимо отнести системы аварийных защит, борьбы со взрывами, пожарами, выбросами ядовитых и горючих веществ в окружающую среду. Поэтому обеспечение высокой надежности электроснабжения предприятий с электроприемниками 1 категории и непрерывными технологическими процессами является актуальной задачей современности.

В то же время кратковременные наруше­ния электроснабжения (КНЭ) в электрических се­тях – короткие замыкания (КЗ), ликвидируемые защитами с восстановлением питания действием АПВ или АВР, – являются неизбежным атрибу­том их работы, и защитить электрическую сеть так, чтобы в ней вообще не возникали КЗ, прак­тически невозможно. Быстродействие аварийной системы бесперебойного энергоснабжения должно превышать скорости нарастания аварийных ситуаций при посадке напряжения в сети энергоснабжения. Особое быстродействие необходимо с системой АСУТП и аварийными системами защиты. Для промышленных энерговооруженных химических производств компенсации мощностей при посадках энергоснабжения будут составлять мегаватты, что в техническом плане представляет сложную задачу.

Из анализа бо­льшого числа подобных аварий на действующем предприятии следует, что аварии явились, как правило, следствием одной причины: при проек­тировании самого предприятия и систем элект­роснабжения не были учтены воздействия кратковременных нарушений электроснабжения.

Поэтому в данной статье приведены конкретные решения по обеспечению бесперебойного снабжения электроэнергией с качеством, соответствующим ГОСТ, всех опасных в техногенном плане химических производств.

Литература

1. Михайлов В.В. Надежность электроснабжения промышленных предприятий / В.В. Михайлов. – М.: Энергоиздат, 1982.

2. Константинов И.П. Оценка способов регулирования напряжения на выводах электроприемников / И.П. Константинов, И.М. Валеев // Изв. вузов. Проблемы энергетики. – 2007. – № 3-4. – С. 38–44.

УДК 621.311.2