Типа диплом
.pdfСодержание
1.Список сокращений
2.Анализ энергорайона Металлург
3.Устойчивость энергосистемы
3.1.Коэффициент запаса устойчивости по активной мощности
3.2.Коэффициент запаса по напряжению
3.3.Требования к устойчивости энергосистем
3.4.Послеаварийный режим
3.5.Определение допустимых режимов, удовлетворяющих нормативным требованиям
4.Расчет режимов
4.1.Особенности программного комплекса
4.2.Подготовка исходных данных для расчета
4.3.Расчет установившегося режима
4.4.Анализ полученных результатов
4.5.Потери мощности
4.6.Расчет максимального и аварийнодопустимого перетока
5.Анализ полученных данных
5.1.Ликвидация перегрузок контролируемых сечений
5.2.Перегрузки автотрансформаторов и автотрансформаторных групп
5.3.Рекомендации при ведении режима
6.Способы увеличения надежности
6.1.Оперативные указания
6.2.Ввод противоаварийной автоматики
6.2.1.Назначение противоаварийной автоматики
6.2.2.Автоматики ограничения перегрузки оборудования
6.2.3.Проект противоаварийной автоматики
6.3.Реконструкция и увеличение генерирующей мощности
6.4.Замена компенсирующего устройства
Лист
|
ВУЗ – Д 098765.2010.999.00 ПЗ |
1 |
|
Изм. Лист № докум. Подпись Дата |
|||
|
7.Общие требования охраны труда
7.1.Требования охраны труда перед началом работы
7.2.Требования охраны труда во время работы
7.3.Требования охраны труда в аварийных ситуациях
7.4.Требования охраны труда по окончании работы
Приложения Статья про компенсацию Приложения Процесс утяжеления Приложения Параметры узлов Приложения Параметры линий Приложения Параметры узлы и ветви Приложения Ограничивающие элементы Приложения Результаты расчетов
Приложения Графики временного ограничения и отключения Приложения Примеры оперативных указаний Чертежи Чертежи Чертежи Чертежи Чертежи Чертежи
Список литературы
Лист
|
ВУЗ – Д 098765.2010.999.00 ПЗ |
2 |
|
Изм. Лист № докум. Подпись Дата |
|||
|
|
|
1 Анализ энергорайона Металлург |
|
||
|
|
Энергорайон расположен в городской черте города Ижевска. Связи вы- |
|||
|
полнены ВЛ 110 кВ преимущественно проводом АС-240, существуют участки с |
||||
|
проводом АС-150, который ограничивает пропускную способность узла, пре- |
||||
|
вышение длительно-допустимой токовой нагрузки. Согласно ПУЭ. |
|
|||
|
|
|
Рисунок № Энергоузел Металлург |
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
ВУЗ – Д 098765.2010.999.00 ПЗ |
3 |
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
||
|
Связи ограничивающие энергорайон рисунок №:
−ВЛ 220 кВ Каучук-Металлург;
−ВЛ 220 кВ Позимь-Металлург;
−ВЛ 110 кВ Ижевск-Машзавод 1с отпайками;
−ВЛ 110 кВ Ижевск-Машзавод 2 с отпайками.
−Транзит 110 кВ Машзавод-Заречная-Вараксино-Никольская нор-
мально разомкнут на СВ 110 кВ ПС Вараксино.
По условиям обеспечения надежности запрещается работа транзита 110
кВ Машзавод-Заречная-Вараксино-Никольская в замкнутом режиме. Транзит может быть кратковременно замкнут для переноса точки раздела в ремонтных режимах.
Электроснабжение энергоузла в нормальной схеме осуществляется Ижевской ТЭЦ 1 (установленная электрическая мощность Ижевской ТЭЦ 1 оп-
ределяется суммой номинальных мощностей турбоагрегатов и составляет 69
МВт в зимний период, 13 МВт в летний таблица № ), по ВЛ 220 кВ Позимь-
Металлург, Каучук-Металлург и ВЛ 110 кВ Ижевск-Машзавод 1,2 с отпайками.
В 2013 году планируется ввод в эксплуатацию парогазовой установки
(ПГУ) электрической мощностью 230 МВт. С заходами на ТЭЦ-1.
Потребители района являются крупные заводы: ОАО «Машзавод», ОАО
«Ижсталь». В 2010 году завод ОАО «Ижсталь» ввел в работу печь ДСП-40 с
фильтро-компенсирующим устройством (ФКУ) предназначенная для компен-
сации реактивной мощности потребляемой электродуговой печью и фильтра-
ции гармоник, генерируемых печью. В приложение № описана статья про ком-
пенсацию реактивной мощности в электрических сетях. Работа печи кратко-
временно-продолжительная, что создает пиковое потребление мощности в узле.
Потребление узла за одни рабочие сутки показано на рисунке ( ).
Баланс мощности энергорайона за периуд 2009-2011 года таблица №
Лист
|
ВУЗ – Д 098765.2010.999.00 ПЗ |
4 |
|
Изм. Лист № докум. Подпись Дата |
|||
|
Таблица № Баланс мощности
Составляющие |
2009 |
2010 |
2011 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
баланса |
Летний |
Зимний |
Летний |
Зимний |
Летний |
Зимний |
|
|
|
|
|
|
|
|
режим |
режим |
режим |
режим |
режим |
режим |
|
|
|
|
|
|
|
Потребление |
121МВт |
194 МВт |
117 МВт |
185 МВт |
132 МВт |
183 МВт |
|
|
|
|
|
|
|
Генерация |
10 МВт |
59 МВт |
11 МВт |
58 МВт |
16 МВт |
67 МВт |
|
|
|
|
|
|
|
Дефицит |
111 МВт |
135 МВт |
106 МВт |
127 МВт |
116 МВт |
116 МВт |
|
|
|
|
|
|
|
Анализ схемно-режимных ситуаций на текущий год, приводящих к на-
рушению допустимых параметров режима:
•МДП для нормальной схемы составляет 205/150 МВт (зима/лето).
Риски для указанного режима оценивались в нормальной схеме с учё-
том нормативного аварийного возмущения - одновременное отключе-
ние двух ВЛ, расположенных в общем коридоре более, чем на поло-
вине длины более короткой линии, в результате отключения (ВЛ 220
кВ Каучук-Металлург и ВЛ 220 кВ Позимь-Металлург). Расчёты при исходном потреблении 125/210 МВт показали соответствие расчётных параметров электроэнергетических режимов допустимым значениям.
•При совмещении ремонтов ВЛ 220 кВ Позимь-Металлург (ВЛ 220 кВ Каучук-Металлург) и ВЛ 110 кВ Ижевск-Машзавод 1(2) для обеспе-
чения параметров после аварийного режима требуется снижение по-
требления энергоузла в часы максимальных нагрузок на величину до
40 МВт;
•объем ГАО в энергоузле составляет 20% от суточного потребления в энергоузле МВт.
Возможные перетоки в сечении «Металлург» при совмещении ремонтов
ВЛ 220 кВ Позимь-Металлург (ВЛ 220 кВ Каучук-Металлург) и ВЛ 110 кВ
Ижевск-Машзавод 1(2), рисунок №, таблица №
Лист
|
ВУЗ – Д 098765.2010.999.00 ПЗ |
5 |
|
Изм. Лист № докум. Подпись Дата |
|||
|
Таблица № Возможные перетоки
|
Температура ок- |
Максимально допус- |
Аварийно допусти- |
|
Схема сети |
ружающей среды, |
тимый |
||
мый переток, МВт |
||||
|
°С |
переток, МВт |
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
Ремонт ВЛ 220 кВ По- |
-5 |
105 |
235 |
|
|
||||
зимь-Металлург (Каучук- |
|
|
|
|
|
|
|
||
Металлург) и ВЛ 110 кВ |
+25 |
80 |
190 |
|
|
||||
Ижевск-Машзавод 1(2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок № приложения № характеризует работу ФКУ в режиме потреб-
ления, которая зависит от работы ДСП согласно инструкции по эксплуатации.
Первая половина графика - потребление мощности ДСП и круглосуточной ра-
боты ФКУ. Вторая половина графика демонстрирует работу ДСП без компен-
сации реактивной мощности, в связи с выведенной в ремонт ФКУ.
Анализируя график видно, что в первом случае ФКУ почти полностью скомпенсировала реактивную мощность потребляемую установкой. Напротив же во второй половине графика - потребление из сети, что дополнительно за-
гружает линии реактивной энергии до 30 МВт. Тем самым ограничивает мак-
симально допустимый переток мощности, загружает электрические сети по то-
ку.
В данной ситуации необходимо выявить узкие места и рассчитать воз-
можные максимально допустимые перетоки и аварийно допустимые перетоки мощности. Основываясь на методических указаниях по устойчивости энерго-
систем. Утвержденных прикозом Минэнерго России от 30.06.2003 №277. В раз-
личных схемнорежимных ситуациях: ремонтов, аварийных отключениях.
Выявить влияние работы установки ФКУ на электрическую сеть в раз-
личных рабочих ситуациях.
Лист
|
ВУЗ – Д 098765.2010.999.00 ПЗ |
6 |
|
Изм. Лист № докум. Подпись Дата |
|||
|
|
|
Рисунок № Летний/Зимний режим потребления энергоузла. |
|
|||
|
|
|
Рисунок № Потребление энергоузла Металлург |
|
||
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
ВУЗ – Д 098765.2010.999.00 ПЗ |
7 |
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
||
|
2 Устойчивость энергосистемы.
Исходя из требований к устойчивости, схемы энергосистемы подразде-
ляются на:
-нормальные – это схемы, когда все сетевые элементы, определяющие устойчивость и допустимые токовые нагрузки, находятся в работе;
-ремонтные - отличающиеся от нормальной тем, что из-за отключенного состояния одного или нескольких элементов электрической сети (а при экс-
плуатации – также из-за отключенного состояния устройств противоаварийной автоматики) уменьшен максимально допустимый переток в каком-либо сечении или ограничены допустимые токовые нагрузки (перегрузки) оборудования, ВЛ.
Расчеты устойчивости энергосистем и расчетная проверка мероприятий по ее обеспечению осуществляются при проектировании и эксплуатации энер-
госистем.
Расчеты устойчивости выполняются для:
- выбора основной схемы энергосистемы и уточнения размещения основ-
ного оборудования;
-определения допустимых режимов энергосистемы;
-выбора мероприятий по повышению устойчивости энергосистемы,
включая средства ПА и параметры их настройки; - определения параметров настройки систем регулирования и управления,
релейной защиты, АПВ и т. д.
Кроме того, расчеты устойчивости проводятся при разработке и уточне-
нии требований к основному оборудованию энергосистемы, релейной защите,
автоматике и системам регулирования по условиям устойчивости энергосистем.
При эксплуатации, исходя из требований к устойчивости энергосистем,
перетоки мощности в сечениях в установившихся режимах подразделяются следующим образом:
- нормальные (наибольший допустимый переток называется максимально допустимым);
Лист
|
ВУЗ – Д 098765.2010.999.00 ПЗ |
8 |
|
Изм. Лист № докум. Подпись Дата |
|||
|
- вынужденные (наибольший допустимый переток называется аварийно допустимым).
Вынужденные перетоки допускаются для предотвращения или уменьше-
ния ограничений потребителей, потери гидроресурсов, при необходимости строгой экономии отдельных видов энергоресурсов, неблагоприятном наложе-
нии плановых и аварийных ремонтов основного оборудования электростанций и сети, а также в режимах минимума нагрузки при невозможности уменьшения перетока из-за недостаточной маневренности АЭС (кроме сечений, примыкаю-
щих к АЭС).
При проектировании перетоки мощности в сечениях при установившихся режимах подразделяются следующим образом:
-нормальные (наибольший допустимый переток называется максимально допустимым),
-утяжеленные.
Утяжеленным считается переток, характеризующийся неблагоприятным наложением ремонтов основного оборудования электростанций в режимах мак-
симальных и минимальных нагрузок, если общая продолжительность сущест-
вования таких режимов в течение года не превышает 10%.
Наиболее тяжелые возмущения, которые учитываются в требованиях к устойчивости энергосистем, называемые нормативными возмущениями, под-
разделены на три группы: I, II и III (табл. ). В состав групп входят следующие возмущения:
а) Короткое замыкание (КЗ) с отключением элемента(ов) сети. Распределение по группам возмущений указано в таблице № б) скачкообразный аварийный небаланс активной мощности по любым причи-
нам: отключение генератора или блока генераторов с общим выключателем,
крупной подстанции, вставки постоянного тока (ВПТ) или крупного потребите-
ля и др.
Лист
|
ВУЗ – Д 098765.2010.999.00 ПЗ |
9 |
|
Изм. Лист № докум. Подпись Дата |
|||
|
Таблица № Группы возмущений
|
Группы нормативных возмущений в сетях с |
||||
Возмущения |
|
ном. напряжением, кВ: |
|
||
|
110–220 |
|
330–500 |
750 |
1150 |
|
|
КЗ на сетевом элементе, кроме системы (секции) шин:
|
Отключение сетевого элемента основными1 защитами при одно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фазном КЗ с успешным АПВ (для сетей 330 кВ и выше – ОАПВ, |
|
|
I |
|
I |
I |
|
|
|
I |
|
|
||||||
|
110–220 кВ – ТАПВ) |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То же, но с неуспешным АПВ2 |
I |
|
I |
3 |
, II |
II |
|
|
|
|
|
|
I |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отключение сетевого элемента основными защитами при трех- |
II |
|
– |
|
– |
– |
|
|
|
фазном КЗ с успешным и неуспешным АПВ2 |
|
|
|
|||||
|
Отключение сетевого элемента резервными защитами при одно- |
II |
|
- |
|
- |
- |
|
|
|
фазном КЗ с успешным и неуспешным АПВ2 |
|
|
|
|||||
|
Отключение сетевого элемента основными защитами при двух- |
– |
|
II |
III |
III |
|
||
|
фазном КЗ на землю с неуспешным АПВ2 |
|
|
||||||
|
Отключение сетевого элемента действием УРОВ при однофаз- |
II |
|
III |
III |
III |
|
||
|
ном КЗ с отказом одного выключателя4 |
|
|
||||||
|
То же, но при двухфазном КЗ на землю |
– |
|
III |
III |
– |
|
||
|
То же, но при трехфазном КЗ |
III |
|
– |
|
– |
– |
|
|
|
|
КЗ на системе (секции) шин: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отключение СШ с однофазным КЗ, не связанное с разрывом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
связей между узлами сети |
I |
|
I |
II |
II |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То же, но c разрывом связей |
III |
|
III |
|
– |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Или резервными защитами с не меньшим быстродействием. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
При обеспечении автоматического запрета АПВ в случае непогасания дуги неуспешное |
|
||||||
|
АПВ может не рассматриваться. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
На связи АЭС с энергосистемой. |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
При этом учитываются отключения всех сетевых элементов (включая СШ), связанных с |
|
отключением смежных выключателей.
в) одновременное отключение двух ВЛ, расположенных в общем коридоре бо-
лее, чем на половине длины более короткой линии, в результате возмущения группы I;
г) возмущения групп I и II с отключением элемента сети или генератора, кото-
рые, вследствие ремонта одного из выключателей, приводят к отключению дру-
гого элемента сети или генератора, подключенных к тому же распредустройст-
ву.
3.1 Коэффициент запаса устойчивости по активной мощности.
Лист
|
ВУЗ – Д 098765.2010.999.00 ПЗ |
10 |
|
Изм. Лист № докум. Подпись Дата |
|||
|