Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Типа диплом

.pdf
Скачиваний:
41
Добавлен:
12.03.2015
Размер:
616.85 Кб
Скачать

Содержание

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