Противоаварийная автоматика

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

Противоаварийная автоматика

Содержание

1. Автоматика разгрузки при отключении линии электропередачи (АРОЛ)

1.1 Методика выбора настройки АРОЛ по условию обеспечения статической устойчивости

2. Пример выбора настройки АРОЛ

Литература

1. Автоматика разгрузки при отключении линии
электропередачи (АРОЛ)

Автоматика устанавливается на загруженных линиях электропередачи, отключение которых существенно снижает суммарный предел передаваемой мощности в сечениях, включающих эти линии.

1.1 Методика выбора настройки АРОЛ по условию
обеспечения статической устойчивости

Выбор уставок и воздействий АРОЛ выполняется в два этапа.

На первом этапе выбираются уставки органов контроля предшествующей мощности (КПР) и управляющие воздействия по условию обеспечения статической устойчивости с нормативным запасом в послеаварийном режиме, вызванном трехфазным отключением контролируемой линии. Выбор проводится на основе предварительно проведенных расчетов предельных по статической устойчивости режимов. На этом этапе не учитываются переходные процессы, вызываемые собственно отключением линии, к.з. и АПВ.

На втором этапе выбранные уставки и управляющие воздействия принимаются в качестве исходных при проверке сохранения устойчивости в переходных процессах, вызываемых однофазными к.з. на линии с успешными и неуспешными ОАПВ, двухфазными к.з. на землю с успешными и неуспешными ТАПВ, отключениями линии тремя фазами без к.з. (простой переход). дискретный автоматика линия электропередача

В настоящем задании выполняется контроль только так называемого "простого перехода", вызванного трехфазным отключением линии без учета фаз короткого замыкания и АПВ и без учета запаздывания на реализацию управляющих воздействий (такой учет можно выполнить только с помощью специальных программ расчета динамической устойчивости).

Максимальный объем разгрузки , который должна обеспечить автоматика, определяется как разность значений максимально допустимого перетока в исходной схеме и перетока, соответствующего нормативному (8%) запасу статической устойчивости в послеаварийной схеме при отключении рассматриваемой линии:

(0- (1)

где индексы “д/а” и ”п/а” указывают на доаварийный и послеаварийный режимы,

“м.д.” и “пр” -- максимально допустимый и предельный перетоки мощности,

-- коэффициент, учитывающий возможность повышения значений пределов передаваемой мощности в сечении по сравнению с фигурирующими в (1) при различных вариациях режима, .

Необходимо обеспечить универсальность настройки АРОЛ: уставки КПР и объем разгрузки должны отвечать как нормальной, так и всей совокупности ремонтных схем (за исключением тех, для которых предусматриваются специальные ремонтные ступени автоматики).

Как правило, при отключении контролируемой линии в ремонтной схеме требуется больший объем разгрузки, чем в нормальной. Это следует из эквивалентной схемы электропередачи, рис.1, имеющей несколько шунтирующих друг друга связей. Максимальный объем разгрузки определяется для той ремонтной схемы (из числа учитываемых), где отключение контролируемой линии приводит к наибольшему снижению суммарного предела передаваемой мощности в сечении.

При измерении суммарного перетока активной мощности в сечении исключается неблагоприятное влияние на настройку автоматики перераспределения нагрузок линий электропередачи, входящих в сечение.

Уровень предшествующего перетока в сечении (начальная уставка органа КПР), начиная с которого автоматика вводится в работу, определяется по выражению

. (2)

Здесь значение принимается для той же ремонтной схемы, что и при определении ;

-- коэффициент, учитывающий возможное снижение уровней напряжения и пределов передаваемой мощности по сравнению с расчетными в наиболее напряженных режимах, сопровождающихся общим дефицитом реактивной мощности в энергообъединении или его приемной части, ;

; -- коэффициент чувствительности, для обеспечения быстроты срабатывания реле мощности его значение должно быть не менее 1,11,3, тогда ;

-- коэффициент, учитывающий относительную погрешность реле мощности, измерительных трансформаторов тока и напряжения (принимается равным 1,051,12, а при использовании каналов телемеханики -- 1,11,2).

Для измерения суммарного предшествующего перетока в сечении необходимы передача телеизмерений активной мощности входящих в него линий и их суммирование с перетоком активной мощности по контролируемой линии в месте установки АРОЛ. Использование телеизмерений в АРОЛ снижает ее надежность и удорожает автоматику, поэтому от них часто отказываются, выполняя только на месте измерение перетока по контролируемой линии.

Начальная уставка КПР по перетоку контролируемой линии

,(3)

где -- суммарный предел передаваемой мощности в сечении после отключения контролируемой линии в той же исходной ремонтной схеме;

-- коэффициент распределения, характеризующий долю суммарного перетока в сечении , приходящуюся на контролируемую линию электропередачи, , в формулу подставляется наименьшее из значений .

Необходимый объем разгрузки при перетоках в сечении, превышающих начальные уставки КПР, характеризуется линейной зависимостью от контролируемого перетока в сечении или по линии:

(4)

При большом максимальном объеме разгрузки согласно (1) и выполнении органа КПР на релейной аппаратуре предусматривают несколько ступеней автоматики (обычно две-четыре). Уставка КПР каждой последующей ступени определяется начальной уставкой КПР и объемом разгрузки предыдущей ступени:

(5)

Здесь i, i+1 -- номера ступеней автоматики. Уставка КПР первой ступени равна начальной уставке, определяемой соответственно по формуле (2) или (3). Введение дополнительных коэффициентов запаса при подсчете по (5) не требуется, так как общее смещение вниз всех уставок КПР уже задано выражениями (2), (3) и (5).

Ступени АРОЛ желательно разбивать с небольшим нарастанием приращения объема разгрузки, но так, чтобы выполнялись неравенства

(6)

Проверку условий обеспечения динамической устойчивости выполнить приближенно по следующему критерию:

(7)

где дополнительно обозначено:

К - коэффициент запаса на динамику, определяющий запас пропускной способности сети, необходимый для обеспечения устойчивого перехода;

- переток в сечении в послеаварийной схеме;

-переток мощности в линиях послеаварийной схемы в момент t+0 после отключения контролируемой линии.

Если пользоваться формулой (7), то надо выполнить специальный расчет.

Чтобы этого не делать, Б.М. Шмелькин сделал допущение о синусоидальности угловых характеристик мощности в доаварийной и послеаварийной схемах. При этом для случая отключения линии формула для определения предельного перетока (в исходной схеме), при котором еще обеспечивается динамическая устойчивость при заданном ослаблении связи, приобретает вид:

д/а пред0 =*/(+ 1.39*(- )) (8)

Проверку условия (8) выполнить для случая измерения мощности сечения. Проверяется в общем случае при перетоке, соответствующем начальной уставке КПР и максимальном по величине, определяемой максимальным управляющим воздействием. Так как учет времени реализации выполнить сложно, в задании проверку условия (8) следует ограничить только при перетоке мощности, соответствующем начальной уставке КПР без действия АРОЛ на разгрузку сечения.

2. Пример выбора настройки АРОЛ

В полное сечение межсистемной связи входят ВЛ 500 кВ, на которой устанавливается АРОЛ, ВЛ 330 кВ, ВЛ 220 кВ и ВЛ 110 кВ. Пределы передаваемой мощности по линиям по статической устойчивости режимов в нормальной и ремонтных схемах в части рассматриваемого сечения приведены в табл.1:

Таблица 1

Выбрать настройку АРОЛ контролируемой линии 500 кВ по условию обеспечения статической устойчивости в послеаварийном режиме. Выбор настройки включает в себя определение максимального объема разгрузки сечения, уставок КПР по мощности для всех ступеней АРОЛ и объема разгрузки при действии каждой ступени.

Для удобства анализа результаты расчетов предельных по статической устойчивости режимов сведены в табл.2.

Таблица 2

Как следует из табл.2 в рассматриваемом сечении кроме линии 500 кВ сильной связью является также линия 330 кВ, при ее отключении суммарный предел передаваемой мощности снижается на 20%, предел по линии 500 кВ возрастает на 17% (схема №3). Попытка выполнения универсальной настройки при таком диапазоне изменения пределов приведет к существенно завышенному объему воздействий автоматики в нормальной схеме. Кроме того, в данном случае при ремонте линии 330 кВ и отключении линии 500 кВ предел передаваемой мощности снижается на 72% (схема № 4). Согласно [1] сохранение устойчивости при этом по шунтирующим связям не обязательно. Вместо глубокой разгрузки сечения может быть допущено деление по оставшимся в работе линиям 200 и 110 кВ. В табл.2 приняты коэффициенты запаса по мощности = 0,2 при нормальном (ремонтном) и 0,08 в послеаварийном режиме.

Поэтому максимальный объем разгрузки определяем по результатам расчетов в схемах № 5 и 6 для ремонта лини 220 кВ. При подстановке в (1) на основе предварительно проведенных расчетов принято , МВт.

Начальная уставка КПР по сечению

,

где (согласно расчетам в часы максимальных нагрузок при дефиците реактивной мощности в приемной энергосистеме пределы передаваемой мощности снижаются на 4%); ; коэффициент принят равным 1,15 с учетом погрешности телеизмерений мощности в сечении.

При контроле предшествующего режима только по линии 500 кВ

где , -- наименьшее из значений, полученное в схеме № 1,5 в диапазоне перетока в сечении 8001500 МВт при различных способах перераспределения нагрузок между передающей и приемной частями системы.

Зависимость (4) требуемого объема разгрузки от суммарного перетока в сечении и перетока по контролируемой линии (рис.2) изображается наклонными отрезками прямых (соответственно AB и CD). При выполнении органа КПР на релейной аппаратуре и дискретном (ступенчатом) характере управляющих воздействий (отключение генераторов, отключение нагрузки неизбежно появление в настройке области излишнего действия автоматики (заштрихованные площадки на рис.2). Увеличение числа ступеней позволяет уменьшить суммарную площадку, но одновременно ведет к усложнению автоматики.

Выполним автоматику трехступенчатой. По характеру управляющих воздействий, имеющихся в зоне досягаемости автоматики, необходимый максимальный объем разгрузки 626 МВт может быть реализован ступенями 236, 170 и 220 МВт.

Сгруппируем ступени в порядке нарастания приращения объема разгрузки (170, 220, 236 МВт).

Подсчитаем по формуле (5) уставки КПР в сечении и по линии:

; ; МВт;

; ; МВт.

Условия (6) выполняются:

; .

Выбранная настройка показана на рис.2.

Проверка условия (8) дает:

д/а пред0 = 1990*1070/(1070+1.39*(1990-1070))=906 МВт

И это > 707 МВт.

Следовательно, коррекции АРОЛ по динамике простого перехода не требуется.

Рис.1. Настойка непрерывной и дискретной АРОЛ

Литература

1. Руководящие указания по устойчивости энергосистем. М.: ВНИИЭ, ЦДУ ЕЭС России, Энергосетьпроект. 1994.

2. Гуревич Ю.Е., Либова Л.Е., Окин А.А. Расчеты устойчивости и противоаварийной автоматики в энергосистемах.--М.: Энергоатомиздат. 1990.

3. Окин А.А. Противоаварийная автоматика.--М.: Издательство МЭИ. 1995.

Размещено на Allbest.ru