Режимная автоматика в системах электроснабжения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Режимная автоматика в системах электроснабжения

расчет автоматический энергосистема реле



Расчетно-графическая работа 2

Задание. Расчет АЧР

Рисунок 1.1- Схема участка энергосистемы



Рисунок 1.2 - Схема замещения прямой последовательности участка энергосистемы

Для моделирования процессов при возникновении дефицита мощности в качестве основного исходного режима рекомендуется режим в котором:

Два блока генератор-трансформатор (№12 и 13) на электростанции отключены со стороны высокого напряжения и работают только на собственные нужды (отключены ветви 12-13 и 13-30, код в узлах 12 и 13 - 1100). Мощность включенных блоков (генераторы №10 и №11) в доаварийном режиме устанавливается, равной номинальной -- 200мВт. Резерв отсутствует, то есть перегрузочная способность агрегатов не учитывается. Нагрузки во всех нагрузочных узлах максимальные. Дефицит мощности возникает в результате отделения рассматриваемого района энергосистемы от энергообъединения (шины бесконечной мощности), из-за отключения автотрансформатора АТ-11 (ветвь 48-38).



Таблица 1 - Исходные данные

Активная мощность нагрузок в до аварийном режиме приведена в таблице. Мощность, потребляемая на собственные нужды двух работающих агрегатов - 30 МВт (узлы 15,16, 18,19).

АЧР должна удовлетворять следующим требованиям:

1. АЧР не должна допускать снижения частоты ниже определенного уровня на время, большее, чем некоторое допустимое (t_доп) для этого уровня частоты. То есть должна обеспечиваться некоторая предельно допустимая частотно-временная зона.

2.Суммарная мощность потребителей, отключенных АЧР должна быть по возможности минимальной. АЧР должна вступать в действие после того, как полностью или частично реализуется вращающийся резерв на тепловых и атомных электростанциях. Если реализуемых вращающихся резервов нет, то мощность отключаемых потребителей не должна превосходить возникший аварийный дефицит мощности.

3. АЧР должна обеспечить подъем частоты до значений, при которых энергосистема может длительно работать. В том случае, если дефицит возник из-за отделения части энергосистемы от энергообъединения, то к АЧР предъявляется требование восстановления частоты до значений , при которых срабатывает АПВУС (с улавливанием синхронизма) и возможна успешная ресинхронизация.

4. Экономический ущерб при отключении потребителей должен быть по возможности минимальным. Для выполнения этого требования в первую очередь отключаются менее ответственные потребители.

5. АЧР не должна работать при процессах, отличающихся от переходных процессов в энергосистеме при дефиците мощности, но также сопровождающихся изменением частоты.

Решение

Суммарная мощность нагрузки и генераторов, отделившейся части энергосистемы в предшествующем режиме.

P_H0У = (75*4 узлы 41,42,54,55) + (17,5*4 35,36,56,57 узлы ) + (10*4 узлы 45,46,58,59) +(100узел 30) +30 = 540 МВт;

Мощность включенных блоков (генераторы №10 и №11) в до аварийном режиме устанавливается, равной номинальной -- 200МВт

P_А0У =2*200= 400 МВт.

Максимальный расчетный дефицит

ДР_д = P_H0У - P_А0У =538-400=138 МВт или 25% от мощности предшествующей нагрузки.

Для очередей АЧРI и АЧРII конкретно принимаем следующие параметры настройки:

1. Для всех очередей АЧРII - f =48,7Гц.

2. Уставки по времени АЧРII:

t^Н_АЧРII = 5с. (первая очередь)

t^В_АЧРII = 60с. (последняя очередь).

3. Разница уставок по времени соседних очередей АЧРII:



?t_АЧРII =3с.

4. Число очередей АЧРII:

N_АЧРII =

5. Уставки по частоте АЧРI:

t^В_АЧРI = 48,7-0,2=48,5Гц (первая очередь)

t^Н_АЧРI =46,5Гц (последняя очередь).

6. Разница уставок по частоте соседних очередей АЧРI

?f_АЧРI =0,1Гц.

7. Число очередей АЧРI:

N_АЧРI =

Суммарная мощность потребителей, подводимых под АЧРI, определяется без учета вращающегося резерва в соответствии с исходными условиями

Р_АЧРI =?Р_д + 0,05Р_H0У =138 МВт+27 =165МВт.

Мощность P_АЧРI распределяем между очередями равномерно

?Р_АЧРI = .



8. Суммарная мощность потребителей, отключаемых очередями АЧРII

Р_АЧРII = 0,4P_АЧРI = 66 МВт, Р_АЧРII = 0,1 * 538 = 53,8 МВт.

Принимаем большее значение - 66 МВт. Мощность Р_АЧРII распределяем между очередями равномерно

?Р_АЧРII = МВт

Расчетно-графическая работа 2

Задание. Расчет АВР

Рисунок 3.1 -Схема участка электрической сети



Расчет

Рассматривается участок сети, показанный на рисунке 1.1, где указаны времена действия защит сети и уставки АПВ. Принимается время включения выключателей 10кВ - 0,4 с. выключателей 35 кВ - 0,6с. Время отключения всех выключателей 0,1 сек; время запаса 1,0с.

Выбор выдержки времени защиты минимального напряжения устройства АВР секционного выключателя 35 кВ.

Защита согласуется с циклом АПВ питающей линии.

Поскольку питающая линия имеет две ступени защиты (t₁=0,1с. и t₂=4,0с.) и конец линии защищается второй ступенью, принимаем t_защ = 4,0сек. Такая выдержка времени может быть настроена только на 9-секундном реле времени - ?t_защ= 0,125с.

В устройстве АПВ типа РПВ-58 также применено реле времени на 9 с. -?t_АПВ=0,125с. Для рассматриваемой защиты минимального напряжения предполагается применить реле ЭВ-235 с ?t_защ= 0,125с.

таким образом, принимается t = 5,5с.

1. Выбор выдержки времени защиты минимального напряжения устройства АВР секционного выключателя 10 кВ. Защиты согласуется с циклом АВР на секционном выключателе 35 кВ подстанции Б.

Выдержка времени защиты минимального напряжения на секционном выключателе 35 кВ - 5,5 сек (из предыдущего расчета). В схеме используются реле ЭВ-235, т.е. ?t₃₅= 0,125с. В схеме АВР 10 кВ предполагается использование реле времени ЭВ -245.



Принимается t = 7,8с.

2. Выбор времени срабатывания защиты минимального напряжения на секционных выключателях распределительных пунктов сети 10кВ (РП_А, РП_В и др. ).

а) По условию согласования с циклом АПВ линии 10 кВ. Принимаем, что на защите линии 10 кВ применено реле времени на 3,5 сек -?t_защ= 0,06с.; на АПВ линии 10 кВ - реле времени на 9с. ?t_АПВ=0,125с.; на защите минимального напряжения АВР в РП - реле времени на 20 сек -?t_РП=0,4с.

б) По условию согласования с защитной минимального напряжения секционного выключателя 10 кВ подстанции Б.

Параметры аппаратуры берутся из примеров, рассмотренных выше:

.

Принимается больше значение t=13,2с.

Как видно из рассмотренного примера, значения времени действия АВР, выбранные по условиям селективности оказываются достаточно большими -10-15с. В некоторых случаях АВР с таким временами оказывается для потреби теля практически бесполезным. Тогда следует принимать время действия АВР, исходя из требований потребителя, имея в виду возможность неселективного срабатывания автоматики.

При этом необходимо либо выполнить автоматический переход к нормальной схеме после неселективного срабатывания АВР, либо обеспечить возможность неселективного производства переключений оперативным персоналом.

Выбор уставок реле в схеме возврата

В схемах возврата к нормальной первичной схеме при появлении ( после перерыва) напряжения на основном источнике питания уставки должны быть заданы на реле времени возврата.

После автоматического отключения питающей линии, как правила, производятся ее опробование даже в том случае, если АПВ было неуспешным.

При этом отмечены случаи, когда после подачи напряжения на линию проходит несколько секунд до того, как снова произойдет повреждения. Во время опробования то реле времени, которое контролирует напряжении на ТСН (т.е. фактически на линии), может подтянуться даже при не устранившемся повреждении (когда оно включена на другие, не поврежденные фазы). Подтягивание этого реле создаст условия для работы реле времени возврата. Чтобы не происходила лишних переключений, необходимо выполнить выдержку времени на проскальзывающем контакте (включение выключателя ввода) обязательно больше времени работы защиты линии. Учитывая возможность возникновения повреждения через несколько секунд после подачи напряжения, следует выдержку времени на включения принять максимально возможной.

Разницу уставок на проскальзывающем (включение выключателя) контакте следует принять больше времени работы защиты при повреждении на шинах низшего напряжения силового трансформатора. Это делается на случай повреждения выключателя ввода при его включении во время возврата схемы.

При возникновении такого повреждения необходимо, чтобы оно было ликвидировано раньше, чем будет подан импульс на отключение секционного выключателя, т.е. раньше, чем замкнуться упорный контакт реле времени возврата.

Выбор уставок начинают с определения выдержки времени упорного контакта реле времени. Выдержку времени на нем следует принимать максимально возможной по реле (на реле типа ЭВ-248-20 сек). Затем определяется уставка на проскальзывающем контакте.

(4.5),

где

- t_уп выдержка времени упорного контакта реле времени;

- t_защ уставка защиты, которая действует при повреждении на шинах низшего напряжения силового трансформатора;

- t_вкл время включения того выключения трансформатора, который включается схемой возврата;

- t_откл время отключения того выключателя, который отключается защитой при возникшем во время отклонения от уставок на реле времени защиты и схемы возврата;

- t_зап время запаса.

Учитывая действительные значении, входящих в формулу, получим:



Следовательно, уставка на проскальзывающем контакте реле времени возврата должно быть меньше уставки на упорном контакте на время t_защ +(2,5?3,5с.)

Принимая все времена такими же, как в примере, рассмотренном выше, определим выдержки времени реле возврата в схеме АВР 10 кв. Принимается, что в схеме возврата использовано реле типа ЭВ-248. тогда t_уп = 20с.



Список литературы

1.Режимная автоматика в сиситемах электроснабжения, Методические указания и задания по расчетно-графической работе №1,№2 для магистрантов электроэнергетического факультета специальности 6М0718 «Электроэнергетика». М.В. Башкиров, К.М. Асанова. Алматы 2010

2.Рабинович Р.С.Автоматическая частотная разгрузка энергосистем.

М.: Энергоатомиздат, 1989.-352с.

3.Александров В.Ф., Езерский В.Г., Захаров О.Г., Малышев В.С. Частотная разгрузка в энергосистемах. Ч1,2 М.: НТФ «Энергопрогресс», 2007.- 176 с. ( Библиотечка электротехника, приложение к журналу «Энергетик». Вып. 8(104), 9 (105)

4.Овчаренко Н.И. автоматика электрических станций и электроэнергетических систем: Учебник для вузов / под. ред. А.Ф. Дьякова.- М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2000.- 504с.

5.Хомяков М.Н. Реле частоты РЧ 1. - М.: Энергоиздат, 1982. -64с, - ( Б-ка электромонтера. Вып.545)

6.Беркович М.А., Гладышев В.А., Семенов В.А. Автоматика энергосистем.- М.: «Энергоатомиздат», 1991.-240с.

Размещено на Allbest.ru