Чича Андрей Сергеевич

Реферат по теме выпускной работы

Cодержание

1. Введение. Обоснование актуальности темы
2. Содержание работы
3. Методика расчета многоузловой схемы
4. Машинный расчет токов КЗ с использованием МВН
5. Проверка выключателей и кабелей РУ Зуевской НТВ и секции с.н.3Б
6. Выводы
7. Список литература

Введение. Обоснование актуальности темы

Объектом исследования является система электроснабжения блочной и общестанционной нагрузки собственных нужд ТЭС, имеющей большую рассредоточенность по территории самой станции и на значительном расстоянии от нее.
         Целью исследований является определение возможностей подключения к секциям собственных нужд энергоблоков дополнительной рассредоточенной нагрузки. Применительно к исследуемой станции она состоит из насосной технической воды и багерной насосной второго подъема, которые сейчас получают питание от сетевых подстанций города, что позволит повысить надежность и экономичность работы ТЭС.
         Расчеты токов короткого замыкания, режимов самозапуска двигателей проводились методами математического моделирования с применением матричных методов узловых потенциалов для расчета многоузловых схем, решения дифференциальных уравнений группы электродвигателей при моделировании группового их выбега и решения систем нелинейных алгебраических уравнений при синтезе параметров глубокопазных асинхронных двигателей системы собственных нужд[1].
         На данный момент магистерская работа еще не окончена.

         На исследуемой ТЭС применена оборотная система технического водоснабжения с градирнями башенного типа. Для пополнения значительных потерь технической воды реализована схема подпитки контура техводы из водохранилища. Согласно проекта, перекачивающая эту воду насосная технической воды получает питание от одной из сетевых подстанций. Схема питания насосной имеет недостаточно высокую надежность.
В аналогичном положении оказалась и багерная насосная второго подъема, перекачивающая золошлаковую пульпу на золоотвал электростанции. Насосная получает питание по двум кабельным линиям от сетевой подстанции. Из-за повреждений кабелей, проложенных по скальному грунту, схема питания этой насосной имеет низкую надежность.
В целях повышения надежности и экономичности работы указанных насосных станций на исследуемой электрической станции предусматривается выполнить перевод их питания от системы собственных нужд энергоблоков напряжением 6 кВ. Задачей данной работы является определение технических условий указанного перевода питания. Для этого в работе исследованы загрузки секций собственных нужд энергоблоков, изменения величин токов короткого замыкания, условия самозапуска электродвигателей собственных нужд энергоблока при различных режимах их работы, а также определены принципы построения релейных защит[2].

Содержание работы

  Подключение к секциям собственных нужд энергоблоков дополнительной нагрузки должно привести к ухудшению условий самозапуска ответственных механизмов собственных нужд. Для количественной оценки режимных параметров при самозапуске электродвигателей были выполнены расчеты этих режимов на ПЭВМ по программе, разработанной в пакете MathCAD[6].

  Рисунок 1-Схема питания насосной станции

 

Методика расчета многоузловой схемы

 

                                        

        В данной работе предлагаются для рассмотрения программные продукты с открытым построением алгоритмов, реализация которых выполнена в пакете автоматизации математических расчетов MathCad.Как и при ручных расчетах токов КЗ на первом домашинном этапе работ формируется расчетная электрическая схема и соответствующая ей эквивалентная схема замещения. Для ее элементов из справочной литературы или других источников подбираются необходимые входные данные[4].
На эквивалентной схеме замещения проводится нумерация при небольших схемах, или символьная идентификация узлов. Размечаются также направления токов в ветвях.
В программе расчета токов КЗ расчетная схема представляется входной матрицей описания ветвей V. Эта матрица имеет количество строк равно количеству ветвей расчетной схемы, и несколько столбцов. В первом и втором из них располагаются номера или обозначения узлов, из которых ток ветви выходит и в который этот ток входит. В следующем столбце располагаются сопротивления ветвей. При необходимости (в случае различных величин) еще в одном столбце располагаются ЭДС ветвей. Так, например, в схемах главных электрических соединений электростанций величина ЭДС генераторов может быть порядка 1.2, а ЭДС электродвигателей - 0.9.
Алгоритмы программ расчета токов КЗ построены на методе узловых напряжений в матричной форме записи     (1)

 

где Uu - вектор узловых напряжений, Yu - квадратная матрица узловых проводимостей, Iu - вектор узловых токов.
Матрица Yu находится по следующему (2)

где P - матрица связей узлов с ветвями , Yv- диагональная матрица проводимостей ветвей, Zv - вектор сопротивлений, ветвей, который должен быть получен из входящей матрицы V.
Вектор Iu от ЭДС может быть найден как       (3)

где Ev - вектор ЭДС ветвей

Машинный расчет токов КЗ с использованием МВН

Для оперативной оценки значений токов перевод КЗ альтернативный перевод Нажмите, чтобы увидеть альтернативный перевод любой точке электрической части ЗУТЕС была разработана программа расчета альтернативный перевод на ПЭВМ Нажмите, чтобы увидеть альтернативный перевод Ее листинг и результаты расчетов для различных узлов схемы ЗуТЕС Для выполнения расчетов по программе первоначально были созданы расчетные электрические альтернативный схемы "Нажмите, чтобы увидеть альтернативный перевод приведена на рисунке 2 Данные эквивалентных схем замещениязатем были альтернативный перевод введены в программы расчета на ПЭВМ и по ним были выполнены многовариантные расчеты для разных точек системы п.п. и насосных станций В качестве сравнения в таблице1 приведены результаты машинных и без машинных расчетов токов КЗ

        Таблица 1 Результаты сравнения машинного и без машиных расчетов токов КЗ

 

        Как видно из  приведенных  выше  данных  расхождения в  расчетах  результирующихзначений токов  КЗ не  превышают  10% , что  свидетельствует при  правильность ихвыполнения[5].

 

        Таблица 2 Результаты проверки выключателей и кабелей ячеек КРП 6 кВ с.н.секции 4А

      Аналогичну проверку делаем для выключателей и кабелей ячеек КРУ РУ 6 кВ БН2.За расчетный ток принимаем больший 6,15 кА из токов кЗ от рабочего и резервного вводов (4,32 и 6,15 кА).Результаты приведены в таблице (3)

      Таблица 3 Результаты проверки выключателей и кабелей ячеек КРП 6 кВ с.н.РП БН2

 

      Из приведеных результатов выключатели ячеек КРУ 6 кВ секции с.н. 4А,и РУ 6 кВ БН2 удовлетворяют всем условиям выбора и проверки.

 

Проверка выключателей и кабелей РУ Зуевской НТВ и секции с.н.3Б

      Проверка была выполнена для выключателей секции с.н. 3Б,от которой питание Зуевской НТВ .За расчетный примем больший (18,5 кА) из токов КЗ от рабочего и резервного трансформаторов (18,5 и 10,2 кА) Результаты расчетов и проверки выключателей и кабелей ячеек КРУ 6 кВ приведены в таблице (4)

 

        Таблица 4 Результаты проверки выключателей и кабелей ячеек КРП 6 кВ с.н.3Б

 

 

 

       Аналогичну проверку делаем для выключателей ячеек КРУ РУ 6 кВ Зуевской НТВ.За расчетный ток принимаем больший 11,2 кА из токов кЗ от рабочего и резервного вводов (3 и 11,2 кА).

Выводы

В результате выполнения данной работы могут быть сделаны следующие основные выводы:
На основе разработанных методов машинного расчета токов КЗ модернизирована программа расчета на ПЭВМ в среде математического пакета MathCad, которая имеет следующие преимущества перед аналогами:
- возможность расчетов симметричных и несимметричных токов КЗ;
- введение индексной нумерации ветвей.
Выполненные сопоставления расчетов токов КЗ по разработанной программе с лучшими мировыми аналогами дали положительные результаты.
По данной программе были выполненные расчеты токов КЗ для некоторых электростанций Донецкого региона.
Программа внедрена в учебный процесс кафедры ЭС при выполнении курсового и дипломного проектирования.

 

Список литературы

1.       Сивокобыленко В. Ф., Павлюков В. А. Расчет параметров схем замещения и пусковых характеристик глубокопазных асинхронных машин// Электрические станции. Энергия, 1979, №10, c. 35-39.
2.       Сивокобыленко В.Ф., Лебедев В.К. Переходные процессы в системах электроснабжения собственных нужд электростанций. – ДонНТУ, 2002. – 136 с.
3          Беляева Е.Н. Как рассчитать ток короткого замыкания. Библиотека электромонтера.  М.: Энергоатомиздат, 1983

4          Скрипник О.І., Коновал В.С. Діалоговий автоматизований комплекс дакар-2002 – новий рівень інформаційного забезпечення електроенергетичних систем.: Журнал «Вісник» Національного університету "Львівська політехніка" № 460 2002 року

5          Николай Ильичев, Вячеслав Серов, Анатолий Кулешов, Ольга Михалева  Программный комплекс EnergyCS для проектирования электроэнергетических систем.: CADmaster #36/1.2007 (январь-март) // Электротехника)

6          ГОСТ  27514-87. Короткое замыкание в електроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1кВ- М:.Издательство стандартов, 1988

7          Крючков И.П., Неклепаев Б.Н., Старшинов В.А. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования. М.: Академия, 2006.

8          Небрат И. Л. Расчеты токов короткого замыкания в сетях 0,4 кВ: Учебное пособие. - Петербургского энергетического института повышения квалификации руководящих работников и специалистов. Минэнерго РФ. 2001.

9          Голубев М.Л. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4-35кВ. - 2-е издание переработанное и дополненное. - М.: Энергия, 1980.

10          Мельников Н. А. Матричный метод анализа электрических цепей. Изд. 2-е, перераб. и доп., М., "Энергия", 1972.