Русский   English
ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст


Вступ

Надійна і економічна робота сучасних теплових і атомних електричних станцій великою мірою залежить від надійності роботи механізмів в. п. Основним видом приводу найбільш відповідальних механізмів власних потреб (в. п.) електростанцій є асинхронні (АД) і синхронні (СД) двигуни 6 кВ. Безперервне збільшення одиничної потужності блоків призводить до зростання встановленої потужності рухової навантаження, одиничної потужності і пускових струмів АД і СД, що в ряді випадків ускладнює забезпечення успішного самозапуску та динамічної стійкості рухового навантаження при КЗ і короткочасних зниженнях напруги. Це може призводити до аварійного відключення блоків електростанцій і зниження надійності функціонування енергосистеми в цілому. У деяких перехідних режимах (перемикання живлення на інше джерело, відключення КЗ) в двигунах можуть виникати ударні струми і моменти, що перевищують допустимі і значно скорочують термін їх служби.

В даний час існує практика застосування різних програмних продуктів на стадії проектування (САПР) та експлуатації енергетичних обʼєктів. Однак у процесі експлуатації виникає необхідність перевірочних розрахунків при розборі аварій, технічне переобладнання. В роботі запропоновано використовувати одну компʼютерну модель для всього життєвого циклу електростанції: її проектування, будівництва, монтажу і наладки обладнання, а також подальшої експлуатації.


1. Актуальність теми

В даному випадку змодельована електрична частина ЗуТЕС у зв'язку з реконструкцією схеми основного живлення багерной другого підйому[1]. Таке рішення прийнято для підвищення надійності та економічності насосних станцій. На ЗуТЕС застосована оборотна система технічного водопостачання з градирнями баштового типу. Для поповнення значних втрат технічної води реалізована схема підживлення контуру технічної води з Зуєвського водосховища. Насосна технічної води, що перекачує цю воду, отримує живлення від підстанції Зуївська-110, що знаходиться у віданні підприємства Харцизькі електричні мережі. Схема живлення насосної має низьку надійність.

В аналогічному положенні опинилася і багерна насосна другого підйому, що перекачує золо-шлакову пульпу на золовідвал електростанції. Насосна отримує живлення по двох кабельних лініях від підстанції Жилпоселок-110, також перебуває у віданні підприємства Харцизькі електричні мережі. Із-за пошкоджень кабелів напругою 6 і 10 кВ схема живлення цієї насосної також має низьку надійність.

В цілях підвищення надійності і економічності роботи зазначених насосних станцій на ЗуТЭС передбачається виконати переклад їх живлення від системи в. п. енергоблоків напругою 6 кВ. Головним завданням роботи є визначення технічних умов переведення живлення однієї з цих насосних станцій. Для цього в роботі досліджено завантаження секцій в. п. енергоблоків, зміни величин струмів КЗ в системі в. п. енергоблоків при різних режимах їх роботи.

Схема головних електричних з'єднань ЗуТЕС

Рисунок 1 – Схема головних електричних зʼєднань ЗуТЕС


2. Розробка компʼютерної моделі ТЕС

Розроблена комп'ютерна модель, яка складається із графічного образу електричної схеми, сформована в графічному редакторі AutoCAD, і супроводжує її інформаційного забезпечення, розташованого на аркушах файлу електронної таблиці Exсel [2-3]. Зокрема, на одному з них наведені дані глибокопазних асинхронних електродвигунів системи власних потреб. Розрахункова схема виконана в двошаровому варіанті. В шарі 0 сформована схема видачі потужності, що включає ланцюга генераторного напруги, підвищують блочні трансформатори, лінії єлектропередач (ЛЕП) звʼязку з мережевою підстанцією, а також робочі резервні трансформатори власних потреб (ТВП). В шарі 6 формується схема в. п., що включає секції, вводи робочого і резервного живлення, шини резервного живлення. На рисунку 4 наведена графічна складова компʼютерної моделі електричної частини електростанції. На ній для ідентифікації електричних вузлів застосовані графічні блоки у вигляді точки з номером (на рис. 2 зображені червоним кольором).

Комп'ютерна схема видачі потужності електростанції та її системи власних потреб

Рисунок 2 – Компʼютерна схема видачі потужності електростанції та її системи власних потреб

В процесі експлуатації електростанції в роботі можуть перебувати різну кількість блоків. Особливо часто конфігурується схема системи власних потреб 6 кВ у звʼязку з можливістю живлення її секцій в. п. енергоблоків від робочих або резервних трансформаторів власних потреб. Для формування варіантів схем з різним складом обладнання в розрахунковій схемі застосовані графічні блоки вимикачів. Імітація їх перемикання на розрахунковій схемі здійснюється шляхом заміни графічних блоків включених і відключених вимикачів.

При розрахунку перехідних електромеханічних процесів в системі власних потреб (пусків і самозапусків АТ), для підвищення швидкості виконання розрахунків, застосовано еквівалентування всієї схеми видачі потужності по відношенню до одного з робочих або резервного ТВП. Для визначення цього ТВП програмно проводиться аналіз схеми, починаючи від вибраних користувачем секцій в. п., включених їх вводів і далі за схемою до ТВП. Крім того, з розрахункової схеми системи власних потреб виключаються елементи, що не беруть участі в розрахунках. Для цього моделюється допоміжний тестовий режим живлення навантаження секцій в. п. від обраного ТВП і потім зі схеми виключаються елементи, струми яких мають нульові значення.

Визначення напруг у вузлах схеми (див. рис. 2) при розрахунку перехідних процесів виконується методом вузлових потенціалів у векторно-матричній формі запису. Розрахунок частот обертання агрегатів в. п. в режимах пуску і самозапуску проводиться шляхом вирішення основного рівняння руху їх роторів.

Були виконані розрахунки параметрів еквівалентних схем заміщення глибокопазних асинхронних електродвигунів [5-6]. Вихідні дані АТ і отримані параметри їх моделей були занесені на лист створеної електронної таблиці Excel [7]. Крім того, на окремих аркушах була розміщена інформація про склад механізмів в. п окремих секцій енергоблоків.


3. Моделювання режимів пуску і самозапуску електродвигунів системи в. п.

За компʼютерною моделлю ЕС були виконані численні розрахунки режимів пуску і самозапуску АТ. На ЕС для підвищення надійності роботи схеми електропостачання багерной насосної другого підйому передбачається змінити її схему основного живлення від секцій в. п. одного з енергоблоків. Для обґрунтування зазначеного проектного рішення були виконані багатоваріантні розрахунки режимів пусків і самозапусков ЕД. Як приклад нижче на рисунку 3 наведені результати розрахунку режиму самозапуску АТ секції 1А блоку № 1 після перерви їх живлення тривалістю 2,5 сек. На ньому показані криві зміни частот обертання і зміни напруги в процесі самозапуску АТ.

Зміна частот обертання АТ (А) і напруг на секції (б) в процесі їх самозапуску

Рисунок 3 – Зміна частот обертання АТ (А) і напруг на секції (б) в процесі їх самозапуску

Висновки

  1. Розроблено компʼютерну модель електричної частини однієї з електричних станцій Донбасу. З її допомогою виконані розрахунки струмів КЗ і перевірка основного електротехнічного обладнання і струмопроводів, як схеми видачі потужності, так і в системі власних потреб напругою 6 кВ.
  2. Виконано моделювання режимів пуску і самозапуску електродвигунів системи в. п., що дозволило вибрати схемні та режимні рішення при передбачуваної реконструкції схеми електропостачання багерной насосної другого підйому ТЕС.

При написанні даного реферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: червень 2019 року. Повний текст роботи та матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його керівника після вказаної дати.


Перелік посилань

  1. Крючков, И. П. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования: учеб. пособие для студ. учеб. заведений / И. П. Крючков, Б. Н. Неклепаев, В. А. Старшинов и др.; под ред. И. П. Крючкова и В. А. Старшинова. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр Академия, 2006 – 416 с.
  2. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т. Под общ. ред. А. А. Федорова. Т 2 Электрооборудование. - М.: Энергоатомиздат, 1987. – 592 с.
  3. Павлюков, В. А. Разработка САПР электрической части станций и подстанций для учебного процесса / В. А. Павлюков, С. Н. Ткаченко, А. В. Коваленко // Завалишинские чтения'2018, ГУАП, г. Санкт-Петербург, 2018/4–145-153 с.
  4. Павлюков, В. А. Учебная САПР электрической части станций и подстанций : учеб. пособие / В. А. Павлюков, С. Н. Ткаченко, А. В. Коваленко. – Харьков : ФЛП Панов А. Н., 2016. – 124 с.
  5. Павлюков, В. А. Совершенствование методов идентификации параметров эквивалентных схем замещения глубокопазных асинхронных двигателей / В. А. Павлюков, С. Н. Ткаченко. – Электричество, 2018. – №10. – С.54-60.
  6. Сивокобыленко В. Ф. Параметры и схемы замещения асинхронных двигателей с вытеснением тока в роторе /В. Ф. Сивокобыленко, В. А. Павлюков. – Электрические станции, 1976. - №2.
  7. Павлюков, В. А. Совершенствование методики обработки данных асинхронных электродвигателей в учебной САПР / В. А. Павлюков, В. С. Рудов // Инновационные перспективы Донбасса: материалы III Международной научно-практической конференции. Секция Перспективы развития электротехнических, электромеханических и энергосберегающих систем, 24 мая 2017 г., г. Донецк. Т. 2. – Донецк: ДонНТУ, 2017. – С. 35-39.