Реферат по темі випускної роботи

«Розробка системи діагностики схем споживання власних потреб електростанцій через параметри контуру нульової послідовності »

Актуальність теми:

 У мережах з ізольованою нейтраллю струм однофазного замикання на землю визначається ємністю мережі, яка в основному залежить від типу ЛЕП - повітряна або кабельна, довжини лінії, відстані між проводом і землею. Всі розподільні мережі 6-35 кВ за способом заземлення нейтралі можна розділити на наступні групи в залежності від величини струму замикання на землю: з ізольованою нейтраллю, з нейтраллю, заземленою через резистор високоомний, через дугогасильний реактор. В даний час ПУЕ вимагає виконання розглянутого класу мереж з автоматичною резонансної налаштуванням. Таким чином забезпечується безперебійне живлення споживачів. Для цього в нейтраль мережі підключається дугогасильний реактор, індуктивний струм якого повинен бути рівний ємнісному току мережі. Це рівність підтримується за допомогою автоматичного регулятора. З рис.1, на якому показано напруга на ушкодженій фазі, видно, що при використанні ДГР час відновлення напруги збільшується до 500 мс у порівнянні з мережею з ізольованою нейтраллю (5 мс) і з резістівнозаземленной нейтраллю (15 мс). При часу деіонізаціі 130 мс тільки в мережі з компенсованою нейтраллю ізоляція здатна ефективно відновлюватися (до 98% випадків).

Рисунок 1. - Ілюстрація захисних властивостей мережі з резонансним заземленням нейтралі
Кiлькiсть кадрiв - 3
Кiлькiсть циклiв повторення: безкiнцево
Розмiр файла - 15,7 Кб.

Автокомпенсатори працюють за різними методиками і методам. Розвиваючи результати в галузі розробки конструктивних рішень, пов'язаних зі зменшенням наслідків пошкодження фазної ізоляції розподільної мережі напругою 6-35 кВ, виділимо наступний ряд положень загального характеру. Під загальним характером будемо розуміти можливість поширення результатів і методів, розроблених для однієї з областей РЗ, на якомога більш широке коло завдань РЗ (в принципі на область РЗ в цілому). Найбільш прийнятним для розглянутих завдань виявився структурно-лінгвістичний метод визначення суті процесів [1]

Метод заснований на аналогії між структурою об'єктів і синтаксисом мови. У рамках цього методу вважається, що об'єкти складаються із сполучених подоб'ектов так само, як фрази і пропозиції будуються шляхом сполучення слів, а слова складаються з букв [1, 2]. Будемо використовувати в подальшому розгляді наступні положення загального характеру.

1. Узагальнено задачі про різноплановому зменшення наслідків розвитку аварій внаслідок появи однофазного пошкодження ізоляції на цільну завдання про організацію сучасної єдиної системи автоматичної стабілізації нормального режиму роботи (АСНОР) контуру нульової послідовності мережі (КНПС) з функціями захисту, управління, профілактики КНПС.

2. Розроблено окремі пристрої, що входять в систему АСНОР КНПС. Розробка пристроїв в рамках системи є подальшим вдосконаленням відомих пристроїв, які застосовувалися для вирішення зазначених завдань, але не досягали достатньою для практики стійкості роботи та показників ефективності. Загальну завдання і призначення терміналу КНПС "Т-КНПС-Г" висловимо смисловими поняттями - це автоматичне формування і контроль смислових сигналів про поточну роботу системи АСНОР і про результуючої ефективності роботи режиму заземлення нейтралі (ЕФРН). Контроль смислових сигналів виконується в нормальному режимі роботи КНПС і при перехідних процесах. Система АСНОР [2], побудована на основі терміналу КНПС, складається з ряду підсистем - "Моніторинг стану і самоконтроль КНПС", "Визначення пошкодженої ділянки КНПС", "Моніторинг зміни коефіцієнта активних втрат ізоляції мережі", "Резонансна настройка КНПС", "Моніторинг перехідних процесів в КНПС ". Підсистеми терміналу в нормальному режимі роботи КНПС підвищують коефіцієнт самоліквідації пошкодження ізоляції мережі та зберігає максимальну ефективність роботи пристроїв захисту ізоляції фаз мережі. У перехідних режимах підсистеми відповідають за усунення пошкодженої ділянки мережі у випадках неуспішною самоліквідації ушкоджень ізоляції фаз на землю. Управління системою здійснюється за допомогою командно-інформаційного графічного інтерфейсу терміналу за допомогою меню або мнемонік програмних інструментів. Термінал забезпечує візуальний контроль і оповіщення оперативного персоналу про аварійні події, а також якісних показників роботи обладнання та пристроїв КНПС. Термінал призначений для будь-якого способу заземлення нейтралі розподільчої мережі.

Аналіз останніх досліджень і публікацій.

Потреба рішення неоднозначних смислових ситуацій виникала ще з часів перших технічних пропозицій по розглянутій темі, але відкладалася на увазі громіздкість і складності їх практичної реалізації. Раннє їх вирішення відводилося для складних методів техніко-економічної оптимізації, важко застосовуваних для практичного усунення сумнівів у правильності обраного режиму заземлення нейтралі і способу боротьби з розвитком аварій в розподільній мережі. Відсутність рішень приводить в остаточному підсумку до недоотримання споживачами заявлених показників ефективності того чи іншого типу заземлення нейтралі.
Для захисту ділянок мережі при розвитку аварійних процесів застосовуються мікропроцессорние термінали РЗ, в яких задіяні в числі інших інформаційні складу рами, що стосуються завдання селективного пошуку (СП) пошкодженої ділянки мережі. Постає питання - чи не можна скористатися готовими функціями терміналів РЗ або запропонувати шляхи подальшого вдосконалення цих терміналів? Виходячи з опису терміналів РЗ, закладені в них функції еквівалентні відомим простим ненаправлений або спрямованим низькочастотним струмовим селективним захисту та сигналізації. В роботі [2] виконано порівняльний ієрархічний аналіз ефективності застосування відомих терміналів РЗ в задачі АСНОР КНПС на основі структурно-лінгвістичного методу. Аналіз дозволив показати неможливість використання цих пристроїв для формування системи АСНОР. Так само показана низька ефективність терміналів РЗ в задачі СП. Отже, з'являється необхідність у розробці відповідної конструкції терміналу КНПС.

Завданням досліджень

є синтез технічних та конструктивних рішень, для побудови терміналу КНПС. До появи нового пристрою - терміналу КНПС призвели прагнення вирішити кілька різних, але взаємопов'язаних завдань, які важко вирішуються на колишньому етапі конструктивного розвитку окремих пристроїв захисту і управління розподільної мережею. До таких завдань можна віднести наступний ряд. По-перше, прагнення оперативного персоналу працювати зі смисловим інформацією про суть процесів, що відбуваються в мережі. Робота зі смисловим інформацією дозволяє найбільш ефективно досягати кінцевого результату смислового - повернення нормального режиму роботи мережі. По-друге, забезпечення стійкості роботи пристроїв захисту і управління КНПС. Порушення стійкості спостерігається в умовах різноманіття станів об'єкта керування (КНПС) і різноманіття смислових ситуацій на входах цих пристроїв. По-третє, об'єднання в одному пристрої алгоритмів взаємодії всієї сукупності окремих пристроїв, реалізує, що підтримують задані експлуатаційні режими роботи КНПС і високовольтної ізоляції фаз мережі. По-четверте, управління пристроями захисту локальній інформаційної мережі. При побудові централізованої системи АСУ ТП ГЩУ з'являється можливість залучення інформації, яка присутня у КНПС для дистанційного контролю та керування пристроями захисту КНПС. По-п'яте, накопичення, автоматична експертна оцінка інформації, прийняття рішень, тобто те, що входить до смислове оцінку ЕФРН. Термінал дозволить реалізувати дієві алгоритми для автоматичного дозволу широко відомих неоднозначних і суперечливих смислових ситуацій, які часто виникають при експлуатації розподільчої мережі.

Ця вимога швидкого відключення пошкодженої ділянки КНПС і реалізація здатності ізоляції мережі до самовідновлення. Це можливість пошкодження ослабленого місця ізоляції високовольтного обладнання від підвищення напруги на здорових фазах мережі у випадках неправильної роботи захисного обладнання та реєстрованих ефективність резонансної налаштування нейтралі мережі. Це розповсюдження автоматизації алгоритмів керування технологічними процесами і вимушене розмикання (переклад на сигналізацію) виходу нестійке працюючих пристроїв селективного захисту. Це традиція повного контролю над роботою мережі і відсутність в розглянутих задачах контролю над довготривалої ефективністю і правильністю функціонування захисного обладнання мережі та пристроїв, що реалізують вибраний тип заземлення нейтралі.

Виклад основного матеріалу.

Застосуємо структурно-лінгвістичний метод [1, 2] для цілеспрямованого синтезу стійко пристрою (терміналу КНПС) з необхідними характеристиками. Розташуємо всі потоки смислової інформації на загальній структурній схемі системи АСНОР КНПС [2]. Перетворення інформації на малюнку представлено у вигляді стежить системи зі зворотним зв'язком з інформаційних складових. Згідно структурно-лінгвістичним методом загальний смисловий потік інформації, що стосується захисту та управління КНПС, розкладається на реально можливе практично реалізоване кількість інформаційних датчиків ТЗ і структурних елементів НТС

На кожному ієрархічному рівні обробки інформації (пристрої СП, реєстратори, автокомпенсатори і термінал) застосовується уніфікований алгоритм обробки інформаційних складових під загальною назвою "За-проти" [2]. Алгоритм включає в себе наступні етапи обробки інформації.

Вхідні сигнали пристроїв представляються змінюється в часі послідовністю Inf інформаційних складових, які взаємопов'язані між собою у відповідающей структурі, що характеризує цей перехідний процес. Порогові виходи sign (Inf) інформаційних датчиків позначаються термінальними символами (ТЗ) TC = sign (Inf). Цей ієрархічний рівень є початковим (морфологічним) етапом визначення. Потім набором простих правил перевіряється правильність послідовності ТЗ в ланцюжках ТЗ (етап синтаксису). Вихід кожного правила позначається нетермінальним символом (НТР). Автомат перевірки правил структурних взаємозв'язків ТЗ і НТС є структурним (синтаксичним) аналізатором. Кожному НТС призначається ваговий коефіцієнт, що показує внесок НТС в загальний результат. Різниця між правилами "за" і "проти" представляє собою смисловий сигнал S (t) = f (c3a "(t) -" npomue "(t)). Сигнал S (t) змінюється за величиною від 0% до100%. Сигнал S (t) значно повільніше змінюється в часі, ніж вхідні сигнали пристроїв і його можна передавати по локальній інформаційної мережі. За будь-яких перехідних процесах в КНПС в кожному окремому пристрої системи, в силу зміни вхідної інформації, присутній більший або менший обсяг інформації, який був оброблений структурним аналізатором пристрою. Ця інформація про об'єкт управління виявляється цінною, але при її обробці не абсолютним способом, а відносним. Автоматичний смисловий (семантичний) аналізатор системи АСНОР і смислової аналізатор ЕФРН будуються на основі уніфікованого алгоритму "За-проти" [2]. Далі смисловий сигнал S (t) порівнюється за величиною з низкою смислових зон пороговими значеннями. Формуються діагностичні повідомлення для залучення ІО3 "Оперативний персонал". Задіюються наявні на підприємстві виконавчі органи для впливу на КНПС. Графічний дисплей терміналу відображає поточні зміни рівнів смислових сигналів S (t), S3 <PPH (0 і досягнення, або не досягнення порогу величинами. Графічне відображення інформації дозволить візуально контролювати (у разі необхідності) стан ізоляції мережі, об'єкта управління, роботи пристроїв і високовольтного обладнання. Пропоновані експертної системою терміналу діагностичні повідомлення з вбудованим меню швидкого переходу до інформації, що цікавить дозволяють працювати з системою в діалоговому режимі. Є можливість найбільш швидко, дистанційно виконати відключення ділянки на основі рекомендацій експертної системи терміналу з локальної інформаційної мережі. Таким чином вирішується ситуація про принципове наявності нераспознаваемой ситуації. Конструктивні особливості пристрою терміналу КНПС і системи АСНОР. У систему входять пристрої СП "Прилад селективного пошуку пошкодженої ділянки КНПС" типу "СП-1", "Високочастотний реєстратор параметрів КНПС" типу "РВЦ-1", а також комплект облад-нання для реалізації та підвищення ефективності режиму заземлення нейтралі. Функція автокомпенсатора реалізована в самому терміналі. Термінал КНПС збирається в корпусі, аналогічної корпусам терміналів РЗ. Встановлюється термінал КНПС на ГЩУ, комірці КРУ трансформатора напруги, або розташовується в зручному для оперативного персоналу місці. Пристрої СП, РВЦ встановлюються в релейних відсіках осередків КРУ. Оперативна інформація є на однолінійної схемою секції мережі. При порушенні нормального режиму роботи мережі мнемограмма пристрої, що видав сигнал, позначається змінної засвічення. У випадках необхідності залучення ІО3 видається діагностичне повідомлення. Додатково може бути задіяний спосіб відображення поточної інформації у вигляді інформаційного сканера. Тобто нова інформація на екрані з'являється слідом за що рухається по екрану лінією. За локальної інформаційної мережі термінал направляє до пристрою команди для комутації електромеханічних реле. Після завершення перехідного процесу в КНПС пристрої СП, РВЦ передають в термінал аварійні файли з інформаційної мережі. На вимогу термінал видає в ПК служб загальний аварійний файл.

Висновки:

1. Кількісне накопичення конструктивних, інтерфейсних, комунікаційних рішень призвело до появи якісно нових вимог до вдосконалення пристроїв РЗіА. У роботі з точки зору сучасного етапу розвитку технічних рішень пропонуються шляхи вдосконалення пристроїв та засобів захисту розподільної мережі при пошкодженнях ізоляції фаз на землю. У загальний напрямок вдосконалення увійшли досяжні на суча ¬ менном етапі технічні характеристики пристроїв, такі як вигляд інтерфейсу, ефективність роботи, якість і повнота інформації, яка обробляється, стійкість роботи та інші, що стосуються смислової обробки інформації.

2. Для суворого обгрунтування доцільності запровадження нових функцій і характеристик пристроїв, а так само прийняття рішення про початок етапу вдосконалення або розробки нових пристроїв застосований структурно-лінгвістичний метод. Простота і результативність методу дозволяють побудувати систему АСНОР КНПС і пристроїв, що входять в систему.

3. Наведено технічні особливості нового типу терміналу "Т-КНПС-1" для реалізації системи АСНОР КНПС в прийнятних конструктивно-вартісних показниках. При роботі системи можливо зберегти максимальну ЕФРН і всього що захищає обладнання на тривалих інтервалах часу експлуатації. З'являється технічна можливість автоматично усунути або звести до мінімуму, ті важко вирішувані завдання і практичні протиріччя, відсутність рішення яких приводили до зниження надійності експлуатації ізоляції високовольтного обладнання всієї гальванічно пов'язаної розподільчої мережі.

При написанні даного автореферату магістерська робота ще не завершена. Дата остаточного завершення роботи: 1 грудня 2010 Повний текст роботи та матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його наукового керівника після вказаної дати

Література:

1. Дж Ту, Гонсалес Р. Принципы распознавания образов. - М.: Мир, 1978. - 411 с.

2. Ни­кифоров А. П. Решение задачи выбора "простых" или "совершенных" устройств иерархическим и структурно-лингвистическим методами // Науч. труды Донецк. нац. техн. ун-та. Сер. Електро-энергетика и электротехника, вып. 9 (141). - Донецк, 2009. - С. 150-155.
http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/VNULP/Elektroenerg/2009_637/13.pdf

3. Никифоров А.П ЗАДАЧИ ЗАЩИТЫ И УПРАВЛЕНИЯ, РЕШАЕМЫЕ ТЕРМИНАЛОМ КОНТУРА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ СЕТИ  // Науч. труды Донецк. нац. техн. ун-та 2009г.

4. Шалин Алексей  Замыкания на землю в сетях 6–35 кВ Направленные защиты.Особенности применения. М.: Новости Электротехники №6(36), 2006. -120с.

5. Шалин А.И., Политов Е.Н. Исследование характеристик дистанционных алгоритмов в защите от замыканий на землю / Избранные труды НГТУ – 2004. Новосибирск, изд-во НГТУ, 2004. – С. 4–17.

6. Обабков В.К., Обабкова Н.Е. Возможности создания быстродействующего линейного дугогасящего реактора для сетей 6-35кВ с компенсацией емкостных токов / В сборнике докладов V международного симпозиума “Электротехника-2010”, том 1, 1999.-С.108-113.

7 . Обабков В.К., Никифоров А.П. Точность автонастройки частоты свободных колебаний в симметричных сетях с компенсированной нейтралью / / Электричество, №12, 1996.-С.8-16.

8 . Шуин В.А., Гусенков А.В. Принципы выполнения и устройства защиты и сигнализации замыканий на землю для компенсированных сетей 6-10 кВ // Релейная защита и автоматика энергосистем-98: Тез. докл. науч.-техн. конф. – М.: РАО и ЦДУ России, 1998.– С.166-168

9.  Попов И.Н., Лачугин В.Ф., Соколов Г.В. Релейная защита, основанная на контроле переходных процессов. М.: Энергоатомиздат, 1986.–248 с.

10. Обабков В.К. Синтез адаптивных систем управления резонансными объектами. Киев: Наукова думка, 1993.-254 с.