Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения посредством совершенствования автоматического резервирования на двухтрансформаторных подстанциях

• Автор: Виноградов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Орёл
• Количество страниц: 210 с. : ил.

1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ И СРЕДСТВ АВР НА ДВУХТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЯХ, ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ способов и средств АВР на двухтрансформаторных подстанциях
1.2. Некоторые статистические характеристики
распределительных сетей
1.3. Постановка задач диссертационной работы
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЗАПРЕТА
АВР НА УСТОЙЧИВЫЕ КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ
2.1. Анализ параметров, характеризующих режимы работы распределительных сетей и двухтрансформаторной подстанции
2.2. Разработка способов осуществления запрета
АВР на двухтрансформаторных подстанциях
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЗАПРЕТА АВР
НА ДВУХТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЯХ
3.1. Общие вопросы расчета параметров осуществления запрета
3.2. Разработка методики расчета параметров
осуществления запрета АВР
3.3. Определение исходных данных для расчета параметров осуществления запрета АВР
3.4. Расчет параметров осуществления запрета АВР
4. РЕАЛИЗАЦИЯ СРЕДСТВ ЗАПРЕТА АВР НА УСТОЙЧИВЫЕ КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ
4.1. Задачи и пути реализации способов запрета подстанционных
АВР на устойчивые короткие замыкания
4.2. Разработка алгоритмов реализации запрета АВР
4.3. Разработка блок-схем для реализации запрета АВР
4.4. Анализ вариантов реализации запрета АВР на двухтрансформаторных подстанциях
4.5. Выбор датчиков тока и напряжения
4.6. Схема реализации запрета АВР на
устойчивые короткие замыкания
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЛ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕАЛИЗАЦИИ ЗАПРЕТА АВР НА ДВУХТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЯХ
5.1. Определение времени простаивания электроприемников
после кратковременного перерыва в электроснабжении
5.2. Определение экономического эффекта от
осуществления запрета АВР
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Компьютерная программа для осуществления
запрета АВР
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Расчет параметров осуществления запрета АВР
с помощью программного продукта Mathcad 2001
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Реализация запрета АВР
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Акт установки в опытную эксплуатацию

Актуальность работы. Современное производство требует качественного бесперебойного электроснабжения. Одним из способов повышения эффективности функционирования систем электроснабжения служит резервирование питания потребителей с помощью двухтрансформаторных подстанций напряжением 35/10, 110/35/10 кВ, снабженных устройствами автоматического включения резерва (АВР). Существенный недостаток применяемых способов осуществления АВР на сегодняшний день - включение выключателя АВР при устойчивом коротком замыкании (к.з.) на резервируемых шинах или в отходящей линии, когда коммутирующий ее выключатель не отключился по какой-либо причине. Последствия такого включения приводят к снижению надежности электроснабжения и вызывают отключение значительной части токоприемников резервной секции шин. При этом, на сегодняшний день отсутствуют способы осуществления запрета включения выключателя АВР при к.з. в отходящей линии, когда коммутирующий ее выключатель не отключился по какой-либо причине. Поэтому задача совершенствования автоматического резервирования на двухтрансформаторных подстанциях путем разработки эффективных способов и средств запрета АВР на устойчивые к.з. является актуальной.
Целью работы является повышение эффективности функционирования систем электроснабжения посредством разработки новых способов и средств осуществления запрета АВР на двухтрансформаторных подстанциях.
Идея работы заключается в применении для осуществления запрета АВР на двухтрансформаторных подстанциях оригинальных способов и средств, отличающихся от существующих способов признаками распознавания устойчивых к.з. на шинах подстанции или в отходящей линии при условии, что ее выключатель не отключился по какой-либо причине.
Научная новизна заключается:
- в обосновании выбора признаков, в качестве которых приняты последовательности изменения тока на вводе трансформатора и напряжения на шинах
вводной выключатель не имеет АПВ. Но при этом также имеется вероятность двухфазного или трехфазного к.з. на шинах подстанции или в отходящей линии при отказе ее выключателя. Следовательно, должны быть разработаны способы запрета АВР и для такой ситуации.
К тому же актуальна задача разработки способов, позволяющих осуществлять запрет АВР не зависимо от вида к.з. и наличия АПВ вводного выключателя. Это возможно, если исходить из анализа процессов, протекающих в сети при данных аварийных ситуациях и при поставленных условиях. Ещё раз приведем здесь выводы, сделанные при анализе режимов работы сети: основным признаком замыкания на шинах является исчезновение рабочего тока и всех линейных напряжений после отключения тока к.з. Следует отметить, что данный признак справедлив как для всех видов к.з., так и вне зависимости от наличия или отсутствия АПВ вводного выключателя. Следовательно, разрабатываемые способы должны опираться на данные выводы.
При разработке способов запрета подстанционного АВР не зависимых от вида к.з. и наличия АПВ вводного выключателя за основные признаки, позволяющие осуществить запрет (распознать необходимую ситуацию), принимаем:
- исчезновение рабочего тока при отключении тока к.з.;
- отсутствие всех линейных напряжений на шинах подстанции после отключения тока к.з.
Необходимо так же учесть, что непременным условием при этом должно быть следующее: перед исчезновением рабочего тока и линейных напряжений должен присутствовать бросок тока к.з. в контролируемой точке. Если его не было, то это признак ситуации, сходной с выходом из строя рабочего трансформатора Т1, а в таком случае запрет не должен выдаваться и должно произойти включение АВР.
Можно выделить два способа осуществления запрета, основанных на вышеуказанных признаках:
- способ запрета подстанционного АВР на к.з. на шинах подстанции, основанный на контроле рабочего тока;