Влияние параметров системы внешнего электроснабжения на устойчивость промышленных электротехнических систем

• Автор: Комков, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Постановка задачи. Параметры несимметричных возмущений 11 в системе внешнего электроснабжения
1.1. Изученность проблемы. Постановка задачи.
1.2. Область значений напряжения прямой и обратной 19 последовательностей на входе электротехнических систем при несимметричных внешних возмущениях
1.3. Результаты наблюдения значений прямой и обратной 25 последовательностей при внешних возмущениях на входе ЭТС промышленных предприятий
1.3.1. Алгоритмы обработки результатов измерений
1.3.2. Результаты обработки несимметричных возмущений на 28 входе ЭТС предприятия по производству пищевой пленки (БОПП)
1.3.3. Результаты обработки несимметричных возмущений на 32 входе ЭТС предприятия по производству синтетического
каучука
1.3.4. Результаты обработки несимметричных возмущений на 47 входе ЭТС нефтеперерабатывающего завода
1.3.5. Результаты обработки несимметричных возмущений на 56 входе ЭТС компрессорной станции перекачки попутного газа
1.3.6. Анализ возмущений на входе ЭТС промышленных 61 предприятий
1.4. Выводы по первой главе
2. Влияние несимметрии питающего напряжения на работу и 67 устойчивость синхронной электродвигательной нагрузки
2.1. Вектор магнитной индукции вращающего магнитного поля в 67 машинах переменного тока при несимметрии питающего напряжения
2.2. Модель синхронного электродвигателя, учитывающая 76 несимметрию питающего напряжения
2.3. Экспериментальное исследование влияние несимметрии 81 питающего напряжения на работу синхронного двигателя
2.4. Статическая устойчивость СД при несимметричных 93 возмущениях
3. Влияние частоты на устойчивость промышленных 101 электротехнических систем
3.1 Стандарты качества электрической энергии
3.2. Модель ЭТС
3.3. Влияние частоты питающего напряжения на статическую 108 устойчивость промышленных ЭТС
3.4. Влияние частоты питающего напряжения на динамическую

устойчивость промышленных ЭТС
3.5. Влияние скорости изменения частоты на устойчивость 117 промышленных ЭТС
3.6. Выводы по третьей главе
4. Примеры повышения устойчивости электротехнических
систем промышленных предприятий
4.1.0 необходимости проведения мероприятий по повышению
устойчивости ЭТС
4.2. Повышение устойчивости ЭТС предприятия по производству 126 пищевой плёнки (БОПП)
4.3. Повышение устойчивости ЭТС предприятия про производству 129 синтетического каучука
4.4. Повышение устойчивости ЭТС нефтеперерабатывающего 133 завода
4.5. Повышение устойчивости ЭТС компрессорной станции 135 перекачки попутного газа
4.6. Выводы по четвёртой главе
Заключение
Список литературы
Приложение 1. Средства регистрации осциллограмм напряжения
Приложение 2. Линейный датчик тока ACS712-30A-T
Приложение 3. Динамическая устойчивость тестовой ЭТС
Приложение 4. Схемы внешнего электроснабжения предприятий

Введение
Актуальность работы. Устойчивость электротехнических систем (ЭТС) промышленных предприятий определяется в первую очередь составом самой ЭТС, параметрами её элементов: трансформаторов, кабельных линий, электроприводов. Система внешнего электроснабжения в задаче определения показателей устойчивости представляется в виде эквивалентного источника ЭДС за сопротивлением. Энергосистема определяется совокупностью параметров: ЭДС прямой, обратной и нулевой последовательности;
эквивалентным сопротивлением прямой, обратной и нулевой последовательности; углами между системами векторов прямой и обратной, прямой и нулевой последовательностей; частотой.
Изменение режима работы генерирующих мощностей, работа регулировочных устройств, осуществление коммутаций элементов электрической сети приводят к изменению значений вышеуказанных параметров. Значительно изменяются параметры энергосистемы в аварийных режимах, приводящих к возникновению на вводах электротехнических систем промышленных предприятий провалов и прерываний напряжения.
Предприятия нефтяной и газовой промышленности, в силу сложности и напряженности непрерывных технологических процессов, чувствительны даже к кратковременным возмущениям (порядка 0,2 с). При этом длительность провала может варьироваться от сотен миллисекунд до нескольких секунд, а восстановление нормального режима работы технологических линий порой занимает продолжительное время, вплоть до нескольких суток [40, 17]. Сырье, находящееся в производстве,
отбраковывается. Также браком оказывается продукция, производимая во время восстановления технологии объекта, длительность которого иногда может превышать сутки. Практически весь объем продукции, находящейся в процессе переработки, на нефте- и газоперерабатывающих предприятиях аварийно сбрасывается на факел, что отрицательно влияет на состояние

достаточно велика и составила порядка 0,5 с, что свидетельствует о работе в остальных случаях быстродействующих защит.
Практически все провалы имеют сложную форму, в частности, зафиксированы двукратные провалы напряжения, вызванные неуспешной работой АПВ линий в системе внешнего электроснабжения. Вид одного из таких возмущений на 1 вводе ГПП-4 представлен на рисунке 1.6. Все зафиксированные провалы напряжения имеют низкую интенсивность, провалы напряжения с уровнем остаточного напряжения ниже 50% не зафиксированы. Однако данный уровень остаточного напряжения достаточен для отключения низковольтных приводов из-за отпадания контакторов.
Таблица 1.2. Параметры провала напряжения 17.12.2011 (первого) на входе ЭТС
предприятия по производству синтетического каучука
гпп Ввод Параметр Фаза
AB ВС СА
1 1 Uoct, o.e. 0,66472 1,02290 0,77
длительность, с 0,17600 - 0,15
к-т несинусоидалыюсти, o.e. 0,23231 0,02684 0,23
к-т несимметрии, o.e. 0,28
2 Uoct, o.e. 1,10660 0,94347 0,92
длительность, с - 0,18100 0,17
к-т несинусоидалыюсти, o.e. 0,01729 0,09241 0,09
к-т несимметрии, o.e. 0,12
4 1 Uoct, o.e. 0,97157 0,85372 0,86
длительность, с - 0,17400 0,18
к-т несинусоидальности, o.e. 0,01526 0,09254 0,08
к-т несимметрии, o.e. 0,09
2 Uoct, o.e. 0,58960 0,90316 0,68
длительность, с 0,17600 - 0,15
к-т несинусоидалыюсти, o.e. 0,23908 0,02974 0,23
к-т несимметрии, o.e. 0,28