Повышение эффективности электроснабжения листопрокатных производств посредством минимизации провалов напряжения

• Автор: Шилов, Илья Геннадиевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 195 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ литературных источников
1.2. Постановка задач исследования
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И СЕТЕЙ ОТ ПРОВАЛОВ НАПРЯЖЕНИЯ
2.1. Оценка и характеристика провалов напряжения в распределительных электрических сетях металлургических предприятий
2.2. Разработка моделей запрета автоматического включения резервного питания на провалы напряжения
2.3. Моделирование режимов устройства динамического восстановления напряжения для распределительных сетей систем электроснабжения
2.4. Построение математических моделей для прогнозирования провалов напряжения на неповрежденных участках электрической сети
2.5. Расчет безотказности электроснабжения с учетом отказов защитных коммутационных аппаратов при провалах напряжения
3. ОЦЕНКА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ЛИСТОПРОКАТНЫХ ПРОИЗВОДСТВ
3.1. Электроснабжение листопрокатного производства ОАО «НЛМК»
3.2. Определение механических характеристик агрегатов технологических установок металлургических производств
3.3. Зависимость условий самозапуска и устойчивости электродвигателей от кратковременных нарушений электроснабжения
3.4. Оценка вероятности безотказного электроснабжения листопрокатного производства с ограничением провалов напряжения
4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УЩЕРБА ОТ ПРОВАЛОВ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ НАРУШЕНИЯХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
4.1. Определение экономических показателей потребительской стоимости безотказности электроснабжения
4.2. Методика оперделения ущерба при кратковременных нарушениях в электроснабжении листопрокатного производства
4.3. Технико-экономическая оценка эффекта от повышения безотказности
электроснабжения листопрокатного производства
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Алгоритм программной реализации комбинированного
запрета автоматического включения резерва
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Технические характеристики и параметры комплектов
микропроцессорной релейной защиты и автоматики БМРЗ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Акт внедрения способа комбинированного запрета
автоматического включения резерва на провалы напряжения
ПРИЛОЖЕНИЕМ 4. Акт внедрения программной модели реализации запрета автоматического включения резерва на провалы напряжения

ВВЕДЕНИЕ
На текущий момент развития энергоемких отраслей промышленности в России все более остро возрастает проблема рационального потребления и использования электроэнергии. В свою очередь, сложившаяся ситуация приводит к росту требований относительно обеспечения непрерывного электроснабжения ответственных потребителей. Однако, создание и эксплуатация системы, характеризующейся 100% вероятностью безотказной работы, технически и экономически невозможно в силу случайного характера отказов электрооборудования и воздействия внешних возмущающих факторов.
Одним из способов обеспечения эффективности функционирования систем электроснабжения листопрокатных производств с провалами напряжения является автоматическое включение резервного питания (АВР). Существенный недостаток известных приемов реализации АВР - возможность срабатывания секционного выключателя при коротком замыкании на резервируемых шинах, отходящих линиях при скрытых отказах выключателя, недопустимых набросах мощности при подключениях нагрузки. Последствия такого поведения защитной автоматики приводят к понижению безотказности электроснабжения и отключению электроприемников в результате провала напряжения. Первопричинами нарушений электроснабжения, связанными с провалами, являются несовершенные способы обеспечения приемников электроэнергией. Увеличивается и вероятность возникновения аварийных режимов в распределительных сетях. Возрастают ущербы от брака и недоотпуска готовой продукции, снижения производительности предприятий, вынужденных простоев оборудования и увеличения электрических потерь. Поэтому и задача совершенствования автоматического резервирования путем разработки способов комбинированного запрета АВР на провалы напряжения с динамическим восстановлением электроснабжения листопрокатного производства является актуальной.
Целью работы является обеспечение эффективности функционирования систем электроснабжения листопрокатных производств посредством разработ-

воздействиям. Кроме того, электроприемники, подключенные через магнитные пускатели и питающиеся от резервного трансформатора в нормальном режиме, отключаются. Длительность их простоя и включения обычно составляет от 2 до 5 часов [115]. В этот период наблюдается максимум технико-экономических ущербов комплекса металлургического производства.
Подобная ситуация крайне нежелательна особенно для приемников электроэнергии, обеспечивающих непрерывность эксплуатации ответственных технологических механизмов. Сегодня нет четко построенного алгоритма устранения указанных недостатков в действии АВР. Поэтому целесообразным следует считать подход автоматического запрета резерва. Сигнал запрета АВР необходимо подавать только при устойчивых коротких замыканиях на шинах заводской подстанции или на отходящих линиях, когда коммутирующие выключатели находятся в работе. На рис. 2.4 приведена схема АВР в системе внутреннего электроснабжения понизительной подстанции предприятия. Она обязательно содержит блоки контроля тока (БКТ) и напряжения (БКН), дающих сигналы на устройство обработки параметров (УОП). На основе совместного оперирования этих подсистем реализуется команда на запреты срабатывания АВР. БКН1 осуществляет контроль напряжения на шинах подстанции со стороны трансформатора 1Т, а также всех линейных напряжений. БКТ1 фиксирует появление тока короткого замыкания на вводе трансформатора со стороны низкого напряжения до вводного выключателя С>2. В УОП анализируются поступающие сигналы с блоков контроля тока и напряжения. Блоки БКТ2 и БКН2 выполняют аналогичные функции для II секции. При необходимости выдаются команды на запреты. В нормальном режиме приемники линий Л, и Л2 питаются по вводу №1 от трансформатора 1Т подстанции. Независимо функционирует и ввод №2, от которого получают электроэнергию приемники Л3 и Л4 по трансформатору 2Т. При этом секционный выключатель АВР (7 отключен. При исчезновении напряжения на шинах понизительной подстанции со стороны трансформатора 1Т срабатывает защитная автоматика. С заданной выдержкой времени срабатывает секционный выключатель и подключает приемники к резерву ввода №2.