Разработка способов пуска газотурбинных и парогазовых установок в аварийных условиях

• Автор: Александров, Анатолий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.0Б0СН0ВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ УСТАНОВКИ НЕЗАВИСИМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ НА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ ДЛЯ ЗАПУСКА ИХ В УСЛОВИЯХ СИСТЕМНОЙ АВАРИИ
1.1.Выбор независимого источника энергии для запуска ПТУ «с нуля»
1.2. Анализ режима запуска ГТУ (ПТУ) от дизель-генераторной электростанции
Выводы
2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ АВАРИЙНОЙ АВТОНОМНОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ И АЛГОРИТМА ОПЕРАТИВНЫХ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ ДЛЯ ПУСКА «С НУЛЯ» ЭНЕРГОБЛОКА ПГУ-450Т
2.1. Объект моделирования
2.2. Описание элементов математической модели
2.3. Верификация математической модели
2.4. Разработка алгоритма оперативных переключений подключения АДЭС к сети с.н. энергоблока ПГУ-
Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ПУСКА «С НУЛЯ» ЭНЕРГОБЛОКА ПГУ-450Т С ПОМОЩЬЮ

3.1. Исследование группового запуска потребителей с.н..
3.2. Пуск короткозамкнутых асинхронных двигателей через преобразователи частоты на тиристорах
3.3. Исследование влияния частотного привода на пусковой ток асинхронного двигателя ГДК
Выводы
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ АДЭС ДЛЯ ПУСКА ЛГУ С «НУЛЯ»
4.1. Определение мощности аварийной дизель-генераторной электростанции
4.2. Разработка методики расчета снижения напряжения в цепи АДЭС при пуске ЛГУ «с нуля»
4.3. Выбор мощности групп потребителей с.н. для обеспечения пуска энергоблока ПГУ-450Т «с нуля»
Выводы
5. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВЫДЕЛЕНИЕ ПГУ ДЛЯ ПИТАНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ В УСЛОВИЯХ АВАРИЙ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ
5.1. Основные задачи и обоснование возможности применения автоматического выделения энергоблока ПГУ для питания собственных нужд
5.2. Реализация АВСН на энергоблоке ПГУ - 420Т
5.3 Экспериментальное исследование режима АВСН
5.4. Оценка возможности реализации АВСН на блоках ПГУ электростанций различной конфигурации
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ПАРАМЕТРЫ ОСНОВНОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ПРИМЕР РАСЧЕТА СНИЖЕНИЯ
НАПРЯЖЕНИЯ В ЦЕПИ АДЭС ПРИ ПУСКЕ ПГУ «С НУЛЯ»
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ПРОЕКТЫ ДЕЙСТВУЮЩИХ И
СООРУЖАЕМЫХ ТЭС С УСТАНОВКОЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 АЛГОРИТМ ОПЕРАТИВНЫХ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ ПОДКЛЮЧЕНИЯ АДЭС К СЕТИ С.Н. ЭЛЕРГОБЛОКА ПГУ-450

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
Современное состояние электроэнергетики РФ с позиций обеспечения надежности электроснабжения показывает, что появляются и нарастают негативные тенденции, которые могут привести к большим проблемам.
Усложнение электрических связей энергосистем, большой парк электротехнического и теплосилового оборудования электростанций, работающего на продлённом ресурсе с устаревшими системами контроля и управления, ввод новых мощностей на базе парогазовых установок зарубежного производства, как правило недостаточно адаптированных к условиям работы в ЕЭС, являются потенциальными причинами возникновения аварийных ситуаций в энергосистемах, приводящих к погашении ТЭС без сохранения с.н. В этих условиях проблема повышения надежности и живучести тепловых электростанций с помощью ПТУ становится весьма актуальной.
Аварии в энергосистемах вследствие дефицита активной и/или реактивной мощности могут приводить к останову генерирующего оборудования электростанций и отключению электростанций от энергосистемы. В случае возникновения в энергосистеме аварийной ситуации вступает в действие системная противоаварийная автоматика (ПА), предназначенная для того, чтобы вернуть энергосистему в нормальное состояние. Если возникший небаланс производимой и потребляемой в энергосистеме мощности оказался больше возможностей аварийного регулирования и параметры частоты или напряжения на шинах собственных нужд (с.н.) электростанции приближаются к значениям, при которых работа её основного оборудования станет невозможной, электростанция должна быть отключена от энергосистемы защитами или оперативным персоналом.
Так, при аварии в мае 2005 г. в системе Мосэнерго, вызванной дефицитом реактивной мощности, на московских ТЭЦ из-за перегрузки по токам статора и ротора в течении 8 минут были отключены 28 турбогенераторов [38]. При

вращения 2100 об/мин, при этом вращающий момент снизится до нуля и при частоте вращения 2200 об/мин, ТПУ должно отключиться и генератор переводится в генераторный режим. Регулирование частоты вращения агрегата в процессе работы ТПУ осуществляется изменением выходного напряжения и частоты ТПУ и изменением тока возбуждения турбогенератора.
В табл. 1.3 приведены пусковые характеристики ГТУ типа ГТЭ - 160, которые отображают процесс изменения потребления мощности ГТУ от ТПУ в процессе разгона её от момента зажигания до момента отключения ТПУ. Из таблицы видно, что потребление мощности ГТУ от ТПУ растёт постепенно до 1800 об/мин и далее при скорости вращения 2200 об/мин снижается до нуля. Это очень важный факт который нужно учитывать при запуске ГТУ с «нуля» от независимого источника энергии, так как мощность потребляемая ТПУ очень значительна.
Далее происходит саморазгон ГТУ до скорости вращения 3000 об/мин, что соответствует режиму холостого хода. В течении всего этого процесса ДГУ питает с.н. блока.
Таблица 1.
Пусковые характеристики ГТУ типа ГТЭ - 160.
Мощность, кВт Частота вращения об/мин
1200 1500 1800 2100 2200 2
ТПУ 2380 4265 6200 3983 0 -4
ГТУ 3002 7873 18253 42054 49761 74
Потребляемая компрессором 5382 12138 24453 46037 49761 69
КПД ГТУ, % 60 63 66 74 80 84,
В режиме аварийного останова станции в случае недопустимого падения или пропадания напряжения на с.н электростанции [2] (более 30 мин. для