Устойчивость промышленных электротехнических систем при несимметричных возмущениях в электрических сетях

• Автор: Валов, Николай Викторович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ характера кратковременных нарушений
электроснабжения промышленных потребителей и мероприятий по защите узлов нагрузки
1.1.Характер кратковременных нарушений электроснабжения

1.2.Характеристика защит минимального напряжения
1.3.Методы определения параметров границ устойчивости электротехнических систем
1 АЗадачи исследования
Глава 2. Математические модели элементов электротехнических систем для расчета электромеханических переходных процессов при несимметричных возмущениях
2.1. Задачи моделирования
2.2.Модель переходных процессов асинхронных двигателей при несимметрии питающей системы напряжений
2.3.Математические модели трехфазных трансформаторов
2.3.1. Модель двухобмоточного трансформатора
2.3.2. Модели многообмоточных трансформаторов
2.4.Модели трансформаторов двойного питания
2.5.Итоги исследований и выводы
Глава 3. Анализ провалов напряжения при несимметричных аварийных
режимах в электрических сетях
3.1 .Причины возникновения и характер несимметричных провалов
напряжения
3.2.Исходные положения моделирования провалов напряжения при несимметричных коротких замыканиях в электрических
сетях
3.3.Результаты расчетов несимметричных аварийных режимов

3.4.Экспериментальные данные по аварийным несимметричным режимам в промышленных системах электроснабжения
3.5.Режимы остаточных напряжений на стороне ниже 1000 В при однофазных коротких замыканиях в сетях 110 кВ
3.6.Итоги исследований и выводы
Глава 4. Математическое моделирование и анализ электромеханических
переходных процессов в электротехнических системах при
несимметричных возмущениях
4.1 .Моделирование электромеханических процессов при несимметричных1 возмущениях в распределительных сетях промышленных электротехнических систем
4.2.Основные алгоритмы расчета переходных.процессов в разомкнутой электротехнической системе предприятия при несимметричных возмущениях в системе электроснабжения
4.3.Определение показателей устойчивости электротехнических систем при несимметричной системе ЭДС источника питания
4.4. Влияние параметров источника питания и состава нагрузки на показатели устойчивости
4.5.Уточнение влияния несимметрии провалов напряжения на параметры устойчивости электротехнических систем
4.6.Учет обратной составляющей напряжения при выборе параметров защит минимального напряжения
4.7.Итоги исследования и выводы
Заключение
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Промышленные комплексы с непрерывными

технологическими процессами по требованиям к надежности электроснабжения электроприемников относятся к первой категории. Для таких потребителей электроэнергии предусмотрено наличие нескольких независимых источников питания. Одновременные длительные отключения источников маловероятны. Практика эксплуатации подтверждает, что недостаточная надежность электроснабжения промышленных комплексов с непрерывными производствами обусловлена не столько длительными, сколько кратковременными нарушениями электроснабжения, проявляющимися в узлах нагрузки в виде провалов напряжения длительностью доли секунды. Такие провалы напряжения, обусловленные короткими замыканиями (КЗ) в протяженных внутренних и особенно внешних электрических сетях предприятия, могут приводить к потере устойчивости узлов с электродвигательной нагрузкой, сопровождаются массовыми отключениями электрооборудования. Особенно остро проблема устойчивости узлов нагрузки стоит для систем электроснабжения крупных нефтегазовых комплексов (нефте- и газоперерабатывающие заводы, нефтеперекачивающие станции магистральных нефтепроводов, электроприводные компрессорные станции магистральных газопроводов),

которые характеризуются большой установленной мощностью электроприводов и непрерывными технологическими процессами, что обусловливает их чувствительность к кратковременным нарушениям электроснабжения. Массовые отключения электрооборудования нефтегазовых комплексов приводят к большим экономическим потерям.
Ранее выполненные исследования в большей степени ориентированы на математическое моделирование, выявление закономерностей и разработку решений при симметричных возмущениях в электроэнергетических и электротехнических системах (ЭТС). Исследованию устойчивости при

несимметричных возмущениях посвящено значительно меньше работ, в то
Переходные процессы электрических цепей первичных и вторичных обмоток трехфазного двухобмоточного трансформатора на основании [23] описываются системой из шести уравнений:
СІІ. йФ-
и і = і,^ + ' + І¥1 —7-;

СІІ, СІФ.
и.=-І.К2-Іа2 — + Ц'2-^
(2.14)
Где индексы /' = А, В, С - соответствуют обозначениям фаз первичных обмоток (г = А В, ВС, СА, если обмотка соединена по схеме «треугольник»);у = а, Ъ, с — индексы, соответствующие обозначениям фаз вторичных обмоток (/ = аЪ, Ьс, са , если обмотка соединена по схеме «треугольник»); иь му / 4 «) -фазные первичные и вторичные напряжения / токи трансформатора.
Переходя к эквивалентным синусоидам токов, напряжений и магнитных потоков в стали, на основании (2.13) и (2.14), с учетом схемы замещения магнитной цепи трансформатора, представленной на рисунке 2.3, получим систему уравнений, связывающих электромагнитные комплексные величины трансформатора <
Рисунок 2.3 - Схема замещения магнитной цепи двухобмоточного трансформатора