Разработка комплекса мероприятий по применению асинхронизированных турбогенераторов на электростанциях концентрированных энергосистем для повышения их надежности и управляемости : На примере энергосистемы "Мосэнерго"

• Автор: Зинаков, Вадим Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.09.01, 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
Глава 1. Анализ особенностей режимов работы и технического состояния парка турбогенераторов в концентрированных энергосистемах на примере энергосистемы МОСЭНЕРГО

1.1. Характеристики концентрированной энергосистемы.

1.2. Анализ результатов обследования режимов работы электрических сетей по уровням напряжений и турбогенераторов по реактивной мощности.

1.3. Анализ технического состояния парка турбогенераторов электростанций

1.4. Анализ эксплуатационной надежности турбогенераторов

1.5. Выводы.

Глава 2. Исследования технической эффективности применения

АСТГ на электростанциях.

2.1. Структура и основные характеристики АСТГ.

2.2.Исследования устойчивости режимов электростанций,
содержащих АСТГ.
2.3. Исследования динамической устойчивости станции при потере возбуждения АСТГ
2.4. Выводы.
Глава 3. Исследование возможности применения на электростанциях альтернативных вариантов турбогенераторов.
3.1. Проблемы создания классических АСТГ с симметричной системой возбуждения.
3.2. Исследования устойчивости АСТГ с несимметричной системой возбуждения.
3.3. Исследования устойчивости СТГ с расширенной зоной потребления реактивной мощности
3.4. Анализ технических характеристик разработанных и освоенных в производстве и эксплуатации АСТГ мощностью 00 МВт
3.5. Выводы.
Глава 4. Техникоэкономическое обоснование применения СТГ на электростанциях концентрированных энергосистем
4.1. Разработка мероприятий по компенсации избытков реактивной мощности в энергосистеме Мосэнерго
4.2. Оценка технической эффективности установки АСТГ
4.3. Общая методология техникоэкономической оценки
применения АС турбогенераторов
4.4.Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


Для решения поставленных в диссертации задач применены: системный подход к проблеме, современные аналитические методы анализа переходных и установившихся процессов в электроэнергетических системах, математические модели электрических машин, их систем возбуждения и управления. При анализе режимов работы генераторов использованы статистические материалы ОАО «Мосэнерго» как по режимам работы электрических сетей, так и по условиям эксплуатации турбогенераторов в режимах потребления реактивной мощности. При решении ряда задач учтены также результаты ранее проведенных экспериментальных исследований АСТГ на Бурштыиской ГРЭС (Украина). На основе проведенных исследований установившихся и переходных режимов работы АСТГ в концентрированных энергосистемах сформулированы режимные требования к характеристикам АСТГ, предназначенных для эксплуатации в таких энергосистемах. Показано, что по условиям обеспечения надежности эксплуатации целесообразно иметь (наряду с СТГ) на одной электростанции не менсс двух АСТГ. По результатам исследований условий параллельной работы на одной электростанции СТГ и АСТГ разработаны рекомендации по принципам их группового управления. Выполнено сопоставление режимов работы и устойчивости АСТГ и альтернативного варианта - СТГ с расширенной зоной потребления реактивной мощности и показано, что последние не могут решить задачу глубокого потребления реактивной мощности в связи с ограничениями по устойчивости. Проведена систематизация и выполнен анализ повреждаемости традиционных СТГ (на примере парка турбогенераторов ОАО «Мосэнерго»), длительно работающих в режимах потребления реактивной мощности. Разработаны рекомендации гю исключению таких режимов для СТГ при применении на каждой из электростанций рационального количества АСТГ. Разработаны рекомендации по целесообразным областям применения в концентрированных энергосистемах АСТГ с различной конструкцией обмоток возбуждения. Показано, что, при прочих равных условиях, наиболее целесообразно применение АСТГ с симметричными обмотками возбуждения. Если не требуется обеспечение высоких пределов динамической устойчивости, то могут найти применение АСТГ с несимметричными или кососимметричиыми обмотками возбуждения. Разработаны практические рекомендации по применению на ТЭС АСТГ с различными системами охлаждения. Определена целесообразная очередность внедрения и оценена экономическая эффективность применения АСТГ в системе Мосэнерго, что нашло применение при принятии решений о внедрении АСТГ на ряде ТЭЦ Мосэнерго и в технических проектах установки АСТГ на этих станциях. Применение не менее двух АСТГ на электростанциях, подключенных к линиям электропередачи напряжением 0-^-0 кВ в концентрированных энергосистемах позволяет решать проблему нормализации уровней напряжения и обеспечивает повышение надежности эксплуатации СТГ, работающих параллельно с АСТГ. Эффективность воздействия АСТГ на режим концентрированных энергосистем по напряжению и реактивной мощности мало зависит от места установки АСТГ, что дает возможность выбора любой очередности ввода их в эксплуатацию. Для электростанций, работающих в концентрированных энергосистемах, где требования по пределам динамической устойчивости АСТГ в режимах потребления реактивной мощности могут быть снижены, возможно применение АСТГ с несимметричными обмотками возбуждения, что дает возможность уменьшить габариты АСТГ или повысить их мощность в тех же габаритах. Экономический эффект от применения АСТГ в основном обусловлен отказом от установки дополнительных шунтирующих реакторов. Применение АСТГ на ТЭЦ концентрированных энергосистем параллельно с СТГ позволяет снять ограничения СТГ но регулированию напряжения, исключить их работу в режимах потребления реактивной мощности и тем самым повысить надежность их эксплуатации. Результаты работы были доложены и обсуждены на конференциях, научно-технических семинарах и совещаниях, в т. VI Симпозиуме «Электротехника », - октября г. Основные положения и результаты работы опубликованы в 5 статьях, в отчетах по НИР и НИОКР. Диссертация состоит из Введения, четырех глав, Заключения, списка литературы ( наименование) и Приложения. Объем работы включает 7 страниц текста, таблицы, рисунков.