Исследование работы многоагрегатных автономных электростанций с газотурбинным и дизельным приводом

• Автор: Талеб Джабер Гаиб
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Введение
ГЛАВА 1.

Обзор направлений развития автономией энергетики

1.1.История и перспективы развития дизельных, газотурбинных и

газопоршневыхэлектростанции

1.1.1. Зоны децентрализованного энергоснабжения.

1.1.2. Дизельные электростанции

1.1.3. Дизельные электротеиловые станции

1.1.4. Газодизельные и газопоршневые электростанции.

1.1.5. Секционирование генерирующих мощностей на газовом топливе

1.2. Газотурбинные установки
1.2.1. Достоинства и особенности применения Г ТУ
в малой энергетике
1.2.2. Принцип работы ГТУ в малой энергетике.
1.3. Проблемы эксплуатации многоагрегатных дизельгенераторных электростанций.
1.4. Разработка мероприятий по снижению скручивающих моментов газотурбинных агрегатов автономной системы электроснабжения л.
1.5. Задачи диссертации.
ГЛАВА 2.
Математическое моделирование элементов автономной Энергосистемы.
2.1. Синхронный генератор.
2.2.Моделирование переходных процессов асинхронных двигателей
2.3. Моделирование систем возбуждения
2.4. Математическое описание автоматического регулятора возбуждения сильного действия АРВСД
2.5. Математическое моделирование дизеля и его регулятора частоты вращения
2.6. Математическое моделирование крутильных колебаний, валопровода
агрегатовс газотурбиннымприводом.
2.7 Определение требований к моделированию переходных процессов с
учетом крутильных колебаний
. НСхема энергосистемы и расчетные условия .
2.7.2ГТереходные процессы при коротких замыканиях.
2.7.3. Исследование мероприятий по снижению скручивающих моментов, воздействующих на элементы валопровода агрегата.
2.7.3.1. Применение электрического торможения
различной интенсивности. .
2.7 Использование дополнительного разделительного
трансформатора
2.8Выводы по главе
ГЛАВА 3.
Подавление колебаний мощности . напряжения генераторов с.дизельным приводом
3.1 Исследование переходных процессов при работе генератора параллельно с системой большой мощности.
3.2. Работа одиночногогенератора на автономную нагрузку
3.3. Работа генератора с дизельным приводом в составе многоагрегатной автономной электростанции.
3.4. Выводы по главе 3
ГЛАВА 4.
Разработка мероприятий по снижению опасных скручивающих моментов генераторов автономных электростанции с газотурбинным приводом
4.1. Оценка величин, скручивающих моментов и .мероприятий по их подавлению в автономной ЭЭС с генератором,мощностью5,4 МВт
4.1.1. Особенности, протекания переходных процессов в. системе электроснабжения с синхронной нагрузкой.9Г
4.1.2. Опыт установки разделительного трансформатора
в автономной ЭЭС.
4.1.3. Последовательное электрическое торможение генератора
4.1.4. Опыт отключения части синхронной нагрузки
4.1.5. Совместное применение различных мероприятий но подавлению крутильных колебаний вапопровода
4.2. Оценка величин скручивающих моментов и мероприятий по их подавлению в автономной ЭЭС с генератором Г,8МВт.
4.3. Оценка величин скручивающих моментов и мероприятий по их подавлению в автономной ЭЭС с генераторами Г,4МВт и Г,8МВт
4.3.1. Особенности протекания переходных процессов
4.3.2. Опыт установки разделительного трансформатора в автономной ЭЭС
4.3.3. Подавление скручивающих моментов с помощью последовательного электрического торможения при предельном времени отключения КЗ
4.3.4. Совместное применение различных мероприятий по подавлению крутильных колебаний валопровода при предельном времени отключения двухфазного короткого замыкания.
4.4. Выводы по главе
Заключение.
Список использованных источников


МВт, что составляло около генерирующих мощностей арабских стран, как показывает рис. В1. Всего работало 0 тепловых, газотурбинных и гидротурбинных блоков. В максимум нагрузки энергосистемы достигал приблизительно 7 0 МВт . Рис. В. Установленные мощности арабских стран. Электрические станции Ирака получили серьезные повреждения в течение войны г. В табл. В1 показан объем вывода из строя электростанций. Таблица В1. С г. Ирак сумел восстановить и подключить к сетям около 4 0 МВт генерирующих мощностей. Новые газотурбинные блоки были введены в строй благодаря реализации программы Р под управлением ЦЖР. В г. МВт 0. Таблица В2. Установленная мощность электростанций к лету г. Общее количество 6 . В г. Электрическая компанияСоЕ, немедленно начала восстановление линий и подстанций, поврежденных в . Большинство электростанций1 работает значительно ниже их номинальной мощности Страна известна как экспортер нефти, есть все основания опираться на собственные запасы нефти и возможности строительства автономных источников электроэнергии, дизельных,. Эти электросггашцш обычно расположены в непосредственной близости от потребителя. В Ираке строительство объектов малой энергетики признано одним из перспективных направлений развития энергетики и объявлено государственной программой. Правительство Ирака утвердило программу строительства малых автономных электростанций, призванную решить проблему дефицита электроэнергии во всех городах страны 2. Таким образом, несмотря на относительно скромную долю малой энергетики в общем энергобалансе страны по сравнению с большой энергетикой, которой уделяется основное внимание нашей наукой и промышленностью, значимость малой энергетикив жизни страны трудно переоценить. Основной задачей диссертации являлось исследование особенностей работы автономных электростанции с газотурбинным и дизельным приводом и разработка мероприятий, обеспечивающих их надежную эксплуатацию. Структурно диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. В первой главе рассказывается о перспективах развития систем автономного электроснабжения, приводится ряд научнотехнических и методологических проблем систем энергоснабжения на основе многоагрегатных дизельгенераторных электростанций, и газотурбинных установок. Рассматриваются вопросы методов подавления колебаний мощности и напряжения, параллельно работающих синхронных генераторов с дизельным приводом и снижения скручивающих моментов газотурбинных агрегатов автономной системы электроснабжения. Вторая глава посвящена вопросам комплексного математического моделирования элементов автономной энергосистемы для определения составляющих электромагнитного момента, расчета опасных скручивающих моментов в системе привода, а также для обеспечения качества электроэнергии системы автономного электроснабжения. Математическая модель для анализа электромеханических переходных процессов разработана на основе уравнений синхронного генератора ПаркаГорева. Реализованы математические модели автоматических регуляторов возбуждения АРВ и регуляторов частоты вращения. Отработаны приемы математического моделирования и анализа переходных процессов агрегатов с газотурбинным приводом с учетом крутильных колебаний. Предложено использование дополнительных сигналов в законе регулирования возбуждения генераторов. В четвертой главе рассмотрены способы снижения скручивающих моментов газотурбинных агрегатов автономной системы электроснабжения и выполнена разработка мероприятий по снижению скручивающих моментов, воздействующих на участок вала между генератором и редуктором приводного двигателя при коротких замыканиях в электрической сети. В результате выполнения работы сформулированы рекомендации по снижению колебаний электромагнитной мощности генератора автономной ЭС с дизельным приводом в условиях стационарного возмущения момента первичного двигателя, а также рекомендации по исключению опасных скручивающих моментов, возникающих при авариях вблизи генераторов автономной ЭС с приводом от газовых турбин.