Совершенствование методики выбора отключающих защитных аппаратов в электроустановках оперативного постоянного тока электрических станций и подстанций

• Автор: Борисова, Елена Сергеевна
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Состав и структура электроустановок оперативного постоянного тока

1.1. Состав нагрузок электроустановок оперативного постоянного тока.

1.2. Электрические схемы установки

1.3. Организация защиты сети от коротких замыканий и перегрузок.

1.4. Анализ нормативных документов, регламентирующих выбор защит

2. Учет термодинамических процессов в кабельных линиях при выборе защитных аппаратов

2.1. Общие требования к защитным аппаратам при отключении сверхтоков

2.2. Обоснование расчетных условий при проверке работы защиты.

2.3. Математическая модель процессов коротких замыканий в цепях с кабельными линиями и защитными аппаратами
2.3. Исследование влияния характеристик защитных аппаратов на нагрев кабелей и работу электро прием ни ков
2.5. Анализ структуры трехступенчатой системы защиты
3. Процесс срабатывания плавких вставок при коротких замыканиях.
3.1. Анализ действующей методики выбора номинального тока плавкой вставки при постоянном графике нагрузки
3.2. Выбор номинального тока вставки при отстройке от импульсов толчковых токов
3.3. Анализ уравнения теплового баланса плавкой вставки.
3.4. Исследование процесса старения плавких предохранителей.
3.5. Рекомендации по выбору номинального тока предохранителя с учетом графика нагрузки
4. Электромагнитные процессы в системе оперативного постоянного тока
4.1. Исследование отключающей способности защитных аппаратов в цепях постоянного тока.
4.2. Определение индуктивности цепи ввода питания аккумуляторной батареи на щит постоянного тока.
4.3. Коммутационные перенапряжения в цепи при срабатывании защитных аппаратов.
4.4. Исследование зависимости провалов напряжения на ЩПТ от параметров цепи ввода
4.5. Шунтирование аккумуляторной батареей высокочастотных помех
Заключение
Список литературы


Показано, что в зависимости от параметров цепи ввода уровень высокочастотных помех может существенно снизиться. Оперативный постоянный ток на электрических станциях и подстанциях служит для питания вторичных устройств, к которым относятся оперативные цепи защиты, автоматики и телемеханики, аппаратура дистанционного управления, аварийная и предупредительная сигнализация. При нарушении нормальной работы энергообъекта оперативный ток используется также для аварийного освещения и электроснабжения устройств оперативной связи и особо ответственных механизмов собственных нужд, например аварийных маслонасосов системы регулирования, смазки, уплотнений турбогенераторов и синхронных компенсаторов, которые обеспечивают сохранение оборудования в работоспособном состоянии. Постоянный оперативный ток от аккумуляторных батарей применяется на электрических станциях различных типов и крупных подстанциях напряжением 0 кВ и выше, на подстанциях 0-0 кВ с числом масляных выключателей три и более и на подстанциях -0 кВ с воздушными выключателями. Широкое использование постоянного оперативного тока в основном вызвано тем, что многие применяемые в электроустановках механизмы, выполненные на постоянном токе, являются более простыми и имеют лучшие характеристики, чем выполненные на переменном токе. Классификация токов нагрузки в зависимости от режима потребления приведена в табл. Постоянная нагрузка соответствует току, потребляемому с шин постоянного тока в нормальном режиме, и неизменному в течение всего аварийного режима. Кратковременная нагрузка характеризуется потребляемым током в переходном аварийном режиме и обычно имеет длительность не более 5 с [1]. Таблица 1. В соответствии с Нормами технологического проектирования (НТП) для тепловых станций, входящих в энергосистемы, длительность исчезновения напряжения переменного тока допускается не более минут, а для изолированных ТЭС - 1 час [1]. Наиболее удобной формой анализа работы потребителей системы постоянного тока электростанций является график нагрузок 1иагр=^(0 для аварийного получасового или часового режимов, пример которого приведен на рис. На современных электростанциях и подстанциях происходит замена традиционных механических и полупроводниковых средств релейной защиты и противоаварийной автоматики на микропроцессорные. Изменение состава электроприемников постоянного тока требует пересмотра требований к СОПТ. Существенно ужесточаются требования к качеству электроэнергии по параметрам провалов напряжения и перенапряжениям. При этом, процесс обновления нагрузок происходит в первую очередь на подстанциях; на электрических станциях изменение характера наїрузок происходит более медленно. О 1с 2с. О ? Рис. На новых подстанциях уменьшается количество обслуживающего персонала, что обуславливает необходимость в мониторинге СОПТ средствами АСУ ТП подстанций. СОПТ используется в качестве резервного источника питания для ответственных устройств АСУ ТП и связи. В новых условиях эксплуатации увеличивается время питания технологических систем подстанции от аккумуляторной батареи при потере источника переменного тока. На новых подстанциях емкость аккумуляторных батарей выбирается исходя из условия работы СОПТ от аккумуляторов в аварийном режиме не менее 2 часов []. В настоящее время отсутствуют систематизированные сведения о требованиях, предъявляемых к электропитанию ответственных электропроем ни ков. Устройства релейной защиты и автоматики требуют поддержания напряжения на уровне не менее %. Таким образом, в связи с изменением состава электроприемников необходимо проанализировать условия их работы и сформулировать новые требования к СОПТ, обеспечивающие возможность их функционирования. Оценку работы системы защиты на электроустановках возможно произвести путем анализа применяемых электрических схем на действующих и строящихся объектах. В настоящее время на энергообъекгах аккумуляторные батареи работают в режиме постоянного подзаряда с параллельно подключенным выпрямительным агрегатом, с помощью которого компенсируется ток I саморазряда батареи и питается постоянная нагрузка [].