Обоснование структуры, параметров и алгоритмов управления электротехническим комплексом систем поддержания пластового давления Цель работы
|
Скачать 1.45 Mb.
|
Улучшение эксплуатационных характеристик электроустановок систем электроснабжения нефтяной промышленности при перенапряжениях Цель работы: Повысить надежность и обеспечить ЭМС с учетом физики взаимосвязанных энергетических процессов в целом в ЭТК при различных видах электромагнитных ЭФВ. В работе требуется решить следующие задачи: 1. Построить математическую модель разнонаправленной электромагнитной передачи через обмотки СТ электромагнитных помех в виде квазистационарных и импульсных грозовых перенапряжений их и ограничения их уровней до величин, безопасных для изношенного электрооборудования; 2. Разработать уточненные методы оценки технического состояния изоляции нейтралей СТ и ЭД систем электроснабжения при воздействиях на них квазистационарных, импульсных и феррорезонансных ЭФВ, а также средств и мероприятий для их глубокого ограничения; 3. Математическое моделирование перенапряжений при феррорезонансных переходов электромагнитной энергии в ЭУ 6 - 35 кВ, определить их уровни и разработать средства и рекомендации для их глубокого ограничения; 4. Обеспечить ЭМС СТ при градиентных переходах электроэнергии и ограничить перенапряжение при этом с помощью защитных мероприятий и аппаратов, в том числе нелинейными ограничителями перенапряжений (ОПН): Методы исследования, используемые в работе: При проведении работы должны быть использованы методы математического анализа и моделирования, теории вероятностей и статистической обработки информации. Теоретические исследования сопровождались разработкой математических моделей и методик. Актуальность работы: Актуальность проблемы и темы определяется необходимостью предотвращения; опасных ситуаций в обмотках и нейтралях СТ и ЭД при ферромагнитных и параметрических резонансных процессах, приводящих к недопустимым; импульсным и квазистаг ционарным перенапряжениям. Количественные оценки кратностей возникающих: перенапряжений, полученные в результате с помощью математического и натурного моделирования; являются; базой для разработки мероприятий и средств защиты электрооборудования СЭЭС, в частности предприятий нефтяной промышленности. Рекомендации по содержанию работы (содержание теоретической и экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы): Введение 1. Анализ переходов электромагнитной энергии ЭФВ внутри, вне и через электроустановки в квазистационарных и переходных процессах и их передача в виде перенапряжений. 1.1 Классификация передачи электромагнитных эксплуатационных физических воздействий через электроустановки СЭЭС 35 кВ нефтяной отрасли. 1.2 Анализ аварийности в СЭЭС, связанной с перенапряжениями, возникающими при переходах через электроустановки. 1.3 Классификация видов передачи энергии ЭФВ через электроустановки и их эквивалентные схемы замещения. 1.4 Емкостная электрическая передача ЭФВ в виде импульсных перенапряжений. 1.5 Приближенный анализ передачи ЭФВ в виде импульсных перенапряжений в магнитных колебательных процессах. 1.6 Физические процессы и математические модели перенапряжений и токов при магнитной квазистационарной передаче ЭФВ. 1.7 Определение электромагнитных параметров режимов магнитной квазистационарной передаче ЭФВ. 2. Опасные перенапряжения на изоляции изолированных нейтралей 61 электроустановок в сетях 6 -ь 35 кВ и их предотвращение 2.1. Эксплуатационные характеристики изоляции нейтрали 2.2. Анализ и исследования импульсных перенапряжений в нейтрали 2.3. Натурное моделирование грозовых перенапряжений в нейтрали силовых трансформаторов и электрических машин 2.4. Уточнение математических моделей для анализа внутренних перенапряжений в нейтрали 2.5. Обобщенные данные натурного и компьютерного исследования внутренних перенапряжений в нейтрали силовых трансформаторов и электрических машин 2.6. Схемные и аппаратные мероприятия по защите нейтрали сетей 35 кВ от перенапряжений 2.7. Обоснование характеристик аппаратов для защиты от перенапряжений в нейтрали 3. Анализ причин и защита от феррорезонансных перенапряжений в сетях 35 кВ 3.1 Физические процессы при периодических изменениях индуктивности и емкости в цепях с ферромагнитными элементами 3.2. Аномальные режимы силовых трансформаторов, как причина феррорезонансных перенапряжений 3.3. Аномальные режимы трансформаторов напряжения, как причина феррорезонансных перенапряжений 3.4. Режимные и аппаратные мероприятия подавления опасных феррорезонансных процессов 4. Перенапряжения на продольной изоляции (градиентные) трансформаторов и электрических машин 4.1. Математическая модель градиентных процессов 4.2. Приближенное представление продольных градиентных процессов в обмотках трансформаторов и электрических машин 4.3. Режимные и аппаратные мероприятия подавления опасных градиентных перенапряжений Расширенный список рекомендуемой литературы: 1. ГОСТ 13109-97. Международный стандарт. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. "Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения" Минск, 1997. 2. ГОСТ Р 51317.4.5-99 (МЭК 61000-4-5-95) "Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к микросекундным импульсным помехам большой энергии. Требования и методы испытаний." Взамен ГОСТ 30376-95/ГОСТ Р50627-93. 3. Правила устройств электроустановок. / Минэнерго СССР.-6-е изд., пере-раб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1986. 4. Руководящие указания по защите от грозовых и внутренних перенапряжений электрических сетей 6-1150 кВ единой энергосистемы СССР,1 том 2. Грозозащита линий.и подстанций 6-1150 кВ. СПб, НИИПТ, 1991. 5. Руководящие указания по защите электрических станций и подстанций 3— 500 кВ от прямых ударов, молний и грозовых волн, набегающих с линий электропередачи. М;; ОРГРЭС, 1975. 6. Альбокринов В.С., Гольдштейн В.Г., Халилов Ф.Х. Перенапряжения и защита от них в электроустановках нефтяной промышленности. Изд. Самарского университета, Самара, 1997 7. Костенко М.В., Михайлов Ю.А., Халилов Ф.Х. Электроэнергетика. Электромагнитная'совместимость. Часть 1: Учебное пособие/ Санкт-Петербург.: Изд-во СПбГТУ, 1997. - 103 с. 8. Засыпкин И.С., Халилов Ф.Х. Проблемы защиты от внутренних перенапряжений электрооборудования и линий предприятий нефти и газа. Изв. вузов «Электромеханика». 2011. №3. С. 85 — 87 9. Гринберг Г.А. Избранные вопросы математической теории электрических и магнитных явлений. Изд-во АН СССР. М.: 1948. - 728 с. 10. Костенко М.В., Ефимов Б.В., и др. Анализ надежности грозозащиты под140станций. Л., "Наука" 1981 128 с. 11. Борисов Б.П., Вагин Г.Я. Электроснабжение электротехнологических установок. Киев. Наукова думка. 1992 — 236 с. 12. Ford D.V. The British Electricity Boards national fault and interruption reporting scheme — objectives and operating experience. ШЕЕ Trans. Power Appar. Syst., 1972, №5. 13. Лихачев Ф.А. Повышение надежности распределительных сетей 6-10 кВ. Электрические станции, 1981, № 11. 14. Гиндулин Ф.А., Гольдштейн В.Г., Дульзон A.A., Халилов Ф.Х. Перенапряжения в сетях 6—35 кВ. Энергоатомиздат, 1989. 15. Grünewald Н-. Kann die Gewitterschutz von Vittel Spannungshetzen noch verbessert werden? Elektizitätswirtschaft. 1965, vol 3, № 64. 16. Hurstell1 V.L., West M/G/ Shielding 13,8 kV. Distribution Circuits. Power Appar. Syst. 1959, № 45. 17. Йорданов H. Исследования на повредите и изключванията по електропро-водите и трансформаторните постове 20 кВ в района на электроснабдително предприятие в.гр. Пловдив. Годшин энергопроект Г—59, 1969, т.2, № 1>3>. 18. Всерос. науч. практ. конф. "Будущее современной энергетики". — Н. Новгород: НГТУ, 2009. С. 105 - 106. 19. Шидловский А.К., Борисов Б.Г1., Вагин Г.Я; и др; Электромагнитная» совместимость электроприемников промышленных предприятий. Киев; Науко-ва думка. 1992-236с. 20. Markku Kokkonen. "Development of Lightning Protection for CoveredOon-ductor", ICCC, 2000.31. «Положение о технической политике ОАО «ФСК ЕЭС» в распределительном; электросетевом комплексе», ФСК, 2006 (см. «Новости электротехники», №6 ,2006); 21. Засыпкин И;С., Дронов А.П:, Косорлуков И.А. Перенапряжения при коммутациях индуктивных . элементов. Изв. вузов «Электромеханика». Спец. вып. 2009. С. 524-53. ' ' . ' 22. Техника высоких напряжений / Под редакцией' Г.С.Кучинского. Санкт-Петербург Энергоатомиздат, 2003. 23. Половой И.Ф., Михайлов Ю:А., Халилов Ф.Х. Внутренние перенапряжения на электрооборудовании-высокого и сверхвысокого напряжения. Энергоатомиздат, JIO, 1986. 24. Костенко М.В., Богатенков И.М., Михайлов Ю. А.,Халилов Ф.Х. Коммутационные перенапряжения в энергосистемах. Учебное пособие. Изд. ЛГТУ, Ленинград, 1991. 25. Interruption of small inductive currents: Chapter 3V Part A. Electra, N 75, 1981, p 16-17. 26. Rano>H., Haramada T„ Kurosawa Y. Switching surge phenomena in> induction. motor windings and their, endurance. Hitachi Review, vol 24, № 5, 1975; p. 225232*. 27. Colombo S/, Costa G., Piccarreta L. Results of an investigation on the overvoltages due to a vacuum circuit breaker when switching an Н.У/ motor. IEEE Trans. On Power Delivery, Vol. 3, Jan. 1988, p. 205-213. 28. Telander S.H., Wilhelm M.R., Stump K.B. Surge limiters for vacuum.circuit breaker switchgear. IEEE Transaction on Power Delivery, Vol. 2, № 1, January 1987. 29. Interruption of small inductive currents: Chapter 5: Switching of unloaded transformers, Part 2, Electra, № 134, 1991, p. 29-34. 30. Interruption of small inductive currents: Chapter 5: Switching of unloaded transformers, Part 1, Electra, № 133, 1991. 31. Greenwood A.N., Kurtz D.R., Sofianek J.C. A guide to the application of vacuum circuit breakers. IEEE Transaction on Power Application and Systems, Vol. 90, №3, 1971. 32. Yokokura K., Masuda S., Nishikava H. Multiple restricting voltage effect in a vacuum circuit breaker on> motor insulation. "IEEE Trans, on PAS", Vol. PAS-100, №4, April 1981. 33. Roguski A.T. Experimental investigation of the dielectric recovery strength between the separating contracts of vacuum circuit breakers. IEEE Transactiomon Power Delivery, Vol. 4, № 2, April 1989: 34. Perkins J.F., Bhasavanich D. Vacuum switchgear application study with reference to switching surge protection. IEEE Transaction on industry Application, Vol. 19, № 5, September 1983, p;879^-888. 35. Matsui, Т. Yokoyama, Е. Umeya. Resignation current interruption characteristics of the vacuum interrupters. IEEE Transaction on Power Delivery, Vol; 3, № 4, Jet 1988, p.1672-1677. 36. Беляков H.H. Защита от перенапряжений установок с вакуумными выключателями. Электрические станции, № 9, 1994. 37. Васюра Ю.Ф:, Гамилко В.А., Евдокунин Г.А., Утегулов Н.И. Защита от перенапряжений в сетях 6—10 кВ. Электротехника, № 5/6, 1994. 38. РД 34.45-51.300-97. Объём и нормы испытаний электрооборудования / -М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2-е изд. с изм., 2002. 39. IEEE Working group progress report."Impulse voltage strength of ac rotating machines'VTEEE Trans, on PAS", Vol. PAS-100, № 8, Aug 1981. 40. Zotos P.A. Motor failures due to steep fronted switching surges: The need for surge protection — user's experience. IEEE Transaction on Industry Appl., Vol.30, №6, Nov 1988. 41. Кучинский Г.С., Каплан Д.А., Мессерман T.T. Бумажно-маслянная изоляция в высоковольтных конструкциях. М—Л., Госэнергоиздат. 1963. 42. Алиев Ф.Г., Горюнов А.К., Евсеев А.Н., Таджибаев А.И., Халилов Ф.Х. Перенапряжения'в нейтрали силовых трансформаторов 6—220 кВ и методы их ограничения Изд. ПИЭПК Минэнерго РФ., С.-Петербург, 2001. 43. Богомолов А.Ф., Иванов Л.И. Перенапряжения в трехфазных распределительных трансформаторах. Электрические станции, 1939, № 7. 44. Рыбаков Л.М., Халилов Ф.Х. Повышение надежности работы трансформаторов и электродвигателей высокого напряжения. Изд. Иркутского университета. 1991. 45. Баранов Б.М., Баженов С.А. Защита распределительных трансформаторов от перенапряжений со стороны низкого напряжения. Электрические станции, 1939, №12. 46. Богословский-П;В., Пономарев Ю:И., Пухов Б.И. Защита распределительных трансформаторов от перенапряжений. Сб: трудов ИЭИ, 1962. 47. Кудрявцев И.Ф: Защита низковольтного электрооборудования от атмосферных перенапряжений. Труды Московского института механизации и электрификации сельского хозяйства; 1956; №-3. 48. Сенчинов K.M., Шишман Д.В. Грозовые поражениями защита сельских сетей низкого напряжения. Электричество, 1950; № 10. 49. Hylte'n — Covallius N., Strömberg A. Stötha'l-lfastheten has la'gspannings -unstallationer, ERA, 1958, 11 (импульсная прочность установок низкого напряжения). 50. Долгинов А.И. Перенапряжения в электрических системах. Госэнергоиздат, 1962. 51. Будзко А.И., Зуль Н.М. За технический прогресс в электрификации сельского хозяйства. Вестник электропромышленности, 1962, № 9. 52. Геллер Б., Веверка А. Волновые процессы в электрических машинах. Госэнергоиздат, 1960. 53. Сиротинский Л.И. Техника высоких напряжений, ч. III, выпуск 1, Госэнергоиздат, 1959. 54. Heller В., Hlavka J., Veverka A. Na'razove' zjeby v transforma'torach c. J:El,Obz., 1948, (начальное напряжение в трансформаторах). 55. Abetti P.A. Electrostatic voltage distribution and transfer in 3- winding transformers. Nrans. AIEE, III, 1954 (Емкостное распределение напряжения и его передача в трехобмоточных трансформаторах). 56. De Bernochi Cesara. Sultransferimebto di sovratensioni impulsive nei trans-formatorn. Enepgia. Clettr, 1962, № 3. (О передаче импульсных перенапряжений*в трансформаторах). 57. Гольдштен В.Г., Халилов,Ф1Х., Гордиенко А.Н.1, Пухальский A.A., Повышение надежности работьгэлектрооборудования и линий 0,4 110 кВ нефтяной промышленности при воздействиях перенапряжений. Энергоатомиздат.- М'.: 2006. 356 с. 58. Wittins J. Die Skhwingungsgleichungen eines idealisierten Hochspannungs. Transformators. Arch. El., 1954. (Уравнения- колебаний идеального высоковольтного трансформатора). 59. Бьюлей Л.В: Волновые процессы в линиях передачи и трансформаторах. Госэнергоиздат, 1938. 60. Palueff К.К., Hagenguth J.H. Effect of transient voltages on Power Transformer Design. IV. AIEE, Trans., vol. 51, 1932. (Воздействие перенапряжений на трансформаторы). 61. Сапожников A.B. Конструирование трансформаторов. Госэнергоиздат, 1959. 62. Гинсбург С.Г. Методы решения задач по переходным процессам в электрических цепях. Изд. "Советское радио", 1954. 63. Теумин И.И. Справочник по- переходным электрическим процессам. Связьиздат, 195.86.> Конторович М.И. Операционное исчисление и нестандартные явления в электрических цепях. Гос. изд. технико-теоретической литературы, 1955. 64. Левинштейн М.Л. Операционное исчисление и его применение к задачам электротехники. Энергоиздат., 1971. 65. Люлько В.А., Мамонова* О.М. Система1 ЧАНИБЕД для расчета* перенапряжений. Труды ЛПИ, 1981, № 380, с:34-40. 66. Электротехнический справочник. 7-ое издание, исправленное и дополненное. Том 3, книга 1. Производство и распределение электрической энергии. М. Энергоатомиздат, 1988, 880 с. 67. Engels Т., Waste W., Zadik Н.// ETZ, 1960, А-81, № 17, р.592-596. 68. Remmler М // ETZ, 1960, А-81, № 17, р.592-596. 69. Волыюв К.Д. Измерение максимальных уровней внутренних перенапряжений в сетях 6 35 кВ7 Изв. ВУЗов - Энергетика, 1964, № 3, с.14-16. 70. Тольдштейн В:Г., Дудиков Ю.С. Применение метода наложения в расчетах подрежимов коротких замыканий. Тр. IV Всерос. науч.-техн. конф. «Энергетика: состояние, проблемы, перспективы».— Оренбург, 2007. с. 29-33. 71. AIEE Report Impulse testing of rotating a.c. machines. Power Appar. and systems, 1960, № 48. 72. Михайлов Ю:А'., Халилов Ф.Х. Погрешности, вносимые трансформаторами- напряжения^ при* регистрации внутренних пере-напряжений в сетях 6 — 35 кВ. Электрические станции, 1971, № 9, с.77-78. 73. Перенапряжения!в электрических сетях и электрическая.прочность высоковольтной» изоляции. Межвузовский" сборник научных трудов. Изд. Новосибирского электротехнического института. Новосибирск,.1987. 74. Гольдштейн В*.Г. Реализация1 частотного метода, восстановления ^ оригиналов-операционных изображений на ЭВМ: В еб. научн. трудов "Управление и информация?'. ДВНЦ АН СССР. Владивосток: 1972'. с. 147-155. 75. Гольдштейн В:Г., Ф.Х. Халилов; Необходимость принудительного огра-, ниченияшеренапряжений в сетях низкого напряжения. Пром. энергетика: Mi: №6.1992: с. 39-41. . , 76. ЮЗ'.Гольдштейн В!Г.,Саямов Э.А., Стеблев В.А. Измерение и регистрация внутренних перенапряжений в-энергосистемах. В? сб. докл. конф. "Устройства преобразования- информации для контроля и- управления в энергетике". Харьков: 1982.С. 35-37. 77. Ю4.Гольдштейн В.Г., Маврицкий Л.Г. и др. Регистратор внутренних перенапряжений РВП-1. Инф. лист. №83-79 НТД: Научн. тер. ЦНТИ. Куйбышев: 1979.4 с. 78. Гольдштейн В.Г., Маврицкий Л.Г. и др. Регистратор внутренних перенапряжений РВП-М. Инф. лист. № 82-37 НТД. Научн. тер. ЦНТИ. Куйбышев: 1982. 2 с. 79. Юб.Ведерников; B.C., Тольдштейн В.Г., Проблемы электромагнитной совместимости аппаратов защиты от перенапряжений. Сб. тез. докл. УПГМеждунар. науч.-техн. конференции "Радиотехника,, электротехника и энергетика". МЭИ(ТУ). М. 2001. с. 329-330. 80. Кадомская К.П. Перенапряжения в энергосистемах. Часть I. Волновые процессы в ВЛ и KJI . Новосибирск. 1980. 81. Колычев A.B., ШилинаН.А., Халилов Ф.Х. Необходимость защиты сетей напряжением до 1 кВ от перенапряжений.Труды СПбГТУ "Электротехника и электроэнергетика". Проблемы управления электроэнергетическими системами,. №471, 1998 г. 82. Кудрявцев И.Ф. Защита низковольтного; электрооборудования от атмосферных перенапряжений. Труды Московского института механизации и электрификации сельского хозяйства, 1956, № 3. Оценка влияния кратковременных нарушений электроснабжения на работу потребителей нефтедобывающих предприятий и разработка устройства АВР для надежного их электропитания Цель работы: Разработать программы оценки режимов работы комплексной нагрузки систем электроснабжения нефтедобычи, нефтепереработки и насосных станций при потере питания и при КЗ в различных точках питающей сети и создать адаптивное устройство АВР, обеспечивающего восстановление электроснабжения комплексной нагрузки с сохранением её динамической устойчивости. В работе требуется решить следующие задачи: 1. Разработать программный комплекс расчета переходных процессов в СЭС с определением мощностей, напряжений и токов применительно к АВР для выбора параметров надежной работы пускового устройства АВР в условиях потери питания и при КЗ в различных точках системы электроснабжения, изменения нагрузки на секциях ПС. 2. Усовершенствовать алгоритм функционирования адаптивного устройства АВР, позволяющего повысить надежность работы АВР для систем электроснабжения нефтедобычи с несколькими ПС 35/6(10) кВ. 3. Разработать проект шкафов низковольтного комплектного устройств адаптивного АВР для подстанций 6 и 35 кВ нефтедобычи с вакуумными и элега-зовыми выключателями. 4. Провести лабораторные и промышленные экспериментальные исследования адаптивного устройства АВР напряжением 6 и 35 кВ для объектов нефтедобычи с кустовыми насосными станциями (КНС) при различных режимах работы электродвигательной и кустовой нагрузки подстанции. 5. Определить параметры настройки пускового устройства АВР для его надёжной работы в условиях КНЭ для сложных схем нефтедобычи с несколькими ПС 35/6(10) кВ. Методы исследования, используемые в работе: Метод математического моделирования, который дает возможность с высокой точностью исследовать широкий круг задач, решение которых экспериментальным путем невозможно или чревато экономическими, экологическими и материальными затратами. Актуальность работы: Повышение эффективности работы нефтедобывающих предприятий зависит от надежной работы электроцентробежных насосов, станков-качалок, насосов повышения пластового давления кустовых месторождений. Высокую степень надежности работы электрооборудования добычи нефти обеспечивают схемы питания указанных выше агрегатов одновременно от двух и более независимых источников, поскольку аварийное отключение одного из них не приводит к нарушению питания потребителей. Способом повышения надежности электроснабжения ответственных потребителей, получающих электропитание от двух независимых источников, является средств автоматического включения резерва (АВР). Обычные устройства АВР при кратковременных нарушениях электроснабжения (КНЭ) в энергосистеме, приводят к экономическим ущербам с нарушением непрерывности технологических процессов, могут являться причинами возникновения гидравлических ударов, повреждения трубопроводов и оборудования насосных станций при переключении на резервный источник за время более 0,090 - 0,140 с [40, 53]. Главными недостатками существующих устройств АВР являются: работа только при трехфазных коротких замыканий (КЗ); отказы в срабатывании для сложных систем электроснабжения нефтедобычи с несколькими подстанциями (ПС) 35/6 кВ; большое общее время работы АВР. Схема АВР должна приходить в действие в случае исчезновения напряжения на шинах потребителей по любой причине, в том числе при аварийном, ошибочном или самопроизвольном отключении выключателей рабочего источника питания, а также при исчезновении напряжения на шинах, от которых осуществляется питание рабочего источника. Включение резервного источника питания иногда допускается также при КЗ на шинах потребителя. Однако очень часто схема АВР блокируется, например, при работе дуговой защиты в комплектных распределительных устройствах . При отключении от максимальной защиты трансформаторов, питающих шины низшего напряжения (НН), работе АВР предпочтительна работа АПВ. Поэтому на стороне НН (СН) понижающих трансформаторов подстанций принимается комбинация АПВ-АВР. Схема АВР не должна приходить в действие до отключения выключателя рабочего источника для того, чтобы избежать включения резервного источника на КЗ в неотюпочившемся рабочем источнике . Применение АВР двустороннего действия в традиционном исполнении на секционном масляном выключателе 6, 10, 35 кВ ЗРУ позволяет получить минимальное время работы средств автоматики 0,4 - 0,5 с, а перерыв в электроснабжении после его кратковременного нарушения для потребителей составляет более 1 с. В настоящее время ввиду широкого внедрения микропроцессорных устройств (МП) релейной защиты и автоматики (РЗА) в практику эксплуатации энергосистем, требуется решение следующих вопросов: - определение технического уровня систем РЗА, удовлетворяющих требованиям Единой национальной электрической сети (ЕНЭС); - выбор параметров срабатывания и конфигурирования МП устройств; - обеспечения для интеллектуальных электронных устройств (на Западе — IED) технического совершенства и надежности функционирования МП РЗА; - возможности интеграции МП РЗА в другие системы. Техническое совершенство МП РЗА характеризуется селективностью, чувствительностью и быстродействием. Надежность функционирования РЗА определяют как способность срабатывания (при повреждениях в защищаемой зоне) и несрабатывания (при внешних повреждениях и отсутствии повреждений). Поэтому возрастающие требования к РЗА должны обеспечить условия бесперебойности электроснабжения при любых КНЭ потребителей. Современные устройства IED, по данным зарубежных производителей, имеют показатели надежности срабатывания (коэффициенты готовности срабатывания при повреждениях защищаемого объекта) — в диапазоне 0,94 - 0,98, а показатели надежности несрабатывания (коэффициенты надежности несрабатывания при внешних замыканиях) — в диапазоне . С учетом этих показателей для защиты объекта, где существует проблема устойчивости и требуется высокое быстродействие, выдвигаются требование повышенной надежности срабатывания и рекомендуется использование двух защит, работающих параллельно, на исполнительные (отключающие) схемы. Важным требованием к МП РЗА является способность использования в качестве нижнего уровня автоматизированных систем управления технологическими процессами подстанций (АСУ ТП ПС), в системах диагностики. Ряд авторов отмечает, что микроэлектронные устройства в России менее надежны, чем электромеханические, а МП РЗА — чем микроэлектронные, несмотря на то, что в устройства IED встроены функции самоконтроля и самодиагностики. Совершенствование устройства АВР с повышением надежности его работы и обеспечением быстродействия до уровня, необходимого для сохранения динамической устойчивости комплексной нагрузки, позволит сохранить непрерывность технологического процесса нефтедобычи, снизить вероятность возникновения техногенных аварий (разливов нефти, гидравлических ударов и т.п.), повысить экономичность работы нефтедобывающего и нефтеперерабатывающего комплексов . Существующие устройства АВР на подстанциях 35/6 кВ нефтедобычи, нефтепереработки с разным составом нагрузок подстанций (имеющие времена срабатывания 5-20 с) являются причиной отключения технологических агрегатов при кратковременных нарушениях электроснабжения (КНЭ) в питающих линиях 110 и 35 кВ и при потере питания. Поэтому для надежного электроснабжения таких потребителей необходимо решать следующие задачи : - разработать алгоритм и схему пускового микропроцессорного устройства быстродействующего АВР (БАВР), надежно работающего для сложных распределительных систем нефтедобычи, получающих электропитание от ГПП 110/35/6 кВ и имеющих пять-шесть ПС 35/6(10) кВ; - снизить временя реакции на аварийный режим с 7-22 до 6-15 мс; - определить критическую длительность для разных видов и места КЗ с учетом возможных режимов работы электродвигателей с целью обеспечения динамической устойчивости электрооборудования каждой ПС 35/6 кВ, запитанной от ГПП-110/35/6 кВ; оценить влияния характера мощности работающей синхронной, асинхронной и прочей нагрузки на параметры настройки пускового устройства (ПУ) БАВР. Для узлов нагрузки нефтедобывающих предприятий и нефтеперерабатывающих заводов с мощной электродвигательной нагрузкой (типа СТД-3200 и СТД-1250, СДН, ВАО мощностью 800 и 630 кВт) характерна их низкая эксплуатационная надежность и устойчивость . Большой вклад в решение вопросов разработки устройств АВР и повышения надежности их работы в системах электроснабжения с комплексной нагрузкой внесли ученые и видные специалисты: В.А. Андреев, А.Б. Барзам, А.А. Гали-цын, С.И. Гамазин, И.А. Глебов, Б.А.Коробейников, JI.C.Линдорф, В.И. Нагай, И.Л. Небрат, Н.И. Овчаренко, И.М. Постников, В.Ф. Сивокобыленко, М.И. Сло-дарж, И.А. Сыромятников, М.А. Шабад и др. Для определения условий надежной работы АВР в режимах выбега комплексной нагрузки систем электроснабжения (СЭС) нефтедобычи существующие методы расчета переходных процессов не получили должного развития. Существующие алгоритмы расчета переходных процессов в СЭС и выбора параметров МП РЗА не позволяют определить временные зависимости изменений требуемых параметров мощностей, токов, напряжений при расчете выбега на КЗ, часто эквивалентируют электродвигательную нагрузку СЭС. Как показывает статистика аварийных режимов работы нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий по причине нарушений в работе системы внешнего электроснабжения происходит 40-70% аварийных отключений. Аварийные процессы, происходящие в энергосистемах при коротких замыканиях, работе релейной защиты и автоматики, существенным влияют на устойчивость работы узлов нагрузки и СД. Проектирование, эксплуатация схем электроснабжения нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих предприятий, требуют решения задач обеспечения неотключения и успешного самозапуска электродвигательной нагрузки при КНЭ, достоверного определения уровней напряжения на шинах секций 6(10) и 0,4 кВ, правильной настройки параметров релейной защиты и автоматики. Схемы электроснабжения нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих предприятий характеризуются разветвленной структурой промышленной электрической сети, удаленностью ПС 35/6 кВ от ГПП-110/35/10(6), большой долей и мощностью электродвигательной нагрузки (особенно для дожимных (ДНС) и кустовых (КНС) насосных станций). Для вспомогательных механизмов (насосы подачи масла, уплотнения, вентиляторы) используются асинхронные двигатели (АД) с короткозамкнутым ротором мощностью от 5,5 до 160 кВт. Достижение высокой надежности работы электродвигательной нагрузки необходимо обеспечить для режимов выбега, самозапуска, автоматического повторного включения (АПВ) высоковольтных выюпочателей, работы АВР на секционных выключателях, при снижениях и провалах напряжения в электрической системе. Рекомендации по содержанию работы (содержание теоретической и экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы): Введение. |
Похожие:
 |
6. 8 Вопросы повышения эксплуатационной надежности электрических... Обоснование структуры, параметров и алгоритмов управления электротехническим комплексом систем поддержания пластового давления |
 |
Инструкция по эксплуатации рд 153-39. 1-288-03 Вводится впервые Инструкция предназначена для персонала предприятий ОАО «Татнефть», занимающихся эксплуатацией и ремонтом скважин систем добычи нефти... |
|
Восстановление структуры и параметров информационных контейнеров... Основные подходы к восстановлению алгоритмов функционирования программных модулей |
|
Разработка и исследование алгоритмов идентификации и векторного управления... |
|
Исследование алгоритмов идентификации для систем бездатчикового векторного... Разработка и исследование алгоритмов идентификации и векторного управления в асинхронном электроприводе |
|
На данном двигателе установлены следующие приборы для контроля работы систем двигателя Тахометр, который измеряет скорость вращения ротора низкого давления (N1) и ротора высокого давления (N2) (77-12-00) |
|
Пункт редуцирования газа Газорегуляторный шкафной пункт предназначен для снижения и автоматического поддержания давления газа «после себя» на заданном значении,... |
|
Отчет о научно-исследовательской работе по теме «Разработка и обоснование... Тема: «Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров доильного аппарата с управляемым режимом доения» |
|
Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «Информационные системы нефтегазовой геологии» Гис-систем регионов и России в целом; компьютерных систем бассейнового моделирования; информационных систем моделирования залежей... |
|
Об использовании проблемно-ориентированных языков программирования... В статье рассматривается один из возможных подходов к проблемам проектирования лингвистических алгоритмов и к способам организации... |
|
Техническое задание на текущий ремонт шкафов управления апс филиала... Тестирование работоспособности шкафов управления автоматических пунктов секционирования вдольтрассовой воздушной линии 10 кВ в различных... |
|
Инструкция по документационному обеспечению управления Документы... Целью курсовой работы является исследование научной проблемы управления документацией в организации, описание структуры и раскрытие... |
|
Култышев В. И. Баранова Е. С. системы управления производственным... Казаченко Л. Д., Култышев В. И., Баранова Е. С. Системы управления производственным комплексом в Забайкальском крае Л. Д. Казаченко.... |
|
Положение о размещении объектов капитального строительства, технико-экономические... Целью данного проекта является выделение элементов планировочной структуры, установление параметров планируемого развития элементов... |
|
Приложение №3 Техническое задание Назначение: Воздушный шлюз предназначен для поддержания перепада давления и герметичности контролируемого пространства во время входа... |
|
Техническое задание на проектирование, демонтаж существующих систем... Техническое задание на проектирование, демонтаж существующих систем кондиционирования, поставку и монтаж, и ввод в эксплуатацию систем... |