АНАЛИЗ СЕНСОРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ И ВЫЯВЛЕНИЕ СЛАБЫХ МЕСТ В СЕТЯХ ГЕНЕРАТОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

М.А. Тремасов; А.В. Малафеев

doi:10.14529/power190408

Авторы

М.А. Тремасов Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
А.В. Малафеев Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова

DOI:

https://doi.org/10.14529/power190408

Ключевые слова:

электрические станции, собственные нужды, рабочие характеристики, динамическая устойчивость, самозапуск двигателей, короткие замыкания, сенсорные элементы

Аннотация

На крупных промышленных предприятиях кроме внешних источников электроэнергии (энергосистемы) имеются собственные источники электрической и тепловой энергии, от стабильной и устойчивой работы которых завит работа основного технологического оборудования предприятия. Поэтому обеспечение стабильной работы как механизмов собственных нужд электростанций, так и основного технологического оборудования промышленного предприятия является актуальной задачей при новом проектировании электрических сетей или их реконструкции. Повышение надежности системы электроснабжения осуществляется различными способами, одним из которых является выявление и анализ сенсорных (чувствительных) элементов схемы с целью дальнейшего устранения слабых мест, а также неоднородностей системы. Таким образом, в работе в качестве объекта исследования рассматривалась сложная сеть генераторного напряжения промышленного предприятия, имеющая связь с системой через подстанции высокого и сверхвысокого напряжения и включающая в себя тепловые электростанции с механизмами собственных нужд и высоковольтных промышленных потребителей предприятия и насосных станций. Для выявления сенсорных элементов схемы была выполнена серия расчетов электромеханических переходных процессов при моделировании коротких замыканий в сети в программном комплексе «КАТРАН 10.0», на основе которых осуществлена оценка устойчивости синхронных и асинхронных двигателей за счет определения степени отклонения параметров их режима работы. По результатам расчетов определено, что наибольшей чувствительностью обладают механизмы собственных нужд электростанций, а максимальное отклонение параметров режима достигается при коротких замыканиях на уровнях высокого напряжения. Методика анализа сенсорных элементов схемы позволяет повысить надежность работы системы электроснабжения промышленного предприятия при сильных возмущениях в сети.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Kondrashova, Y.N. Increasing the efficiency of power resource management as a solution of issues of the power supply system stability / Y.N. Kondrashova, O.V. Gazizova, A.V. Malapheev // Proceedia Engineering. – 2015. – No. 128. – P. 759–763. DOI:10.1016/j.proeng.2015.12.100

Малафеев, А.В. Исследование динамической устойчивости систем электроснабжения промышленных предприятий с собственными электростанциями при отделении от энергосистемы в результате короткого замыкания / А.В. Малафеев, О.В. Буланова, Ю.Н. Ротанова // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». – 2008. – № 17 (117). – С. 72–74.

Удалов, С.Н. Исследование режимов работы ветроэнергетической установки на базе электромагнитной трансмиссии в составе автономной системы электроснабжения / С.Н. Удалов, А.А. Ачитаев, М.С. Юманов // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. – 2015. – № 5. – С. 32–35.

Исследование электромеханических переходных режимов при выходе на раздельную работу узла действующего промышленного предприятия / О.В. Газизова, Д.А. Мусин, А.В. Малафеев, Ю.Н. Кондрашова // Энергетические и электро-технические системы. – 2015. – № 1. – С. 143–152.

Газизова, О.В. Определение предельных параметров режимов для обеспечения успешной ресинхронизации объектов распределенной генерации в условиях предприятия черной металлургии / О.В. Газизова, А.В. Малафеев, Ю.Н. Кондрашова //

Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Энергетика». – 2016. – № 4. – С. 12–22. DOI:10.14529/power160402

Анализ переходных режимов асинхронных двигателей при выходе электростанции на раздельную с энергосистемой работу / И.Е. Кружи-лина, О.В. Газизова, А.В. Малафеев, Е.А. Гринчак // Электротехнические системы и комплексы. –2012. – № 20. – С. 183–187.

Анализ переходных режимов систем электроснабжения промышленных предприятий, имеющих в своем составе объекты малой энергетики / О.В. Буланова, А.В. Малафеев, Ю.Н. Ротанова, В.М. Тарасов // Промышленная энергетика. – 2010. – № 4. – С. 22–28.

Исследование динамической устойчивости в системе электроснабжения ОАО «ММК» для различных конфигураций распределительных сетей при коротких замыканиях на примере ТЭЦ ОАО «ММК» / В.А. Игуменщев, А.В. Малафеев, Ю.Н. Ротанова и др. // Оптимизация режимов работы электротехнических систем. – 2008. – № 1. – С. 51–56.

Xiufeng Shi. Research on Measures to Improve Stability of the Power System / Xiufeng Shi // Applied Mechanics and Materials. – 2015. – No. 742. – P. 648–652. DOI: 10.4028/www.scientific.net/amm. 742.648

Исследование влияния ввода в работу перспективной воздушной линии на режимы промышленного энергетического узла / Ю.Н. Кондрашова, О.В. Газизова, И.М. Гладышева, И.М. Галлиулин // Международный научно-исследовательский жур-

нал. – 2014. – № 4-2 (23). – С. 35–37.

Малафеев, А.В. Анализ статической устойчивости генераторов / А.В. Малафеев, О.В. Газизова, А.В. Кочкина, Е.А. Гринчак // Главный энергетик. – 2013. – № 7. – С. 17–25.

Caiqin, S. Analyzing and simulating dynamic stability of large marine power station systems / S. Caiqin, R. Guang, S. Chengjun // 2008 7th World Congress on Intelligent Control and Automation (Chongqing, 25–27 June 2008). – Chongqing, 2008. – P. 122–128. DOI: 10.1109/wcica.2008.4594252

Fei Ding. Dynamic modeling and stability analysis of grid-connected and autonomous distributed generation system / Fei Ding, Kenneth A. Loparo // 2015 IEEE Power & Energy Society Innovative Smart Grid Technologies Conference (ISGT). – Washington,

– P. 58–66. DOI: 10.1109/isgt.2015.7131896

Расчет динамических характеристик синхронных и асинхронных двигателей промышленных предприятий с целью анализа устойчивости систем электроснабжения / В.А. Игуменщев, А.В. Малафеев, О.В. Буланова, Ю.Н. Ротанова //

Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. – 2006. – № 2. – С. 71–75.

Оценка эффективности релейной защиты в сетях 110–220 кВ сложных систем электроснабжения промышленных предприятий с собственными электростанциями / В.А. Игуменщев, Б.И. Заславец, Н.А. Николаев и др. – Магнитогорск: Магнитогор. гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова, 2011. – 141 с.

Harikrishna, D. Dynamic Stability Enhancement of Power Systems Using Neural-Network Controlled Static-Compensator / D. Harikrishna, N.V. Srikanth // TELKOMNIKA. – 2012. – No. 10. – P. 9–16.

Boudour, M. Power System Dynamic Security Mapping Using Synchronizing and Damping Torques Technique / M. Boudour, A. Hellal // The Arabian Journal for Science and Engineering. – 2015. – No. 30. – P. 81–94. DOI: 10.1109/iecon.2003.1280077

Оценка регулирующего эффекта выпрямительной нагрузки для определения параметров установившихся режимов систем электроснабжения промышленных предприятий / Н.А. Николаев, О.В. Буланова, А.В. Малафеев и др. // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2011. – № 4. – С. 115–118.

Metodology of calculation of the reliability indexes and life time of the electric and mechanical systems / A.S. Karandaev, V.R. Khramshin, S.A. Evdokimov et al. // Proceedings of 2014 International Conference on Mechanical Engineering, Automation and

Control Systems (MEACS). – 2014. – P. 14–21. DOI:10.1109/meacs.2014.6986866

Анализ неоднородностей электроэнергетических систем / О.Н. Войтов, Н.И. Воропай, А.З. Гамм и др. – Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1999. – 256 с.

Науменко, В.Д. Определение опасного по условиям устойчивости сечения энергосистемы // Автоматическое управление и противоаварийная автоматика в крупных энергообъединениях. – 1987. – С. 42–45.

Yuang, G. The role of the weak cutset in stability monitoring / G. Yuang, J. Zaborszky // IFAC Symp. on Power Synt. and Power Plant Control. – 1989. – P. 103–107.

Малафеев, А.В. Анализ устойчивости двигателей собственных нужд электростанций ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» / А.В. Малафеев, А.С. Долганова, О.В. Газизова // Главный энергетик. – 2012. – № 10. – С. 40–46.

Малафеев, А.В. Разработка уточненной методики расчета моментно-скоростной характеристики питательного насоса тепловой электростанции в задаче анализа устойчивости собственных нужд / А.В. Малафеев, М.А. Тремасов //

Электротехнические системы и комплексы. – 2014. – № 3. – С. 58–63.

Malafeev, A.V. Method for Calculating Torque-Rate Characteristics of Feed Pump in Pumping, Turbining and Return Flow Mode / A.V. Malafeev, M.A. Tremasov // 2018 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). – 2018. – P. 224–230. DOI:10.1109/icieam.2018.8728815

Малафеев, А.В. Анализ устойчивости двигателей собственных нужд тепловых электростанций с учетом характеристик приводных механизмов / А.В. Малафеев, М.А. Тремасов // Элек-тротехнические системы и комплексы. – 2016. – № 4 (33). – С. 6–13.

Комплекс автоматизированного режимного анализа КАТРАН 10.0: свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2019610251 / В.А. Игуменщев, А.В. Малафеев, Е.А. Панова и др. – Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 09.01.2019.