Введение к работе
Актуальность проблемы. Современные промышленные предприятия характеризуются ростом енаргоемкосги технологических процессов, что приводит к необходимости создания систем электроснабжения (СЭ) значительной мощности, и как следствие, росту уровней токов короткого замыкания (КЗ), которые необходимо ограничивать. Особенно это характерно для предприятий нефтяной, газовой п химической промшленноотей.
Рекомендуемые в настоящее время мероприятия по ограничению токов КЗ и снигению последствий, связанных о их воздействием, можно объединить в два основных направления:
ограничение токоа КЗ путем установки токоограничивающих реакторов и трансформаторов о расщепленной обмоткой;
применение быстродействующих бесконтактных токоограничивающих устройств (ТОУ) на основе тиристорних выключателей.
При выборе мер для ограничения токов КЗ в СЭ крупных промышленных предприятий, в частности, предприятий по переработке нефти и газа, необходимо учитывать:
непрерывность технологического цикла работы этих предприятий;
наличие мощных высоковольтных электродвигателей, требующих обеспечения самозапуска при кратковременных снижениях напряжения, что предъявляет высокие требования к быстродействию ТОУ.
Несмотря на принимаемые меры по обеспечению надекности
-4-работы современных СЭ крупных промышленных предприятий, аварийные ситуации возникают довольно часто. Так анализ аварийных ситуаций по объединениям РАО "Газпром" и на Астраханском газоперерабатывающем заводе (АГГО) в течение 1990 - 1992 гг. показывает, что на втих предприятиях большое количество аварий, составляющих соответственно 50 и 59,1 от общего числа аварийных ситуаций, происходит по причине необеспечения массового самозапуска высоковольтных электродвигателей из-за снижения уровня питающего напряжения.
Для ограничения токов КЗ в СЭ нефте и газоперерабатывающих предприятий обычно используются токоограничиващие реакторы, применение которых значительно ухудшает условия самозапуска влектродвигателей. Уменьшение сопротивления реакторов приводит к увеличению уровней токов КЗ, что является опасным для электрооборудования. Применение для ограничения токов КЗ в СЭ таких предприятий наряду с реакторами тиристорних ТОУ часто является недостаточно эффективным вследствие их недостаточного быстродействия, обусловленного несовершенством системы управления (СУ).
Поэтому для решения проблемы повышения надежности работы СЭ крупных промышленных предприятий с высоковольтной двигательной нагрузкой при аварийных ситуациях целесообразна разработка ТОУ, СУ которого имеет иной, более быстродействующий принцип работы.
Целью работы является повышение эффективности работы систем промышленного электроснабжения (СПЭ) при аварийных ситуа-
-5-циях на основе разработки бнстродействувдего ТОУ.
Для достижения данной цели решались следующие задачи:
разработка принципа управления ТОУ на основе прогнозирования информационных признаков сигналов с применением быстродействующих тиристорних коммутирующих устройств;
разработка ыатемауической модели (ММ) устройства прогнозирования ударного тока КЗ и анализ погрешностей алгоритііа прогнозированияj
идентификация параметров устройства управления системы токоограничения;
исследование параметров токов КЗ в СПЭ;
разработка быстродействующей системы токоограничения на основе принципа прогнозирования ударного тока КЗ.
При решении поставленных задач использовались метода теории пространства состояния, теории вероятностей, численные методы решения дифференциальных уравнений, методы обобщенной теории электрических машин.
Научная новизна работы заключается в следующем:
разработан новый принцип управления ТОУ на основе прогнозирования информационных признаков сигналов в совокупности с применением быстродействующих тиристорних ТОУ;
разработаны методики определения наиболее вероятных параметров тока КЗ, а также параметров СУ токоограничением.
Практическая..ценность работы:
- разработано устройство ограничения токов КЗ на основе
прогнозирования ударного тока КЗ;
- разработаны алгоритмы расчетов переходных процессов в многомашинных СПЭ с ТОУ.
Исследования по теме диссертации проводились в соответствии с кошілекеной отраслевой научно-технической программой РАО "Газпром" "Разработать и внедрить комплекс научно-технических решений и технических средств для промышленного комплекса по добыче и переработке газа и конденсата, а также производству серы на базе местороздений Прикаспийской впадины" по проблеме 05 "Создать и внедрить научно-технические средства, обеспечивающие надешую вксплуатацию местороздений региона", задание 05. Ю "Разработать и внедрить мероприятия по повышению надек-ности и бесперебойности работы электроприводов компрессорных станций и предприятий по переработке газа и конденсата".
Реализация результатов работы. Разработанный по теме диссертации на АО "Электрогаз" опытный образец системы токоогра-ничения типа ТО-1-6, внедрен на подстанции "Бузанский водозабор" управления "Астраханьгазэнерго" АП "Аотраханьгазпром".
Апробация.работы. Основные результаты работы докладывались и обсуадались на XV сессии семинара "Кибернетика влектри-ческих систем" по тематике "Электроснабжение промышленных предприятий" (г.Новочеркасск, 1993 г.), научных семинарах кафедры ЭШ.
Публикации. Основное содеркание диссертационной работы опубликовано в семи печатных работах, а такке в одном отчете по НИР.
Структура и объем диссертации. Диссертация излокена на
210 страницах машинописного текста, иллюстрируется рисунками и таблицами на 59 страницах п состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 81 наименования и двух приложений.
В диссертацию кроме основных положений исследований, сфорлулщюванных и выполненных самостоятельно, включены так&е материалы коллективной научной работы, полученные совместно о сотрудниками, о которыми проводились научные исследования.
