Реферати українською » Физика » Розробка методики забезпечення якості електроенергії від напруги 0,4 Кв до 220 кв в умовах реформування енергетики


Реферат Розробка методики забезпечення якості електроенергії від напруги 0,4 Кв до 220 кв в умовах реформування енергетики

Страница 1 из 3 | Следующая страница

На правах рукописи

>ЗЕЛЕНКОВА ЛАРИСАИЛЬИНИЧНА

РОЗРОБКАМЕТОДИКИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ВІДНАПРЯЖЕНИЯ 0,4 КВ ДО 220 КВ

ЗА УМОВ РЕФОРМУВАННЯ ЕНЕРГЕТИКИ


Спеціальність 05.09.03 – електротехнічні комплекси і системи

 

>АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття ученого ступеня

кандидата технічних наук

 

 

Москва -2009


Робота виконано спеціалісти кафедри «Електропостачання промислових підприємств» Московського енергетичного інституту (технічного університету).

Науковий керівникГамазин доктора технічних наук, професор Станіслав Іванович

Офіційні опоненти д.т.н., професор

Єгоров Андрій Валентинович

>к.т.н. ст.науч. співробітник

 >Суднова Валентина Вікторівна

Провідна організація ВАТ «Об'єднана

 енергетична компанія»

м. Москва

Захист дисертації відбудеться «22» травня 2009 року у 16-00 до аудиторії

>М-611 на засіданні дисертаційного ради Д 212.157.2 при Московському енергетичному інституті (технічний університет) за адресою:

111250, р. Москва, вул.Красноказарменная,д.13.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Московського енергетичного інституту (технічного університету)

Відкликання на автореферат у двох примірниках, завірених печаткою, просимо направити за адресою 111250, р. Москва, вул.Красноказарменная,д.14, Вчений РадаМЭИ (ТУ)

>Автореферат розісланий «____» квітня 2009 р.

Вчений секретар

>Диссертационного ради Д 212.157.02

>к.т.н., доцентС.А.Цирук


СПІЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

 

Актуальність теми

Під час реформування ВАТ РАТ «ЄЕС Росії» сталося роздрібнення на регіональному рівняхАО-енерго на частини.Разделилисьелектросетевие організації (ЕСО) за рівнями напруги: Федеральна мережна компанія, Територіальна мережна компанія, Муніципальні електричні мережі.Организовалась біржа оптового ринку – Адміністратор торговельну мережу. Відійшли відАО-енерго диспетчерські, збутові і ремонтні послуги. Після реформування відповідальність заКЭ перейшла до численним суб'єктам ринку, із утратою єдності контролю та управління.

Суб'єкти оптового ринку поставляють досить якісну електроенергію. І мережні організації вносять незначні спотворення вПКЭ. Проте, вони з електроустановками промислових та інші споживачів є взаємозалежними елементами енергосистеми.

За результатами періодичних (одиничних, сертифікаційних, інспекційних) до обмежених контрольних точках за обмежений час, неможливо забезпечити стабільність якості електроенергії та достовірність відповідності якості в системах електропостачання.

КонтрольКЭ лічильниками вАИИСКУЭ, Демшевського не дозволяє зіставити результати вимірів з вимогами ГОСТ 13109-97. Спостереження заКЭ у безперервному режимі спеціальними приладами здалося корисним лише одиничним ЕСО і невеликою промисловим споживачам (ПП). У цьому автоматизовані системи на приладахКЭ, виконуються однією типі приладу з деякими функціями, без обміну інформацією між поПКЭ з суміжними електромережами.

 Результати вимірівКЭ в окремо взятому суб'єкт часто показують порушення встановлених вимог. Але перешкоди немає локального характеру, й отримана вимірювальна інформація залишається непотрібної. Ці методи контролю, не досягають мети контролю, не гарантують стабільностіКЭ ні в самого об'єкта контролю, і більше, в суміжних електромережах. І це проблема погіршується загостренням технологічних взаємовідносин із регулювання режимів, за відсутності розмежувань прав, обов'язків і персональної відповідальності.

Контроль і управлінняПКЭ в суміжних електромережах, визначення джерел спотворень у режимі реального часу, є актуальною завжди і водночас відстаючої потреб ринку. З іншого боку, актуальним контроль товарної цінності енергії, при зверненні в оптовому і роздрібному ринку, і особливо у точці поставки здійснювати у постійному режимі, оскількиПКЭ впливають на достовірність кількісного обліку.

Мета дисертаційної роботи. Основною метою дисертації є розробка методи і моделі єдиної автоматизованої системи контролю за якістю електроенергії (>АСККЭ) у регіоні на напруга від 0,4 кВ до 220 кВ з одночасним і безперервним контролем і що показників якості електроенергії (>ПКЭ).

Досягнення кінцевої мети дисертації здійснюється шляхом послідовного рішення наступних завдань:

1. Проведення дослідженняКЭ на об'єктах енергетики, і в електромережах промислових підприємств у різних регіонах країни.

2. Розробка методи і моделі єдиноїАСККЭ у регіоні з одночасним, безперервним контролем і щоПКЭ на напруга від 0,4 кВ до 220 кВ.

3. Визначення перетинів контролюКЭ, об'єднаних загальними вимогами, перелікуПКЭ та його значень в контрольованих перетинах.

4. Вибір і розстановка технічних засобів, за одночасного моніторингуКЭ в суміжних електромережах, з необхідних метрологічних вимог, і рівня достатності контролю.

5. Визначення області можливого застосування розробленої методики, розробка чітких інструктивних матеріалів з її використанню під час проектування та молодіжні організації моніторингуКЭ в суміжних електромережах.

Положення, винесені право на захист

1. Методика визначення перетинів контролюКЭ в суміжних електромережах, об'єднаних загальними вимогами.

2. Модель єдиноїАСККЭ у регіоні на напруга від 0,4 кВ до 220 кВ з одночасним і безперервним контролем і щоПКЭ, розважливо технічних засобів контролюКЭ.

3. Методика визначення перелікуПКЭ та його значень в контрольованих перетинах в суміжних електромережах.

 

Наукова новизна

1. Розроблено методику визначення перетинів контролюКЭ у регіоні, об'єднаних загальними вимогами.

2. Розроблено модель єдиної автоматизованої системи контролю за якістю електроенергії (>АСККЭ) у регіоні на напруга від 0,4 кВ до 220 кВ з одночасним і безперервним контролем і щоПКЭ, розважливо технічних засобів контролюКЭ.

3. Розроблено методику визначення мінімально достатнього перелікуПКЭ та його значень в контрольованих перетинах при автоматизованому контроліКЭ в суміжних електромережах.

Практична цінність роботи та її реалізація

1. Досить широко проведено натурні дослідження різними напругах і проаналізовані результати вимірів якості електричної енергії в суміжних електричних мережах і шинах підстанцій, що живлять великі, середні і малі промислові споживачі.

2. Проведено аналіз взаємозалежних електромагнітних процесів в енергосистемі з порушення рівнів напруги,несинусоидальности,несимметрии, виникненню та поширенню провалів, обгрунтований висновок про потребу використання безперервного контролю над ними.

3. Вперше введено 7 перетинів контролюКЭ, узагальнених загальними вимогами.

4. Зроблено диференціювання нормПКЭ посечениям при автоматизованому контролі різними напругах.

5. Розроблена методика то, можливо рекомендована для пілотного регіонального проекту моніторингуКЭ одночасно у електромережах енергопідприємств й управління промислових електромережах або побутових споживачів від напруги від 0,4 кВ до 220 кВ.

Достовірність результатів

Достовірність результатів виходить з фундаментальних положеннях загальної теорії електротехніки, з урахуванням практичний досвід експлуатації об'єктів електроенергетики, Достовірність результатів підтверджується коректністю вихідний матеріал, коректним використанням апробованих методик. У процесі досліджень використовувалися: методи розрахунку аналізу встановленого режиму електромереж; теорії електричних ланцюгів, Обробка і аналіз статистичних даних проводилися з допомогою програм:ResourceUF2Plus,MonitorUF2,CodamPlus,ProryvKE, Енергія 3.

Публікації та апробацію роботи

Наукові й практичні результати й основна зміст роботи відбито у 6 публікаціях у відповідних науково-технічних часописах Nature і матеріалах конференцій, і навіть доповідалися і обговорювалися на наукових семінарах кафедри електропостачання промислових підприємствМЭИ (ТУ)

 Структура і роботи вистачить

>Диссертационная робота складається з запровадження, 4 глав, укладання, списку літератури та додатків. Загальний обсяг 117 сторінок основного тексту, 42 ілюстрацій, 22 таблиці. Список використаної літератури включає у собі 93 найменувань.


>СОДЕРЖАНИЕ РОБОТИ

У запровадження обгрунтовується актуальність роботи, сформовані цілі й завдання дисертації, охарактеризована її структура, показано наукова новизна роботи та її практична цінність, представлені основні тези, винесені право на захист.

У першій главі наведено загальних положень та огляд технічної літератури з темі дисертації. Проведено аналіз існуючих методів, контролюКЭ та огляд технічних засобів, розглянуті системи автоматизованого моніторингуКЭ до і країнах. Проведено характеристика нормативної базиПКЭ, встановлено недостатність її для безперервного контролю.

У другій главі визначено оцінки технологічних, математичних, економічних аспектівКЭ. ОцінкаКЭ має здійснюватися для всієї системи, але він зводиться оцінці впливу навантаження споживача на електромережу і вплив електромережі на навантаження споживача.Целим поруч авторів технологічні аспекти оцінкиКЭ видаються погіршенням експлуатаційного стану окремого взятого обладнання результаті накопичення що руйнують чинників при неякісної енергії в кожномуПКЭ окремо. Наприклад:

Технологічна оцінка. При зниженні напруги відбувається перегрів асинхронних двигунів (АТ), температура обмоток підвищується.

 (1)

девуст >t - початкова температура перегріву АТ над температурою довкілля; 0 -встановлена температура; Т0 - стала часу нагріву, рівна часу перегріву АТ на величинувуст >t за відсутності теплопередачі в довкілля.

 Математична оцінка впливу від несиметричною інесинусоидальной навантаження.

Цілковита йискажающая потужність втрехфазнойтрехпроводной системі:

 (2)

 (3)

 

Економічну оцінку

Значення споживаної потужності при відхиленні напруги:

 (4)

де Еге і Еге0 — споживана потужність при напрузі та оптимальна споживана потужність електричної енергії при U = U0;dU =U–U0, приватні похідні визначаються при U = U0 .

Подані аспекти оцінкиКЭ відбиває тільки п'яту частину оцінкиКЭ не дають повної картини ЕМС в електромережі.

У третьої главі >Проанализировани результати вимірівКЭ, в суміжних електричних мережах різних суб'єктів енергетики у процесі передачі напруги від 220 кВ до 0,4 кВ, встановлено рівні й діапазони змін напруг. Встановлено впливом геть електромагнітну обстановку підключення великих, середніх а також дрібнішихпримишленних споживачів на електромережахВН, СП іНН.

Об'єктом дослідження є електромережі: ФСК ЄЕС,Туленерго,Калугаенерго,Татенерго, АмурськіКомС,Красногорские ЕС,Тульские ГЕС,ОбнинскоеПКЭС,МУП:ЧеркесскаяКЭС,Кохомские мережі,промпотребители.

Для цілей дисертації досліджені два рівня:

1-ї електромережі високої напруги (>ВН) - це рівень системної надійності, динамічної і статичної стійкості енергосистеми.

2-ї електромережі середнього (СП) і низького напругиНН) - великий діапазон зміни навантажень.

Проводилися одночасні виміруКЭ у процесі передачі ЕЕ суміжних електромережах різними суб'єктів вТульском регіоні: наш. 220 і 110 кВп/с Металургійна - ФСК ЄЕС; наш. 6 кВп/сЩегловская -Туленерго; наш. 0,4 кВ -МУП.

Мал.1.Відхиленнямеждуфазних напруг

 на шинах 220 кВ

Рис.2. Відхиленнямеждуфазних напруг на шинах110кВ

На шинах 220 кВ 110 кВ (мал.1 і рис. 2) напруга мережі змінюється буде в діапазоні трохи більше 2-3% - це засвідчує лише дуже жорсткому підтримці стабільності напруги в електромережіВН.

>Рис. 3. Відхиленнямеждуфазних напруг на шинах 6 кВп/с «>Щегловская»

>Рис. 4.>Откл>онениефазних напруг на шинах 0,4 кВ ТП – 705МУП «ГЕС»

Значні відхилення напруги відбуваються на СП (рис.3) іНН (рис. 4), бо основною відбір потужностіЭП відбувається саме у цих рівнях.

На див. мал.5 представлена діаграма встановленого відхилення напругиUу різними суб'єктів. ВідВН до СП іНН в електромережах збільшується ширина діапазону зміни U і верхніх значеньUу.

 

>Рис.5. Діаграма відхилення напруг за одночасного контролі на шинах 220 кВ, 110 кВ, 6 кВ і 0,4 кВ

Сучасна промислова енергетика характеризується тим, що разом, з тривалим існуванням великих заводів знаходять місце велика кількістьмалоенергоемких промислових організацій. Представлені виміру на підстанціях, що живлять споживачів.

На рис. 6 представлені випробування потужності активної наукової та реактивної, але в рис. 7 представлений графік фазових кутів між струмом і напругою на шинах 220 кВп/с «Металургійна» 220/110 кВ.

На шинах 220 кВ навантаження протягом дня збільшується вп'ятеро, в вночі активна потужність зменшується до «0», і реактивна потужність прибуває активної. Кут між U і I змінюється від10 до95.

>Рис 6.Потужність акт. іреакт. на шинах 220 кВ

 

>Рис.7.>Фазовие кути між I і U на шинах 220 кВ

НаРис. 8 - виміру на шинах. 6 кВп/с «>Компрессорной».Одновременность включення двигунів компресорів викликає часті провали до 30% глибиною. На рис 8 представлена діаграмаустановшегося відхилення напруги на шинах 0,4 кВТП-1923 найближчій доп/сКомпрессорной. Усі обмірювані значенняUу лежать поза зоноюНДЗ, як і режимі найменших, і найбільших навантажень.



 

>Рис.7. Відхиленням,ф. напруг на шинах 6 кВп/с «>Компрессорная»

 >Рис. 8. Відхилення напруги на шинах 0,4 кВТП-1923

 

>Рис. 9. Активна і реактивна потужність на шинах 0,4 кВРТП-11

 

>Рис. 10.Сos на шинах 0,4 кВРТП-11

Від шин 0,4 кВРТП-11 харчується підприємство з обробці дерев'яних виробів, маєрезкопеременную навантаження від включення і відключення АТ (>рис,9) про цьомусos знижується до 0,4 (>рис.10).

У ТОП на шинах 0,4 кВ отримують живлення, як малі промислові споживачі, і побутові споживачі.

Нарис.11 і табл. 1 представлені виміру на шинах 0,4 кВТП-1536, споживач виробництво пластикових вікон. Явно вираженанесимметрия навантаження по фазам, як у величині значень, і за кількістюотсчетов які у цих значень.

На рис. 12 виміру на шинах. 0,4 кВТП-17020 - підприємства зв'язку, Зафіксовано перевищенняn-гармонической складової погармоникам: №3,9,15. Найбільше перевищення іде за рахунок гармоніці №9, обмірюване значення сягає 1,2% (фаза З) при нормально допустимому значенні 0,75%, гранично допустимому значенні 1,13. Час виходу занормируемое значенняТ1 сягає 100%.

 

>Рис. 11. Діаграма відхилень напруг на шинах 0,4 кВТП-1536

 

>Рис. 12 Результати вимірів n- гармонійної складової напруги на шинах 0,4 кВТП-17020

Таблиця 1. Результати випробувань електричної енергії за коефіцієнтом нульової послідовності на шинах 0,4 кВТП-1536

>Измеряемая характеристика Результат вимірів Нормативне значення >Т1 >Т2

K>0U У, %

5,44

2,00

60,02

 

K>0U НБ, %

6,00

4,00  

45,99

 

Взаємозв'язок процесів які у електромережі СП і вплив їх у мережіНН

Приклад виникнення провалів напруги можна простежити поширення процесів у мережі СП іНН. У таблиці 2 занесені провали напруги на добу на шинах. 110 кВп/с Мирна (Калуга), на шинах 10 кВп/сБелкино і 0,4 кВРП-32 у процесі передавання електроенергії. Наприклад, у разі виникнення провалу в 22:27 на шинах 110 кВ на фазі «А» і «З», викликав провал на шинах 10 кВ лише з фазі «А», але в шинах 0,4 кВ на фазі «З». Провал в 22:34 на трьох фазах спровокував провали на трьох фазах як у шинах 10 кВБелкино, і на шинах 0,4 кВРП-32.

Таблиця 2. Вплив провалів напруги на суміжні електромережі

Час

>НАИМЕНОВАНИЕ

шини 110 кВ

 >п/с «Мирна »

 

шини 10 кВ

 >п/с «>Белкино»,

 

 шини 0,4 кВРП-32

 

 

 

А У З А У З А У З

>Uп

>t

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація