Автоматическая частотная разгрузка
Расчетная схема энергосистемы. Решение вопросов сохранения устойчивости энергосистемы во время аварий и переходных процессов с помощью автоматической частотной разгрузки. Быстродействующая разгрузка без выдержки времени. Ликвидация дефицита мощности.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.04.2014 |
| Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию
Новосибирский Государственный Технический Университет
Кафедра АЭЭС
Факультет: ФЭН
Расчетно-графическая работа
Автоматическая частотная разгрузка
Студент: Иванов В.А.
Преподаватель: Зырянов В.М.
Новосибирск 2014
Содержание
- Задание
- Исходные данные
- 1. Отключение трансформаторов Т4 и отделение станции 4 с нагрузкой
- 2. Отключение двух линий Л 2-3 и отделение станции 4 с нагрузками
- 3. Отключение трансформаторов Т2 и отделение станций 4 и 5 с нагрузками
- 4. Отключение двух линий Л 1-2 при сохранении параллельной работы станций 4 и 5
- 5. Отключение трансформаторов Т5 при одной работающей цепи линии Л 1-2 с последующей перегрузкой этой линии с ее отключением из-за нарушения устойчивости
- 6. Отключение всех агрегатов станции 5 с сохранением нагрузки на ее шинах (авария в котельной части) при одной работающей линии Л 1-2 с последующей перегрузкой этой линии с ее отключением из-за нарушения устойчивости
- 7. Отключение всех агрегатов станции 4 с сохранением нагрузки на ее шинах (авария в котельной части) при одной работающей линии Л 1-2 с последующей перегрузкой этой линии с ее отключением из-за нарушения устойчивости
- Вывод
Задание
1. Для выбора АЧР наметить аварийные режимы. При выборе режимов ограничиться режимом утреннего максимума.
1.1 Отключение трансформаторов Т4 и отделение станции 4 с нагрузкой Рн4.
1.2 Отключение двух линий Л 2-3 и отделение станции 4 с нагрузками Рн3, Рн4.
1.3 Отключение трансформаторов Т2 и отделение станции 4 с нагрузками Рн2, Рн3, Рн4 и станции 5 с нагрузками Рн5, Рн6.
1.4 Отключение двух линий Л 1-2 при сохранении параллельной работы станций 4 и 5.
1.5 Отключение трансформаторов Т5 при одной работающей цепи линии Л 1-2 с последующей перегрузкой этой линии с ее отключением из-за нарушения устойчивости.
1.6. Отключение всех агрегатов станции 5 с сохранением нагрузки на ее шинах (авария в котельной части) при одной работающей линии Л 1-2 с последующей перегрузкой этой линии с ее отключением из-за нарушения устойчивости.
1.7 Отключение всех агрегатов станции 4 с сохранением нагрузки на ее шинах (авария в котельной части) при одной работающей линии Л 1-2 с последующей перегрузкой этой линии с ее отключением из-за нарушения устойчивости.
2. Определить аварийные дефициты мощности (Рг) для каждого из режимов.
3. Определить объем АЧР-I для каждого из режимов, а также, в случае необходимости, минимальный объем дополнительной разгрузки.
4. Определить объем АЧР-II для каждого из режимов.
5. Выбрать уставки АЧР-II. Начальную уставку по времени принять 5 с, конечную - 60 с, интервал - 3 с. Уставку по частоте взять 48,8 Гц. Очереди распределить равномерно.
6. Выбрать уставки АЧР-I. Принять нижнюю уставку 46,5 Гц, верхнюю - 48,6 Гц, интервал между уставками - 0,1 Гц. Задержка срабатывания 0,15-0,2 с. Очереди распределить равномерно.
7. Выполнить расчет переходного процесса по выбранному варианту АЧР для всех режимов. Результаты расчетов сопоставить с предельно-допустимой частотно-временной зоной. Сделать выводы.
Исходные данные
Таблица 1 - Мощности нагрузок и станций.
|
Вариант |
Рг4 |
Рг5 |
Рн2 |
Рн3 |
Рн4 |
Рн5 |
Рн6 |
|
|
МВт |
МВт |
МВт |
МВт |
МВт |
МВт |
МВт |
||
|
2 |
440 |
440 |
165 |
55 |
495 |
330 |
55 |
Таблица 2 - Данные для расчета в программе АЧР.
|
АЧР - I |
АЧР - II |
Тjтг |
Тjн |
Кн |
|||||||
|
fверх |
fниж |
шаг |
Дt |
Tнач |
tкон |
шаг |
fуст |
||||
|
Гц |
Гц |
Гц |
с |
С |
с |
с |
Гц |
с |
с |
о. е. |
|
|
48,6 |
46,5 |
0,1 |
0,15 |
5 |
60 |
3 |
48,8 |
9 |
2 |
1,8 |
Расчетная схема:
Рисунок 1 - Схема энергосистемы
1. Отключение трансформаторов Т4 и отделение станции 4 с нагрузкой
Рбаз = Рн0, где Рбаз - базисная мощность;
Рн0 = Рн4, Рн0 = 495 МВт;
Рг = Рг4, Рг = 440 МВт;
ДPг = ?Pн0 - ?Рг = 495 - 440= 55 МВт;
В относительных единицах:
ДPг/Рн0 = 5/495 = 0,111 о. е.
Объемы АЧР:
Рачр-I = ДPг +0,05 = 0,111 + 0,05 = 0,161о. е.
0,161 •Рн0 = 0,161•495 = 79,645 МВт
Рачр-II = 0,4 • Рачр-I= 0,4•79,645 = 31,798 МВт
Рачр-II= 0,1 •Рн0 = 0,1•495 = 49,5 МВт
Выбираем большее значение Рачр-II=49,5 МВт
Рисунок 2 - Переходный процесс при аварии (Рачр-II=63 МВт)
Т. к частота не входит в необходимый диапазон (49,2-50 Гц) увеличим величину АЧР-2 до 80 МВт
Рисунок 3 - Исходные данные аварии 1
Рисунок 4 - Переходный процесс при аварии (Рачр-II=80 МВт)
2. Отключение двух линий Л 2-3 и отделение станции 4 с нагрузками
Рбаз = Рн0, где Рбаз - базисная мощность;
Рн0 = Рн4 + Рн3, Рн0 = 495+55 = 550 МВт
Рг = Рг4, Рг = 440 МВт
ДPг = ?Pн0 - ?Рг = 550 - 440= 110 МВт;
В относительных единицах:
ДPг/Рн0 = 110/550 = 0.2 о. е.
Рачр-I = ДPг +0,05 = 0,2 + 0,05 = 0,25 о. е.
0,25 • Рн0 = 0,25 • 550 = 137,5 МВт
Рачр-II = 0,4 • Рачр-I = 0,4•137,5 = 55 МВт
Рачр-II = 0,1 • Рн0 = 0,1•550 = 55 МВт
Выбираем значение Рачр-II= 55 МВт.
Рисунок 5 - Переходный процесс при аварии (Рачр-II= 55 МВт)
Т. к частота не входит в необходимый диапазон (49,2-50 Гц) увеличим величину АЧР-2 до 85 МВт.
Рисунок 6 - Исходные данные аварии 2
Рисунок 7 - Переходный процесс при аварии (Рачр-II= 80 МВт)
3. Отключение трансформаторов Т2 и отделение станций 4 и 5 с нагрузками
Рбаз = Рн0, где Рбаз - базисная мощность;
Рн0 = Рн4 + Рн3+Рн2, Рн0 = 495+55+165 = 715 МВт
Рг = Рг4, Рг= 440 МВт
ДPг = ?Pн0 - ?Рг = 715 - 440= 275 МВт;
В относительных единицах:
ДPг/Рн0 = 275/715 = 0,385 о. е.
Объемы АЧР:
Рачр-I = ДPг +0,05 = 0,386 + 0,05 = 0,435 о. е.
0,436 • Рн0 = 0,435 • 715 = 311,025 МВт
Рачр-II = 0,4 • Рачр-I = 0,4•311,025 = 124,41 МВт
Рачр-II = 0,1 • Рн0 = 0,1•715 = 71,5 МВт
Выбираем значение Рачр-II= 124,41 МВт.
Рисунок 8 - Исходные данные аварии 3
Рисунок 9 - Переходный процесс при аварии
4. Отключение двух линий Л 1-2 при сохранении параллельной работы станций 4 и 5
Рбаз = Рн0, где Рбаз - базисная мощность;
Рн0 = 1100 МВт
Рг = 880 МВт
ДPг = ?Pн0 - ?Рг = 1100 - 880= 220 МВт;
В относительных единицах:
ДPг/Рн0 = 220/1100 = 0.2 о. е.
Объемы АЧР:
Рачр-I = ДPг +0,05 = 0,2 + 0,05 = 0,25о. е.
0,25 • Рн0 = 0,25 • 1100 = 275 МВт
Рачр-II = 0,4 • Рачр-I = 0,4•275 = 110 МВт
Рачр-II = 0,1 • Рн0 = 0,1•1100 =110 МВт
Выбираем значение Рачр-II=110 МВт.
Рисунок 10 - Переходный процесс при аварии (Рачр-II= 110 МВт)
Т. к частота не входит в необходимый диапазон (49,2-50 Гц) увеличим величину АЧР-2 до 150 МВт.
Рисунок 11 - Исходные данные аварии 4
Рисунок 12 - Переходный процесс при аварии (Рачр-II=150 МВт)
5. Отключение трансформаторов Т5 при одной работающей цепи линии Л 1-2 с последующей перегрузкой этой линии с ее отключением из-за нарушения устойчивости
Рбаз = Рн0, где Рбаз - базисная мощность;
Рн0 = 1045 МВт
Рг = Рг4, Рг = 440 МВт
ДPг = ?Pн0 - ?Рг = 1045 - 440= 605 МВт;
В относительных единицах: ДPг/Рн0 = 605/1045 = 0.579 о. е.
Т.к. дефицит мощности более 45% от номинальной нагрузки, рассчитаем объем дополнительной АЧР:
Рачр. доп. =Кз • (ДPг/Рн0-ДPг. пред) / (1-ДPг. пред)
Рачр. доп*=1.1 • (0,579-0,45) / (1-0,45) =0,258
Рачр. доп=Рачр. доп* •Рн0=0.258•1045=269,61 МВт
Рачр-I = ДPг +0,05 = 0,579 + 0,05 = 0,629о. е.
0,629 • Рн0 = 0,629 • 1045 = 657,3 МВт
С учетом Рачр. доп:
Рачр-I=657,3-269,61=387,69 МВт
Рачр-II = 0,4 • Рачр-I = 0,4•387,69 = 155,076 МВт
Рачр-II = 0,1 • Рн0 = 0,1•1045 =104,5 МВт
Выбираем значение Рачр-II= 155,076 МВт.
Рисунок 13 - Переходный процесс при аварии (Рачр-II= 155,076 МВт)
Т. к частота выходит за пределы необходимого диапазона (49,2-50 Гц) возьмем меньшую величину АЧР-2 100 МВт.
Рисунок 14 - Исходные данные аварии 5
Рисунок 15 - Переходный процесс при аварии (Рачр-II= 100 МВт)
6. Отключение всех агрегатов станции 5 с сохранением нагрузки на ее шинах (авария в котельной части) при одной работающей линии Л 1-2 с последующей перегрузкой этой линии с ее отключением из-за нарушения устойчивости
Рбаз = Рн0, где Рбаз - базисная мощность; Рн0 = 1100 МВт
Рг = Рг4, Рг = 440 МВт
ДPг = ?Pн0 - ?Рг = 1100 - 440= 660 МВт;
В относительных единицах:
ДPг/Рн0 = 660/1100 = 0.6 о. е.
Т.к. дефицит мощности более 45% от номинальной нагрузки, рассчитаем объем дополнительной АЧР:
Рачр. доп. =Кз • (ДPг/Рн0-ДPг. пред) / (1-ДPг. пред)
Рачр. доп* =1.1 • (0,6-0,45) / (1-0,45) =0,3
Рачр. доп=Рачр. доп* •Рн0=0.3•1100=330 МВт
Рачр-I = ДPг +0,05 = 0,6 + 0,05 = 0,65о. е.
0,65 • Рн0 = 0,65 • 1100 = 715 МВт
С учетом Рачр. доп:
Рачр-I=715-330=385 МВт
Рачр-II = 0,4 • Рачр-I = 0,4•385 = 154 МВт
Рачр-II = 0,1 • Рн0 = 0,1•1100 =110 МВт
Выбираем значение Рачр-II= 154 МВт.
Рисунок 16 - Переходный процесс при аварии
Т. к частота выходит за пределы необходимого диапазона (49,2-50 Гц) возьмем меньшую величину АЧР-2 90 МВт.
Рисунок 17 - Исходные данные аварии 6
Рисунок 18 - Переходный процесс при аварии
7. Отключение всех агрегатов станции 4 с сохранением нагрузки на ее шинах (авария в котельной части) при одной работающей линии Л 1-2 с последующей перегрузкой этой линии с ее отключением из-за нарушения устойчивости
Рбаз = Рн0, где Рбаз - базисная мощность;
Рн0 = 1100 МВт
Рг = Рг5, Рг = 440 МВт
ДPг = ?Pн0 - ?Рг = 1100 - 440= 660 МВт;
Т. к ?Pн0 и ?Рг при аварии 7 равны соответственно ?Pн0 и ?Рг при аварии 6, объемы всех АЧР и вид переходного процесса для аварии будут равны предыдущей.
Рисунок 19 - Переходный процесс при аварии
автоматическая частотная разгрузка мощность
Вывод
АЧР в энергосистеме решает важные вопросы сохранения устойчивости системы во время аварий и переходных процессов.
АЧР-I, быстродействующая разгрузка без выдержки времени. Главная задача не допустить лавину частоты и ликвидировать дефицит мощности.
АЧР-II предназначен для поднятия уровня частоты до близкой к номинальной, до 49,2, где подъем частоты подхватывают другие виды автоматики.
АЧР-III или дополнительная разгрузка предусматривается тогда, когда АЧР-I будет не в состоянии остановить падение частоты и чтобы за короткий промежуток времени частота не упала до 45 Гц, по факту аварии включается дополнительная разгрузка с целью отключения большого объема нагрузки.
После регулирования графики переходного процесса во всех авариях лежат выше кривой, ограничивающей предельно-допустимую частотно-временную зону.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Описание возможных сценариев развития аварий на электростанциях. Автоматическая частотная разгрузка энергосистемы, ее задачи и назначение. Требования, категории разгрузки, установки АЧР. Математическая модель энергосистемы. Моделирование работы разгрузки.
реферат [7,7 M], добавлен 20.03.2011Частота переменного электрического тока как один из показателей качества электрической энергии. Устройства автоматической частотной разгрузки, их работа в условиях дефицита активной мощности. Ограничение повышения частоты, расчет мощностей нагрузки.
курсовая работа [483,0 K], добавлен 11.05.2010Связь баланса активной мощности и частоты. Оценка влияния частоты на работу электроприемников. Статические характеристики и способы регулирования частоты. Автоматическая частотная разгрузка: принцип действия, категории и основные требования к ней.
презентация [101,9 K], добавлен 30.10.2013Эксплуатация электроэнергетических систем. Определение показателей надежности энергосистемы. Определение ущерба от ограничения в передаче мощности и стоимости передачи электроэнергии. Принятие решений в условиях неопределенности и многокритериальности.
курсовая работа [514,7 K], добавлен 04.03.2013Расчет электромеханических переходных процессов в системе электропередачи. Предельное снижение напряжения на шинах асинхронного двигателя. Оценка статической и динамической устойчивости системы. Аварийный и послеаварийный режимы при коротком замыкании.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 10.12.2014Расчёт исходного и экономического режимов работы участка электроснабжения региональной энергосистемы. Определение параметров сети относительно точки присоединения. Расчёт параметров линии присоединения и её режима работы. Расчёт переходных процессов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 03.09.2012Расчет производственной мощности и составление годового графика ремонта оборудования электростанций. Планирование режимов работы электростанций. Планирование месячной выработки электроэнергии и отпуска тепловой энергии электростанциями энергосистемы.
курсовая работа [46,1 K], добавлен 14.07.2013Расчет статической устойчивости двухмашинной энергосистемы с генераторами, снабженными автоматическим регулированием возбуждения пропорционального и сильного действия; времени отключения КЗ для одномашинной системы; устойчивости динамического перехода.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 19.12.2014Формирование вероятностной модели нагрузки, генерирующей части, энергосистемы. Расчет и анализ коэффициентов бездефицитной работы и готовности энергосистемы, вычисление показателей. Оценка надежной работоспособности распределительного устройства.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 05.12.2014Выбор оптимальной стратегии развития дефицитной энергосистемы в условиях риска, неопределенности и многокритериальности. Определение стоимости передачи электроэнергии. Расчет показателей надежности с целью определения ущерба от перерывов электроснабжения.
курсовая работа [823,1 K], добавлен 17.04.2012Расчет установившихся режимов электрической системы. Определение критического напряжения и запаса устойчивости узла нагрузки по напряжению в аварийных режимах энергосистемы с АРВ и без АРВ на генераторах. Комплексная схема замещения, расчет параметров.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 09.03.2016Основное назначение программного комплекса "Космос" - решение задач краткосрочного планирования и оперативного управления на основе телеметрической информации. Расчет установившегося режима и оценка состояния режима энергосистемы по данным телеизмерений.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 26.02.2012Координаты кривых площадей и объемов Бурейского водохранилища. Выбор расчетных гидрографов маловодного и средневодного лет при заданной величине обеспеченности стока. Годовые графики максимальных и среднемесячных нагрузок энергосистемы. Баланс энергии.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 17.11.2012Анализ схемы и техническое обоснование ввода в действие электрической подстанции по обеспечению электроэнергией потребителей нефтяного района от энергосистемы ОАО "Тюменьэнерго". Расчет проекта и сравнение схем подключения газотурбинной электростанции.
дипломная работа [527,0 K], добавлен 08.12.2011Создание выдержки времени при передаче электрических сигналов в системах автоматики и телемеханики с помощью реле времени. Подача сигнала на сцепление двигателя с редуктором. Особенности реле времени постоянного тока и с электромагнитным замедлением.
практическая работа [78,0 K], добавлен 12.01.2010Подготовка исходных данных для оптимизации режимов энергосистемы. Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях и электростанциях. Экономичное распределение активной мощности между электростанциями по критерию: "минимум потерь активной мощности".
курсовая работа [375,4 K], добавлен 30.04.2015Расчет переходного процесса классическим методом и решение дифференциальных уравнений, описывающих цепь. Схема замещения электрической цепи. Определение производной напряжения на емкости в момент коммутации. Построение графиков переходных процессов.
контрольная работа [384,2 K], добавлен 29.11.2015Назначение, виды и технические характеристики устройств противоаварийной автоматики РАЭС, их устройство и работа, принципы выполнения. Основные технические требования к устройствам противоаварийной автоматики. Автоматическая разгрузка при отключении.
реферат [234,8 K], добавлен 01.12.2009Обзор и критический анализ современной нормативной базы по устойчивости энергосистем и разработка предложений по ее уточнению. Принципы формирования несинхронных сечений с использованием передач и вставок постоянного тока. Вынужденный режим энергосистемы.
дипломная работа [149,7 K], добавлен 22.04.2015Разработка математической модели сети, основанной на определении ее параметров. Анализ исходного рабочего режима сети, экономичного режима работы до и после подключения нового присоединения. Исследование переходных процессов в линии нового присоединения.
курсовая работа [856,2 K], добавлен 23.06.2014
