Особенности выбора параметров срабатывания ОАПВ линий 500 кВ при качаниях в режиме работы двумя фазами в цикле ОАПВ при больших углах качаний
Проблема выбора параметров срабатывания избирательного органа однофазного автоматического повторного включения при качаниях с большими значениями углов между двумя частями энергосистемы. Диапазон углов качаний между энергосистемами разной мощности.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.04.2018 |
| Размер файла | 125,8 K |
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.
12
Размещено на http://www.allbest.ru/
Особенности выбора параметров срабатывания ОАПВ линий 500 кВ при качаниях в режиме работы двумя фазами в цикле ОАПВ при больших углах качаний
Е.В. Альмендеева,
Филиал АО "СО ЕЭС" ОДУ Средней Волги
Аннотации
При возникновении в энергосистеме качаний с большими значениями углов качаний между двумя частями энергосистемы в режиме работы двумя фазами в цикле ОАПВ на ВЛ 500 кВ выбрать параметры срабатывания избирательного органа ОАПВ является весьма сложной задачей. В данном случае практически невозможно отстроить характеристику срабатывания избирательного органа ОАПВ от замеров сопротивлений неповрежденных фаз, обеспечив при этом чувствительность избирательного органа ОАПВ к замеру сопротивления поврежденной фазы, даже при металлических коротких замыканиях, не говоря уже о коротких замыканиях через переходные сопротивления. При определении параметров срабатывания использовались алгоритмы расчёта для избирательного органа ОАПВ. В качестве инструмента моделирования применялось программное обеспечение "АРМ СРЗА" ПК "Бриз". Исходными данными являлись расчётная математическая модель энергосистемы и данные электрических параметров энергосистемы в различных режимах её работы. Обоснован характер изменения замеров векторов сопротивлений для поврежденной и неповрежденной фаз в режиме качаний с разными углами качаний в цикле ОАПВ. Предложен способ выполнения условий отстройки от замеров сопротивлений неповрежденных фаз и чувствительности к замерам сопротивлений поврежденных фаз в условиях качаний с большим углом качания. Выявлен возможный диапазон углов качаний между энергосистемами разной мощности для правильной работы ОАПВ. Предложенный способ позволяет получить характеристику срабатывания избирателя повреждённой фазы, обеспечивающую необходимые условия отстройки и чувствительности при качаниях в режиме работы двумя фазами в цикле ОАПВ при больших углах качаний.
Ключевые слова - качания, большие углы качания, параметры срабатывания ОАПВ, избиратель повреждённой фазы, избирательный орган ОАПВ, неповреждённые и повреждённая фазы, металлическое короткое замыкание, замыкание через переходные сопротивления, цикл ОАПВ.
To choice of operate setting for electoral organ of monofhase autoreclosing in case of occurring in a power system wobbling at the large angle of wobbling between two parts of power system in condition by two phases in the cycle of monophase autoreclosing on the lines 500 kV it's very difficult problem. In this case it's practically impossible to rebuilding for undamaged phases and provide sensitiveness for the damaged phase at a metallic short circuit. Not speaking already about short circuit through transitional resistances. For determination of parameters operations were used the algorithms of calculation for electoral organ of monophase autoreclosing. As an instrument of design was used software “ARM SRZA” РC “Briz”. Basic data it was been mathematical model of power system and data of electric parameters of power system in the different modes of operations of power system. The character of change measurement of resistance vector for damaged phase and undamaged phase in condition of wobbling with different angle of wobbling in the cycle of monophase autoreclosing is reasonable. A method offers of the simultaneous providing for electoral organ terms of rebuilding for undamaged phase and sensitiveness for the damaged phase in condition of wobbling with large angle of wobbling. Possible range of angle wobbling between two power system different power for correct work monophase autoreclosing is educed. An offer method allows to get a character of location of the characteristic operations of the elector of damaged phase that will provide of the simultaneous providing for electoral organ terms of rebuilding for undamaged phase and sensitiveness for the damaged phase at condition by two phases in the cycle of monophase autoreclosing with large angle of wobbling.
Key words - wobbling, large angle of wobbling, operate setting of the monophase autoreclosing, elector of the damaged phase, electoral organ of monofhase autoreclosing, undamaged phases, damaged phase, metallic short circuit, shorting through transitional resistances, the cycle of monofhase autoreclosing.
Проблема выбора характеристики срабатывания при больших углах качаний
При работе энергосистемы в нормальном режиме нагрузки, две части энергосистемы (условно - генерирующая и потребляющая) находятся в тесной связи друг с другом, при которой наблюдается синхронная работа генераторов, протекает ток нагрузки, угол между векторами ЭДС по концам линии представляет собой небольшой угол синхронизма, находящийся в диапазоне от 0 до 45 градусов. В конце линии получается небольшое падение напряжения, но остальные параметры тока и напряжения находятся в допустимых пределах. Режим синхронных качаний начинается в момент внезапного подключения значительной величины активной нагрузки. В данный момент получается неравенство между энергией, генерируемой станциями и энергией, необходимой потребителям, и вектор ЭДС потребляющей части энергосистемы начинает сильно отставать от вектора ЭДС генерирующей части энергосистемы. Происходят колебания вектора ЭДС вокруг нового положения из-за того, что генерация добавляет мощности, но не сразу, а постепенно, и пока равенство вновь не будет восстановлено, вектор будет неустойчивым. Когда равенство восстанавливается, вектор занимает новое положение с углом синхронизма больше, чем был, но в пределах допустимого. Период синхронных качаний продолжается 4-5 периодов, затем восстанавливается нормальный режим нагрузки. Во время качаний, происходит падение напряжения на линии, и возрастает ток нагрузки.
Отстройка от замеров неповрежденных фаз при качаниях в режиме работы двумя фазами в цикле однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) при больших углах качаний часто не представляется возможной, поскольку эти замеры могут располагаться настолько близко к комплексу сопротивления линии, что отстроенная от них характеристика не обеспечивает требуемую чувствительность даже при металлических замыканиях на землю на защищаемой линии, не говоря уже о коротких замыканиях через переходные сопротивления. В большей степени данная проблема проявляется когда конец, со стороны которого установлено рассматриваемое устройство ОАПВ, может являться в разных режимах как питающим, так и приемным [2].
Расчетными для проверки чувствительности избирательного органа при замыкании на землю (до начала каскадного отключения) через переходное сопротивление на конце линии, противоположном месту установки рассматриваемого устройства являются:
В случае маломощной системы с противоположной стороны защищаемой линии:
· при установке устройства с питающего конца - режим передачи минимальной активной и приема максимальной реактивной мощностей,
· при установке устройства с приемного конца - режим приема активной и реактивной мощностей во всем возможном диапазоне, однако, из нескольких режимов с примерно одинаковыми значениями принимаемой активной мощности достаточно рассмотреть режим с максимальной реактивной принимаемой мощностью.
В случае мощной системы с противоположной стороны защищаемой линии:
· при установке устройства с питающего конца - режим передачи минимальной активной и максимальной и средней реактивной мощностей,
· при установке устройства с приемного конца - режим приема активной мощности во всем возможном диапазоне и передачи максимальной реактивной мощности и, кроме того, режим приема минимальной активной мощности и передачи средней реактивной мощности.
Для отстройки от замеров в неповрежденных фазах при замыкании на землю одной фазы (до начала каскадного отключения) и при каскадном отключении замыкания на землю одной фазы через переходное сопротивление в общем случае должны быть проведены следующие расчеты:
1) В случае маломощных систем со стороны установки рассматриваемого устройства и с противоположной стороны защищаемой линии:
· когда устройство установлено с питающего конца, необходимо произвести расчет замера в фазе В при металлическом замыкании на землю фазы А в начале линии, а также при каскадном отключении со стороны установки рассматриваемого устройства ОАПВ замыкания на землю фазы А через переходное сопротивление в начале линии и в середине линии,
· когда устройство установлено с приемного конца необходимо произвести расчет замера в фазе С до и после начала каскадного отключения со стороны рассматриваемого устройства ОАПВ замыкания на землю фазы А через переходное сопротивление в начале линии.
2) В случае маломощной системы со стороны установки рассматриваемого устройства и мощной системы с противоположной стороны защищаемой линии:
· когда устройство установлено с питающего конца, необходимо произвести расчет замеров в фазе В при металлическом замыкании на землю фазы А в начале линии и при каскадном отключении со стороны установки рассматриваемого устройства ОАПВ замыкания на землю фазы А через переходное сопротивление в начале линии, а также замера в фазе С при металлическом замыкании на землю фазы А в конце линии и при каскадном отключении с противоположной стороны замыкания на землю фазы А через переходное сопротивление в середине линии,
· когда устройство установлено с приемного конца, необходимо произвести расчет замеров в фазе С при каскадном отключении со стороны рассматриваемого устройства ОАПВ замыкания на землю фазы А через переходное сопротивление в начале и середине линии.
В случае мощных систем со стороны установки рассматриваемого устройства и с противоположной стороны защищаемой линии:
повторное включение угол качание
· когда устройство установлено с питающего конца необходимо произвести расчет замеров фазы С при металлическом замыкании на землю фазы А в конце линии и при замыкании на землю фазы А через переходное сопротивление в середине линии при каскадном отключении с противоположной стороны замыкания на землю фазы А через переходное сопротивление в конце и в середине линии, а также замеров фазы В при каскадном отключении со стороны рассматриваемого устройства ОАПВ замыкания на землю фазы А через переходное сопротивление в начале и середине линии,
· когда устройство установлено с приемного конца необходимо произвести расчет замеров в фазе С при каскадном отключении со стороны рассматриваемого устройства ОАПВ замыкания на землю фазы А через переходное сопротивление в начале и середине линии при каскадном отключении с противоположной стороны замыкания на землю фазы А через переходное сопротивление в конце линии, а также замера в фазе В при каскадном отключении со стороны противоположной месту установки рассматриваемого устройства ОАПВ замыкания на землю через переходное сопротивление в середине линии.
В случае мощной системы со стороны установки рассматриваемго устройства и маломощной системы с противоположной стороны защищаемой линии:
· когда с противоположной стороны защищаемой линии имеется мощная система,
· когда устройство установлено с питающего конца, необходимо произвести расчет замера в фазе В при каскадном отключении со стороны рассматриваемого устройства ОАПВ замыкания на землю фазы А через переходное сопротивление в начале линии,
· когда устройство установлено с приемного конца, необходимо произвести расчет замера в фазе С при каскадном отключении со стороны рассматриваемого устройства ОАПВ замыкания на землю фазы А через переходное сопротивление в начале линии.
В случае, когда конец, со стороны которого установлено рассматриваемое устройство, в различных режимах может являться как питающим, так и приемным, необходимо производить расчет замеров для обоих случаев.
Влияние величины переходного сопротивления на выбор характеристики срабатывания ИПФ ОАПВ при различных углах качаний
В качестве примера рассмотрим характеристику срабатывания реле сопротивления (РС) избирателя поврежденной фазы (ИПФ) ОАПВ ВЛ 500 кВ, представляющую собой параллелограмм на комплексной плоскости в координатах реактивного сопротивления X по оси ординат и активного сопротивления R по оси абсцисс, полученную в ходе расчета параметров срабатывания ИПФ с помощью программного комплекса "АРМ СРЗА", представленную на Рис.1:
Рис. 1. Характеристика срабатывания РС ИПФ ОАПВ ВЛ 500 кВ при дкач=20°
В данном случае рассматриваются качания с углом качания дкач=20°. Красным цветом отмечены вектора сопротивлений неповрежденной фазы при однофазном металлическом КЗ и КЗ через переходные сопротивления 10 Ом, 15 Ом и 20 Ом (вектора № 1, 2, 3,4). Зеленым - вектора сопротивлений поврежденной фазы при тех же КЗ - соответственно вектора № 5, 6, 7,8. Характеристика срабатывания РС чувствительна, но не отстроена при КЗ через переходные сопротивления 10 Ом и 15 Ом - вектора № 2,3. На Рис.2 представлена характеристика срабатывания РС ИПФ ОАПВ ВЛ 500 кВ при качаниях с дкач=15°. Как видно из Рис.2, чувствительность все так же обеспечивается и условия отстройки улучшились. Но при переходном сопротивлении 15 Ом, вектор № 11 замер неповрежденной фазы снова попадает в характеристику срабатывания.
Рис.2. Характеристика срабатывания РС ИПФ ОАПВ ВЛ 500 кВ при дкач=15°
Рассмотрим качания с еще меньшим углом качаний - дкач=10°. Характеристика представлена на Рис.3.
Рис.3. Характеристика срабатывания РС ИПФ ОАПВ ВЛ 500 кВ при дкач=10°
В данном случае Рис.3 показывает, что при небольших значениях дкач замеры поврежденной фазы попадают в характеристику срабатывания ИПФ ОАПВ, а неповрежденной фазы отстроены с достаточным коэффициентом отстройки. Однако, на практике возможны большие значения углов качаний, т.е. возможен такой режим работы энергосистемы, при котором происходят периодические изменения его параметров (токов, напряжений), длящийся примерно 4-5 периодов. Данного времени достаточно для увеличения дкач до 20° [1].
В реальных условиях при замыкании одной фазы на землю через переходное сопротивление максимальный угол расхождения между углами ЭДС двух энергосистем будет меньше, чем при металлическом КЗ [2].
Вывод
Учитывая вышесказанное, целесообразно при выборе характеристики срабатывания РС ИПФ ОАПВ при металлических КЗ рассматривать большие значения дкач, а при КЗ через переходные сопротивления - малые дкач. В качестве доказательства из Рис.1 и Рис.3 можно видеть, что для вектора замера сопротивления при металлическом КЗ обеспечивается отстройка и при большом, и при малом дкач, а для вектора замера сопротивления через переходные сопротивления характеристика срабатывания РС ИПФ ОАПВ надежно отстроена только при малом дкач. Таким образом, данные обстоятельства позволяют существенно сократить трудозатраты специалистов расчетных отделов служб релейной защиты и автоматики за счет значительного сокращения расчетных условий при выборе характеристик срабатывания ИПФ ОАПВ и, самое важное, дают возможность получить такие характеристики срабатывания ИПФ ОАПВ, которые будут обеспечивать требуемую чувствительность к замерам поврежденной фазы и необходимую отстройку для замеров неповрежденных фаз.
Список литературы
1. Хачатуров А.А. Несинхронные включения и ресинхронизация в энергосистемах. - М., "Энергия", 1969. - с.50-76
2. Рубинчик В., Дороднова Т., Михайлова М., Баумштейн К., Дутина С. Исследование и разработка методики расчета избирательных органов пофазного АПВ // Институт "Энергосетьпроект". - 1977. - том 3. - 133 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Индукционный нагрев металлов. Выбор комплектной трансформаторной подстанции. Расчет параметров срабатывания релейной защиты. Разработка силовой схемы питания установки. Компенсация реактивной мощности в схемах электроснабжения участков или цехов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 13.01.2011Планировка участка с двумя печами ДСП-200 и одной ДСП-100. Графики нагрузки участка. Расчет токов короткого замыкания. Расчет параметров срабатывания релейной защиты. Разработка силовой схемы питания ДСП-100. Схема управления, защиты и сигнализации.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 05.02.2013Подготовка 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 30.04.2015Схемы и устройство автоматического повторного включения (АПВ). Особенности применения, основные функции, классификация и принцип действия АПВ. Характеристика АПВ с различным количеством фаз. Анализ функций автоматики микропроцессорного комплекса.
отчет по практике [923,0 K], добавлен 10.03.2016Токи короткого замыкания. Определение параметров цехового трансформатора. Защита трансформатора электродуговой печи, кабельных линий, высоковольтных асинхронных и синхронных, низковольтных двигателей. Устройство автоматического повторного включения.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.12.2014Анализ особенностей энергосистемы. Требования ПУЭ к выполнению основных и резервных защит. Измерение, регистрация, сигнализация блоками Micom. Выбор устройств автоматики, устанавливаемых на одиночной линии электропередач. Расчет параметров срабатывания.
курсовая работа [481,8 K], добавлен 24.04.2014Подготовка исходных данных для оптимизации режимов энергосистемы. Определение коэффициентов формулы потерь активной и реактивной мощностей. Экономическое распределение активной мощности между электростанции по критерию: "Минимум потерь активной мощности".
курсовая работа [544,2 K], добавлен 29.08.2010Реологические свойства жидкостей в микро- и макрообъемах. Законы гидродинамики. Стационарное движение жидкости между двумя бесконечными неподвижными пластинами и движение жидкости между двумя бесконечными пластинами, двигающимися относительно друг друга.
контрольная работа [131,6 K], добавлен 31.03.2008Тиристорные однофазные двухполупериодные усилительно-преобразовательные устройства. Автоматизация электроснабжения: общие сведения работы схемы автоматического повторного включения. Устройство, принцип действия, конструкция магнитоуправляемых контактов.
контрольная работа [132,3 K], добавлен 16.02.2015Параметры элементов и режима энергосистемы. Расчет расходных характеристик агрегатов и электростанций в целом. Определение коэффициентов формулы потерь активной и реактивной мощностей. экономичное распределение активной мощности между электростанциями.
курсовая работа [570,3 K], добавлен 18.01.2015Типы силовых трансформаторов, их особенности, назначение, маркировка. Номинальные значения фазных токов и напряжений. Расчет распределения нагрузки между двумя трехфазными трансформаторами. Оптимизация потерь электроэнергии в силовых трансформаторах.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 24.02.2015Расчет параметров настройки синхронизатора СА-1 для генератора G2, обеспечение его синхронной устойчивости. Выбор и обоснование трехфазного автоматического повторного включения, допустимость его применения на двухцепной линии L3 c двусторонним питанием.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 06.12.2012Выбор релейной защиты и автоматики для линий 6кВ и 110кв. Газовая защита трансформатора. Расчёт тока срабатывания защиты по стороне 6 кВ. Выбор трансформатора тока. Расчёт тока срабатывания реле и тока отсечки. Параметры коммутационной аппаратуры.
курсовая работа [634,8 K], добавлен 20.12.2012Представление линии 500 кВ четырехполюсником, нахождение обобщенных постоянных с учетом и без учета потерь в линии. Определение параметров схемы замещения линии. Выбор мощности реактора по условиям выравнивания напряжения в режиме холостого хода линии.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 29.03.2017Расчет параметров схемы замещения системы электроснабжения. Сопротивление и релейная защита кабельных линий. Расчёт токов короткого замыкания. Максимальная токовая и дифференциальная защита трансформатора. Защита замыканий на землю. Ток срабатывания реле.
курсовая работа [894,8 K], добавлен 23.08.2012Анализ нормальных режимов сети. Определение значений рабочих токов и токов короткого замыкания в местах установки устройств защиты, сопротивления линий электропередачи. Выбор устройств релейной защиты и автоматики, расчет параметров их срабатывания.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 03.01.2015Расчёт параметров схемы замещения прямой последовательности трансформаторов и автотрансформаторов линий электрических сетей от междуфазных коротких замыканий. Сопротивление срабатывания дистанционной защиты и остаточное напряжение на шинах подстанции.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 20.09.2012Локализация слухового восприятия по уровню интенсивности и временной разнице. Экспериментальное исследование выбора лучших параметров расположения динамиков для создания объемного звука или иллюзии источника звука при изменении угла и высоты между ними.
курсовая работа [36,1 K], добавлен 25.01.2012Расчёт 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 параметров схемы замещения в относительных единицах. Определение электродвижущей силы генератора и соответствующих им фазовых углов. Расчет статической устойчивости электрической системы. Зависимость реактивной мощности от угла электропередачи.
курсовая работа [941,9 K], добавлен 04.05.2014
