Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Промышленность, производство->Статья
http://www i-mash ru/uploads/posts/2011-09/1315810568_objemno-rotor-mashina_001 jpgСовременная промышленность выпускает огромное количество тепловых д...полностью>>
Промышленность, производство->Реферат
Одной из основных функций ПАА является автоматическая частотная разгрузка (АЧР) В случае возникновения превышения нагрузками потребителей нагрузок ген...полностью>>
Промышленность, производство->Реферат
Автомоби́льная светоте́хника — комплекс световой техники, использующийся для сигнализации и освещения Автомобильное освещение монтируется в передней, ...полностью>>
Промышленность, производство->Статья
Люксембург - маленькое государство в центре Европы, приютившееся между Францией, Германией и Бельгией Его холмистый , покрытый ухоженными лесами релье...полностью>>

Главная > Книга >Промышленность, производство

Сохрани ссылку в одной из сетей:

1.4 Совершенствование системы электроснабжения потребителей особой категории

Подстанции особо ответственных потребителей, не допускающих кратковременного перерыва электроснабжения (доменные насосные и т. п.), питаются тремя вводами, при этом всегда, в том числе и в ремонтных режимах, в работе находится не менее двух вводов [5]. Зачастую в особую группу выделяют нагрузку, позволяющую некоторое время удержать в работе остальные электроприемники, либо обеспечить их останов по регламенту. В частности, на компрессорных станциях (КС) магистральных газопроводов помимо двух обычных источников питания (вводов от энергосистемы) для питания особой группы потребителей 0,4 кВ имеется еще и специальный аварийный, в виде дизель-генератора.

Системы электроснабжения потребителей особой группы характеризуются при перерывах электроснабжения как проблемами специфического рода, присущими только этим системам, так и общими проблемами. Очевидно, что последние могут быть исследованы при анализе работы потребителей первой категории, поэтому мы рассмотрим их далее в общем порядке. К специфическим же проблемам можно отнести вопросы обратного перехода потребителей с питания от автономных электростанций (АС), работающих несинхронно по отношению к основным источникам питания, на питание от энергосистемы, не имеющие типового решения.

Система электроснабжения КС состоит не менее чем из двух подсистем с двумя вводами от энергосистемы, переключаемыми автоматикой АВР на стороне высокого и низкого напряжения. На случай полного прекращения электроснабжения от энергосистемы имеется аварийная станция (дизель-генератор) типа АС 804, АС 814 и т. п., которая автоматически запускается через время не более 30 с и обеспечивает питание ответственных потребителей 0,4 кВ (цепи КИП и А, маслонасосы уплотнений, циркуляционные насосы). По проекту обратный перевод нагрузки 0,4 кВ с дизель-генератора на энергосистему предполагается производить с помощью блока точной синхронизации (БТС), поставляемого комплектно с системой управления аварийной станцией СУАС. Практика эксплуатации [49] и проведенные нами исследования [50] показали непригодность используемого БТС для этих целей, прежде всего из-за плохих временных характеристик вводных автоматов типа АВМ.

Для автоматов типа АВМ с электродвигательным приводом требуется длительность импульса на включение не более 30 с и не менее 1 с, в противном случае надежное включение не гарантируется. Время включения автомата с электромеханическим приводом от момента подачи питания на привод до полного включения составляет на постоянном токе 0,55 с, на переменном токе 0,35 с. Таким образом, даже без учета разброса временных характеристик автоматов серии АВМ время включения аппарата не менее 0,35 с. Между тем, схема управления БТС предусматривает автоматическое отключение синхронизатора (блокировку действия) при задержке генераторного автомата на включение более 0,2 с. Отсюда видно, что проектным решением не предусмотрено согласование БТС по уставкам с характеристиками вводных и генераторных автоматов серии АВМ, что приводит к неработоспособности схемы.

Кроме того, следует указать на сравнительно низкие возможности и качественные параметры установленного на СУАС блока точной синхронизации. Устройство БТС относится к классу синхронизаторов с постоянным углом опережения (СПУО), имеющих динамическую ошибку по углу включения, поскольку в нем не учитывается величина скольжения и ускорение генератора при синхронизации. Более того, устройство имеет всего две рабочие уставки – в этом синхронизаторе запрещается действие, если частота скольжения превышает 2,8 Гц, выбирается первая уставка по углу опережения в диапазоне скольжения 1,3-2,8 Гц или вторая уставка по углу опережения в диапазоне скольжения 0-1,3 Гц. Срабатывание синхронизатора должно происходить на спадающей части огибающей напряжения биений при уставках 75 В или 45 В, т. е. значительно менее угла опережения 180 в диапазоне скольжения 1,3-2,8 Гц и менее 60 в диапазоне 0-1,3 Гц. Учитывая, что синхронизация разрешается для времени срабатывания автомата не более 0,2 с, отметим, что даже предварительный расчет показывает невыполнимость этих условий для существующей конструкции синхронизатора БТС.

Наложение недостатков блока синхронизации и коммутационных аппаратов приводит к тому, что в эксплуатации обратный переход от аварийного электроснабжения на напряжение энергосистемы производится, как правило, с перерывом питания потребителей, синхронизатор выводится из работы.

Поэтому для КС в качестве основного решения выбрана возможность автоматического восстановления нормальной схемы электроснабжения с перерывом питания. Разработан специальный блок обратного перехода типа БУС-001, предназначенный для перевода с перерывом питания 0,3…0,5 с ответственных потребителей 0,4 кВ с дизель-генератора на энергосистему при восстановлении напряжения последней [51]. Предусмотрены два режима работы блока – ждущий и автоматический. В ждущем режиме условием срабатывания блока управления является появление сигнала о неисправности дизель-генератора при наличии напряжения энергосистемы хотя бы на одном вводе. Если же разрешен автоматический режим, блок срабатывает с задержкой 1 мин с момента появления напряжения энергосистемы обязательно на двух вводах 0,4 кВ. В обоих случаях контролируется включенное состояние генераторного автомата.

В процессе синтеза блока обратного перехода выделяем независимые переменные, образующие входной алфавит:

x1 – сигнал о наличии напряжения энергосистемы на первом питающем направлении (напряжение 0,4 кВ);

x2 – сигнал о наличии напряжения энергосистемы на втором питающем направлении (напряжение 0,4 кВ);

x3 – сигнал неисправности автономной станции, т.е. дизель-генераторной установки;

x4 – сигнал о включенном положении генераторного автомата (о работе АС), автоматически включает в себя сведения об отключенном состоянии вводов 0,4 кВ энергосистемы, т. к. иначе бы АС не была включена в работу;

x5 – сигнал о разрешении автоматического режима перехода с АС на энергосистему.

Формулируются условия действия блока на отключение генераторного автомата QF в ждущем режиме. Указанное действие должно происходить без дополнительной задержки, если появился сигнал неисправности АС x3, есть хотя бы одно напряжение питания от энергосистемы U1 или U2 (переменные x1 и x2), а АС находилась в рабочем состоянии, т.е. автомат QF включен (переменная x4). Алгоритм функционирования автоматики для подобного случая записывается в терминах ТРУ как

,

где – команда на отключение автомата QF.

В автоматическом режиме условие срабатывания блока на отключение автомата QF может быть сформулировано в виде конъюнкции (И)

,

где – оператор задержки срабатывания автоматики на время t1  1 мин. Иными словами, автоматика производит обратный переход в том случае, если в течение времени t1 сохраняется нормальный уровень напряжения энергосистемы по обоим питающим направлениям, разрешен автоматический режим и автономная электростанция находится в работе.

Общее условие действия автоматики на отключение генераторного автомата QF записывается в виде дизъюнкции (ИЛИ) указанных условий

Условие действия автоматики yКТП на включение вводных автоматов 0,4 кВ КТП 1, 2 практически не отличается от записанного. Разница состоит в том, что для команды yQF не требуется специальное удержание команды в течение определенного времени – в самой формуле содержится переменная x4, которая контролирует состояние генераторного автомата QF и автоматически снимает выходной сигнал после его отключения. Наоборот, для команды yКТП специальная задержка на исчезновение необходима, чтобы обеспечить надежное включение инерционного коммутирующего аппарата, поэтому алгоритм срабатывания имеет вид

,

где – оператор задержки сигнала на исчезновение в течение времени t2.

Окончательная форма алгоритма функционирования блока БУС-001 определяется выбранной элементной базой. Предусматривается реализация блока с помощью высокопороговой интегральной серии ДТЛ-микросхем К511, характеризующаяся тем, что базовым элементом серии является логический элемент И-НЕ (штрих Шеффера). Для преобразования исходной зависимости воспользуемся законом инверсии (де Моргана)

после чего, учитывая, что наибольшее число входов в базовом элементе серии К511 равно трем, запишем окончательно

Предлагаемый алгоритм легко осуществляется на современной цифровой элементной базе (рисунок 8). Устройство функционирует следующим образом.

Ждущий режим. Исходным является состояние, когда компрессорная станция перешла на питание от АС, генераторный автомат QF включен (x4 = 1), аварийная электростанция работает нормально (x1 = 0), восстановилось питание по крайней мере по одному вводу от энергосистемы (x2 = 1 или x3 = 1). Поскольку x1 = 0, на выходе элементов DD2.1 и DD2.3 присутствует сигнал уровня логической единицы, то же наблюдается на выходе элемента DD2.2, соответственно сигнал на выходе элемента DD1.4 равен 1, обмотка реле KL обесточена.

Рисунок 8 – Логическая часть блока БУС-001

При появлении неисправности АС изменяется состояние переменной x1, т. е. образуется x1 = 1. В зависимости от того, на каком вводе энергосистемы имеется напряжение, изменяется выходной сигнал элемента DD2.1 или DD2.3, в результате формируется уровень логического нуля на выходе элемента DD1.4 и устройство срабатывает: реле KL замыкает свой контакт.

Автоматический режим. Исходным является состояние, когда компрессорная станция перешла на электроснабжение от АС, генераторный автомат QF включен (x4 = 1), разрешена работа блока управления в автоматическом режиме (x5 = 1), однако хотя бы одно напряжение питания от энергосистемы U1 или U2 отсутствует, т. е. либо x2 = 0, либо x3 = 0, либо x2 = x3 = 0. Рассмотрим состояние времязадающего узла. Конденсатор С1 зарядился до выходного напряжения 12-13 В элемента DD2.2 через диод VD1, положительным напряжением на конденсаторе, подаваемым на затвор транзистора VT1, последний запирается, поэтому на всех входах и выходе элемента DD1.4 сохраняется сигнал уровня логической единицы.

При восстановлении питания от энергосистемы по обоим вводам КТП переменные x2 = 1 и x3 = 1. В результате сигнал на выходе элемента DD1.1 становится равным 1, тогда как на выходе DD2.2 изменяется на 0. Конденсатор С1 начинает разряжаться на открытый транзистор выхода микросхемы DD2.2 через резистор R1, длительностью разряда и определяется значение задержки t1. Со снижением напряжения на конденсаторе до заданного уровня транзистор VT1 открывается и переводит элемент DD1.4 в состояние выхода 0. Реле KL замыкает свой контакт, устройство срабатывает.

Покажем особенности формирования логических переменных в схеме сопряжения УСО блока управления с объектом (рисунок 9).

Рисунок 9 – Устройство сопряжения блока управления

с объектом

Напряжение питания блока управления 15 В формируется из напряжения питания 24 В СУАС посредством стабилизированного источника питания, при выводе из работы СУАС снимается и питание блока. Переменная x1 «Неисправность АС» формируется подачей напряжения =24 В питания цепей управления СУАС на реле К1 блока через размыкающий контакт реле неисправности РСН. Благодаря этому контролируется как неисправность собственно элементов АС (системы смазки, воздушной системы, насоса перекачки топлива и т. п.), так и потеря оперативного питания в схеме управления АС.

Сигналы x2 и x3 должны соответствовать напряжениям энергосистемы U1 и U2, для чего контролируются однофазные напряжения переменного тока 220 В до автоматов вводов КТП. Значение переменной x4 определяется состоянием размыкающего блок-контакта генераторного автомата QF, а переменной x5 – состоянием переключателя выбора режима SAS.

Выбранная для реализации высокопороговая серия интегральных микросхем К511 специально предназначена для работы в условиях повышенных электромагнитных помех, характерных для действующих электроустановок. Для элементов серии К511 пороговое (максимальное) значение входного напряжения нулевого уровня равно 6 В, а пороговое (минимальное) значение единичного напряжения равно 8 В. Для формирования переменной x2 (x3) однофазное переменное напряжение поступает на входной трансформатор TV1 (TV2), далее выпрямляется диодным мостом VS1 и фильтруется конденсатором С4. Полученный сигнал контролируется цифровым компаратором в виде триггера Шмидта на элементах DD3.1-DD3.2. Через регулируемый резистор R4 осуществляется положительная обратная связь с выхода элемента DD3.2 на вход элемента DD3.1, глубиной обратной связи определяется порог срабатывания компаратора. Дополнительное влияние на значение порога срабатывания оказывает входное сопротивление R3.

При отсутствии напряжения 220 В уровень сигнала на входе элемента DD3.1 и выходе DD3.2 равен логическому нулю (0,4-1 В), на выходе DD3.1 – логической единице (13,5-14 В). С увеличением напряжения на конденсаторе С4 наступает момент, когда уровень напряжения на выходе DD3.2 начинает увеличиваться и часть этого напряжения поступает на вход DD3.1. Это в свою очередь дополнительно увеличивает уровень напряжения на входе DD3.1, и, как следствие, на выходе DD3.2. Процесс развивается лавинообразно, напряжение на выходе элемента DD3.2 скачкообразно возрастает до уровня 1, на выходе DD3.1 аналогичным образом снижается до 0. Инвертор DD3.3 выполняет двоякую функцию: во-первых, изменяет значение сигнала, подаваемого на шинку x2, с 0 на 1, а, во-вторых, дополнительно увеличивает релейность статической характеристики компаратора.

Аналогично строится канал формирования переменной x3 из однофазного напряжения 220 В второго ввода энергосистемы (трансформатор TV2, мост VS2, конденсатор С5, компаратор на элементах DD4.1-DD4.3 с резисторами R5 и R6 во входных и выходных цепях).

Для формирования переменных x4, x5 используются диодно-резисторные цепи VD6-R7 (VD7-R8). При замыкании внешним контактом соответствующего входа на нулевую шину потенциал шинки x4 (x5) принимает значение 0, в остальное время через резистор R7 (R8) на шинку x4 (x5) поступает напряжение +15 В, соответствующее логическому уровню 1. Диод VD6 (VD7) предотвращает влияние перенапряжений в оперативных цепях 24 В СУАС на работу логической схемы блока управления. Источники сигналов x1, x4 и x5 гальванически развязаны.



Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Реконструкция подстанции "Сорокино" 110/10/10

    Дипломная работа >> Промышленность, производство
    ... методы ... Устройства Релейной защиты и автоматики (РЗиА). – Устройства Противоаварийной автоматики (ПА). – Устройства ... логическая ... электродвигатель ... построения ... подстанцией, т.е. создания «цифровой» подстанции на основе стандарта МЭК №61250. При этом подстанция ...
  2. Экономика и управление в современной электроэнергетике России

    Книга >> Экономическая теория
    ... работы устройств противоаварийной автоматики. ... подстанций и электрической части станций. Быстродействующая и надежная передача команд противоаварийной автоматики ... основном электродвигатели, являющиеся основой электропривода в ... метод построен ... Логическое ...
  3. Проектирование системы электроснабжения для жилого массива

    Дипломная работа >> Физика
    ... построения ... электродвигатель и т. д.). Обеспечение селективной работы устройств ... образуют логическую часть ... действий устройств противоаварийной автоматики в ... ПОДСТАНЦИИ 10/0,4 кВ. Составление локальной сметы производилось на основе ... производился методом ...
  4. Разработка автоматизированной системы управления электроснабжением КС "Ухтинская"

    Дипломная работа >> Физика
    ... устройств АВР. Ответственные электродвигатели ... устройств защиты и автоматики нижнего уровня; регистрация последовательности срабатывания защит и противоаварийной автоматики ... построения ... подстанций осуществлялся на основе ... и логической информации ... и метод охлаждения ...
  5. Возможность постройки ТЭЦ для ОАО "Челябинский тракторный завод"

    Дипломная работа >> Промышленность, производство
    ... - Логическая защита ... на основе ... устройствами противоаварийной системной автоматики. Если линия оснащена устройствами ... электродвигатели и т.д.) Для снижения шума применены следующие методы ... Построение ... Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0019650459289551