Материал: xQG6ophSZk

16

срабатывания при потере питания синхронными двигателями. При экспериментах была промоделирована работа устройств защит отходящих выключателей к двигателям. При экспериментах было выявлено корректное срабатывание защиты от потери питания при подпитке двигателями места КЗ либо другой нагрузки (при потере питания вследствие отключения питающего источника). Поскольку указанная защита устанавливается на отходящих линиях к двигателям, требуется задержка её действия по сигналу пуска АВР.

Методические рекомендации по настройке устройств релейной защиты и автоматики, работающим совместно с разработанным алгоритмом контроля устойчивости, являются научным результатом данной работы (научный результат № 4). Методические указания позволяют практически исключить излишнее срабатывание устройств РЗА, а также возможность возникновения асинхронного режима с возбуждением. Предлагаемая схема соединения устройства контроля устойчивости, устройств РЗА и АВР(БАВР) показана на рисунке 9 (показано оборудование одного двигателя, для остальных реализуется аналогично, на схеме: РЗА СВ – устройство РЗА секционного выключателя, РЗА ВВ – устройство РЗА вводного выключателя).

Рисунок 13. Организация системы поддержания устойчивости работы СД

Предлагается следующий алгоритм работы автоматики:

−возникновение внешнего короткого замыкания фиксируется устройством контроля устойчивости работы синхронного двигателя, устройство передает сигнал схеме БАВР;

−БАВР осуществляет отключение вводного выключателя и включение секционного;

−в случае, если устройство контроля устойчивости выявляет невозможность осуществления синхронного самозапуска, выдается сигнал на блокирование схемы БАВР (в этом случае восстановление питания осуществляется средствами АВР), отключение СД

игашение поля СД, вводной выключатель отключается защитой от потери питания, после снижения напряжения на секции, потерявшей питание, осуществляется последовательный асинхронный самозапуск синхронных двигателей;

−при осуществлении как асинхронного, так и синхронного самозапуска, автоматика осуществляет блокирование отключения маслостанции двигателя до включения резервного питания;

Отличительной особенностью системы является осуществление блокирования БАВР по сигналу от алгоритма контроля устойчивости синхронного двигателя, что позволяет исключить вероятность нарушения устойчивости СД после срабатывания БАВР.

17

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с поставленными в диссертации целью и задачами проведены вычислительные и экспериментальные исследования.

Была разработана модель подстанции с синхронными двигателями, которая может быть использована для анализа режимов кратковременной потери питания. С помощью модели может быть проанализирована работа автоматических регуляторов возбуждения, устройств релейной защиты и автоматики, устройств АВР и БАВР.

Был разработан способ тестирования новых алгоритмов автоматики до их реализации в реальном устройстве, на основе функциональных моделей устройств автоматики.

Был разработан алгоритм контроля устойчивости двигателя. Проверка алгоритма на модели показала, что он обеспечивает обнаружение потери устойчивости двигателя до первого проворота ротора. Дополнительными преимуществами разработанного алгоритма являются:

−алгоритм расчета угла δ основан на математической модели СД и не требует определения текущего режима работы двигателя;

−учитывается вклад от остаточного напряжения либо подпитки места КЗ от двигателя;

−уточнен расчет площадей торможения и ускорения на основе вычисления мгновенной мощности двигателя.

Были разработаны методические указания по настройке устройств релейной защиты подстанции с синхронными двигателями, а также по организации связей между подсистемами подстанции. Проведенное моделирование позволяет утверждать, что учет этих методических указаний на этапе проведения проектных и пуско-наладочных работ позволит увеличить запас устойчивости синхронных двигателей.

Применение разработанной системы позволяет минимизировать воздействие повышенных токов и моментов на обмотки и вал двигателя. В связи с тем, что время срабатывания алгоритма контроля устойчивости в некоторых случаях оказывается меньше времени действия БАВР, появилась возможность блокировать БАВР в темпе переходного процесса либо отключать секционный выключатель сразу после включения, в случае выявления невозможности осуществления синхронного самозапуска (таким образом, исключается возможность потери устойчивости двигателей смежной секции).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Статьи, опубликованные в журналах, входящих в перечень ВАК:

1.Поляхов Н.Д., Михалев С.В., Повышение устойчивости синхронных двигателей при кратковременной потере питания/ Н.Д. Поляхов, С.В. Михалев// Известия СПбЭТУ (ЛЭТИ). №10. – 2012. С. 62 – 68

2.Михалев С.В., Вейнмейстер А.В., Пути совершенствования тепловых моделей электрических машин/ С.В. Михалев, А.В. Вейнмейстер// Известия СПбЭТУ

(ЛЭТИ). №8. – 2011. С. 56 – 62

3.Михалев, С.В. Новое решение проблем автоматизации и релейной защиты высоковольтных регулируемых электроприводов/ С.В. Михалев// Главный энергетик. №9. – 2011. С. 20 – 25

4.Михалев, С.В. Модернизированный алгоритм защиты электродвигателей от перегрузки/ С.В. Михалев// Энергетик. №12. – 2012. С. 24 – 25.

Статьи, опубликованные в других изданиях:

5.Михалев С.В., Пирогов М.Г., Проблема излишнего действия дифференциальной защиты при повреждениях в измерительных токовых цепях/ С.В. Михалев, М.Г. Пирогов// Новости Электротехники №2. – 2012. С. 40 – 41

18

6.Михалев С.В., Пирогов М.Г., Илюхин Е.В. Автоматизация подстанции с использованием модернизированных устройств РЗА серии БМРЗ-100/ С.В. Михалев, М.Г. Пирогов, Е.В. Илюхин //Автоматизация и IT в энергетике. – №4. – 2013. С. 38 – 40

7.Михалев С.В., Пирогов М.Г. О несовершенстве тепловых моделей электродвигателей в цифровых устройствах РЗА/ С.В. Михалев, М.Г. Пирогов // Энергоэксперт. – №5 – 2010. С. 52 – 54

Конференции:

8.Михалев, С.В. Комплексный подход к поддержанию устойчивости работы синхронных двигателей 6-10кВ / С.В. Михалев // Инновационные технологии в энергетике и развитие человеческого капитала ТЭК: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 04 июня 2013г.:– Санкт-Петербург: ПЭИПК, 2013

9.Михалев, С.В. Применение математического моделирования для анализа работы микропроцессорных устройств защиты трансформаторов и разработки новых функций защиты / С.В. Михалев // Инновационные решения и современные технологии эксплуатации трансформаторного оборудования высокого напряжения: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 25 сентября 2013г.:– Санкт-Петербург: ПЭИПК, 2013

10.Михалев, С.В. Математическая модель для оценки устойчивости синхронных

электродвигателей при кратковременной потере питания/ С.В. Михалев // Современное общество, образование и наука: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 31 июля 2013г.: в 5 частях, Часть 3. – Тамбов: Изд-во ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2013. – С. 99

– 103

11.Михалев, С.В. Математическая модель автоматического регулятора возбуждения для анализа устойчивости синхронного двигателя при кратковременной потере питания/ С.В. Михалев // Современное общество, образование и наука: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 31 августа 2013г.: в 5 частях, Часть 1. – Тамбов: Изд-во ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2013. – С. 99 – 102

12.Михалев С.В., Пирогов М.Г. Комплексная модель микропроцессорного устройства РЗА для анализа работы функций защиты и автоматики // Сборник докладов научно-практической конференции «Релейная защита и автоматизация энергосистем», Москва 4 декабря 2013 г. – Чебоксары: РИЦ «Содействие развитию РЗА и управления в энергетике», 2014.

Другие публикации:

13.Михалев, С.В. Релейная защита электродвигателей напряжением 6-10 кВ терминалами БМРЗ. Методика расчета/ С.А. Гондуров, С.В. Михалев, М.Г. Пирогов, А.Л. Соловьёв. – Санкт-Петербург: ПЭИПК, 2013

14.Стандарт организации СТО ДИВГ-046-2012. Терминалы релейной защиты синхронных и асинхронных электродвигателей 6-10кВ. Расчет уставок. Методические указания. – Санкт-Петербург. – 2012