8. Разработка комплексной автоматизации сээс

При составлении комплекса автоматизации СЭЭС необходимо предусматривать, чтобы система автоматического управления обеспечивала выполнение следующих наиболее характерных операций:

а) Пуск и остановку ГА по команде оператора.

б) Автоматическую синхронизацию и включение ГА на параллельную работу.

в) Автоматическую стабилизацию напряжения и регулирование частоты вращения ГА.

г) Автоматическое распределение активной и реактивной нагрузки между параллельно работающими ГА.

д) Автоматическую разгрузку ГА, путем отключения малоответственных потребителей при возможных перегрузках.

е) Автоматическое включение резервного ГА при дефиците мощности СЭС

ж) Автоматическую защиту от перегрузки и коротких замыканий в СЭЭС и аномальных явлений в электрической части системы, контроль параметров, характеризующих работу ГА и качество изоляции токоведущих элементов системы.

Автоматизация СЭЭС осуществляется как индивидуальными устройствами и аппаратами, так и специальным комплексом унифицированной аппаратуры. В результате проработки должна быть представлена структурная схема автоматизации СЭЭС. На рисунке 8 представлена типовая схема автоматизации СЭЭС.

Рисунок 8.1. – Схема автоматизации СЭЭС

9. Расчет токов короткого замыкания

Короткие замыкания (КЗ) в СЭЭС являются аварийными режимами. Короткие замыкания, как правило, сопровождаются возникновением значительных токов и резким снижением напряжения. Токи короткого замыкания оказывают тепловое и электродинамическое действие на токоведущие элементы. Поэтому все такие элементы системы должны быть рассчитаны на кратковременное действие токов короткого замыкания. Наиболее тяжелыми видами в системах переменного тока являются – трехфазные, а в системах постоянного тока – двухполюсные КЗ.

Расчет тока трехфазного КЗ может производиться аналитическим методом или по расчетным кривым. По практической точности оба метода примерно одинаковы. Аналитический метод рекомендуется применять в тех случаях, когда отсутствуют расчетные кривые. При проектировании СЭС, для определения токов короткого замыкания чаще применяется метод расчетных кривых. При большом объеме расчетов целесообразно применять вычислительную технику на базе персональных компьютеров и соответствующее программное обеспечение.

Определение ТКЗ необходимо производить по наиболее тяжелому по условиям КЗ режиму работы СЭС, исключая кратковременный режим перевода нагрузки. Поэтому, в расчет должна приниматься суммарная номинальная мощность всех генераторов, которые могут длительно работать параллельно на сборные шины ГРЩ в предусмотренных режимах работы СЭС (исключая резервный ГА).

9.1. Расчетная схема и определение ее параметров

По принципиальной схеме СЭС составляется расчетная схема, а также таблица, в которой указываются номинальные параметры всех элементов системы. Из нагрузок указываются только параметры электродвигателей, которые будут учтены при расчете. На расчетной схеме выбираются расчетные точки короткого замыкания, для которых необходимо определить токи КЗ, необходимые для выбора и проверки токопроводов и установочных автоматических выключателей.

В курсовом проекте выбираются три характерные расчетные точки КЗ - на сборных шинах ГРЩ, на зажимах генератора большей мощности и на фидере одного из мощных потребителей. Точку КЗ на фидере следует принимать на расстоянии 15 м от ГРЩ.

На рисунке 9.1 приведена типовая расчетная схема СЭС, на которой установлено три дизель-генераторных агрегата (ДГА). Мощность эквивалентного электродвигателя Рэд определяется по таблице нагрузок как сумма номинальных мощностей асинхронных двигателей, работающих в рассматриваемом режиме. В случае отсутствия указанных мощностей Pэд принимается равной 0,75 от суммарной активной мощности СГ, работающих параллельно.

При определении параметров расчетной схемы рекомендуется учитывать:

а) активные и реактивные сопротивления синхронных генераторов, автоматов и другой коммутационной защитной аппаратуры (Приложения Д,Е,Ж,З,И,Л,П);

б ) переходное сопротивление контактов r_пк учитывать эквивалентным активным сопротивлением (Приложение Л);

Рисунок 9.1. – Расчетная схема СЭС

в) активное r_к и реактивное x_к сопротивления кабелей (Приложение И) определяются по формулам

r_к = (r_удl_к)/n ; x_к = (x_удl_к)/n , (9.1)

где r_уд , x_уд - активное и индуктивное сопротивления 1 м кабельной линии, приведенные к одной фазе, мОм/м; l_к –длина кабельного участка, м; n–число кабелей на фазу.

Все пассивные расчетные параметры расчетной схемы сводятся в таблицу 9.1.

Таблица 9.1- Параметры расчетной схемы

Элементы схемы	Длинна м.	Длинна м.	Сечение мм2	Сопротивление Ом
				активное	реактивное
Кабель G1 –ГРЩ	15	1-2
Шина G1– КЗ-1	3	2-9*
Переходное сопротивление	-	1-9*
ТТ	-	3-4	-
Автоматический выключатель	-	5-6, 8-9	-
Линия G1, G2 – ГРЩ
Кабель G3– ГРЩ	15	1-2
Шина G3 – КЗ-2	3	2-9*
Переходное сопротивление		1-9*
ТТ		3-4
Автоматический выключатель		3-4, 11-10
Линия G3Г – ГРЩ
Кабель	15
Шина	2,1
Переходное сопротивление	-
Шина	1,2
Автоматический выключатель	-