Аналіз режимів короткого замикання в схемі енергоблоку з АСТГ
Автор: Гелюх Іван Миколайович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електричні станції
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Ефективна робота енергосистеми визначається, зокрема, можливостями та надійністю роботи систем електропостачання об’єднаної енергосистеми по забезпеченню якості електроенергії за частотою та рівнем напруги, отже і енергоощадності. Існуючий стан енергосистеми України характеризується широким застосуванням ліній електропересилання з класами напруги 330 та 750 кВ. Зарядна потужність таких повітряних ліній доволі значна, що генерує в мережу значні обсяги реактивної потужності, які проявляють себе особливо в години зниження навантаження в енергосистемі помітними зростаннями рівнів напруг. Надлишки реактивної потужності впливають на режими роботи регуляторів збудження синхронних генераторів звуженням їх робочого діапазону. За таких умов модернізація або реконструкція електростанцій повинна враховувати можливість розв’язання цілого комплексу задач, що пов’язані з раціоналізацією витрати електроенергії та енергоресурсів, врахуванням зв’язку режимів електростанції з режимами споживачів електроенергії, що пов’язане з надлишками реактивної потужності на шинах електростанцій в залежності від ролі станції в енергосистемі, підвищенням надійності роботи обладнання станції, збільшенням станційної межі динамічної стійкості, зниженням необхідного аварійного резерву енергосистеми, тощо. В такому випадку набуває актуальності проблема застосування на електростанціях поряд з традиційними синхронними генераторами і асинхронізованих турбогенераторів (АСТГ), що підвищує надійність і якість роботи електростанції за рахунок більшої ефективності асинхронізованого генератора із забезпеченням стійкості і додатковим запасом по режиму споживання реактивної потужності. Широке впровадження асинхронізованих турбогенераторів в енергосистемі України може дозволити вирішити проблеми надлишкової реактивної потужності на шинах електростанцій в години зниження навантаження в енергосистемі за рахунок можливості глибокого споживання надлишків асинхронізованими генераторами, що сприятиме стабілізації в допустимих межах рівнів напруг. Додатково слід зазначити, що широке впровадження АСТГ дозволить вплинути на проблему звуження регулювального діапазону автоматичних регуляторів збудження синхронних генераторів, які в умовах надлишкової реактивної потужності вимушено переходять у режими роботи, що близькі до споживання реактивної потужності синхронним генератором і обмежені дією захистів. Одночасно, можна попередньо стверджувати, що де-яке зниження величини струмів КЗ від АСТГ може сприяти загальному зниженню рівнів струмів КЗ в енергосистемі, що вимагає додаткових досліджень. Об’єкт дослідження – характеристики струмів КЗ АСТГ-200 МВт в схемі енергоблоку. Предмет дослідження - асинхронізований турбогенератор потужністю 200 МВт в асинхронному режимі та асинхронізованому режимах. Мета дослідження – отримання характеристик струмів КЗ асинхронізованого турбогенератора потужністю 200 МВт. Результати дослідження - розрахунки часових діаграм перехідних процесів асинхронізованого турбогенератора на основі його параметрів в схемі енергоблоку. Показано особливості перехідних процесів в схемі з асинхронізованим турбогенератором потужністю 200 МВт. Запропоновано методику співставлення величин струмів КЗ АСТГ-200 при роботі генератора в різних режимах, що полягає в оцінці струму КЗ АСТГ при рівних параметрах вихідних режимів по активній за реактивній потужності. Ключові слова: асинхронізований генератор, асинхронний режим, асинхронізований режим, реактивна потужність, режим КЗ генератора. Перелік використаних літературних джерел Ю. В. Зозулін, О. Є. Антонов, В. М. Бичік, А. М. Боричевський, К. О. Кобзар, О. Л. Лівшиць, В. Г. Ракогон, І. Х. Роговий, Л. Л. Хаймович, В. І. Чередник. Створення нових типів та модернізація діючих турбогенераторів для теплових електричних станцій : [монографія] - Х. : Колегіум, 2011. – 223 c. Здановский В.Г., Миняйло А.С., Кривый В.В. Опыт эксплуатации асинхронизированного турбогенератора АСТГ-200. - Электрические станции. 1993. -№1-с.37-41. Сегеда М.С., Покровський К.Б., Маврін О.І., Олійник В.П. Моделювання режимів енергомоста Україна – Євросоюз. Праці Інституту електродинаміки Національної академії наук України. Вип.52. -2019р. - с.17–21. K. Pokrovskyi, A. Muzychak, O. Mavrin, V. Olijnyk. Analysis of modes of asynchronized generator in extra-high voltage power grid. Energy Engineering and Control Systems, 2019, Vol. 5, No. 2, pp. 57 – 65. DOI: https://doi.org/10.23939/jeecs2019.02.057. Seheda M., Minyailo O., Pokrovskyy K. Limitations in the economic distribution of reactive power between the generators. Przeglad Elektrotechniczny. 2013. No 89(6). P.299-300. ISSN-0033-2013. И.М. Постников, В.Н. Асанбаев, А.Ф. Финк, В.А. Саратов, И.Я. Черемисов, Ю.В. Зозулин, Д.Б. Карпман Исследование параметров и характеристик мощных асинхронизированных турбогенераторов в асинхронном режиме. [Препринт / АН Украины; Ин-т электродинамики; 399]. ИЭД АН УССР, Киев, 1984, -42 с. Глушенков Р. С. Исследование ключевых аспектов внедрения режима суточного регулирования мощности на АЭС Украины. Технологический аудит и резервы производства — № 2/1(22), 2015, с.18-26. DOI: 10.15587/2312-8372.2015.41404. Сегеда М.С. Електричні мережі та системи: Підручник.-Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2009.-488с. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. "Электрическая часть электростанций и подстанций" – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 c. План розвитку системи передачі на 2018 – 2027 роки. Проект. © 2017, НЕК «УКРЕНЕРГО».-118 с. Дальние электропередачи 750 кВ: Сб. ст. /Под ред. А.М.Некрасова і С.С.Рокотяна. -М.: Энергия, 1974. - Кн 1. Міняйло О.С. Режими роботи генераторів та електрообладнання власних потреб електростанцій з синхронними й асинхронізованими турбогенераторами. Автореф.дис. на здоб. ст. д.т.н., Львів, НУ «ЛП», 1998р. Неклепаєв Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.: ил. Околович М.Н. Проектирование ЕС. Москва; Энергоатомиздат, 1982 г. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин, Электрооборудование станций и подстанций. – М.: Энергоатомиздат, 1987, - 648 с. Неклепаєв Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 640 с., ил. - 11721 симв.