ИССЛЕДОВАНИЕ В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ MUSTANG ВОЗМОЖНОСТИ САМОЗАПУСКА ЭЛЕКТОДВИГАТЕЛЕЙ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
22 сентября 2010Прохоров А. В.
Томский политехнический университет, г. Томск, пр. Ленина, 30,
В процессе эксплуатации электростанции возникают режимы, сопровождающиеся кратковременным понижением напряжения на шинах с.н. или даже его полным исчезновением. Однако это не должно приводить к нарушению технологического процесса на станции. В связи с этим необходимо обеспечение условий для электродвигателей ответственных механизмов, в соответствии с которыми, затормозившись при нарушении нормального питания, они бы вновь развернулись до нормальной частоты вращения, т.е. необходима реализация самозапуска двигателей.
При этом вопрос обеспечения самозапуска механизмов с.н. ТЭС должен решаться в каждом конкретном случае в зависимости от местных условий. Определяющим фактором в этом вопросе является величина напряжение на выводах двигателя после восстановления питания. И как следствие величина
вращающего момента двигателя ( М ≡U2 ).
вр
Для удобства рассмотрения данного вопроса, в частности для облегчения принятия дальнейших практических решений при определении конкретного числа участвующих в самозапуске двигателей предлагается использование программного комплекса “Mustang” предназначенного для расчета установившихся режимов, а также переходных электромеханических процессов.
Данный программный комплекс позволяет произвести расчет режимов и получить ре-
зультаты в виде таблиц и графиков для данной схемы замещения электростанции.
В качестве примера рассмотрим схему с.н. блочной электростанции мощностью 400 МВт.
На станции работают два генератора ТГВ-200-2МУ3, один из которых работает в блоке с трансформатором ТДЦ-250000/110 и выдает энергию на шины 110 кВ, другой в блоке с ТДЦ-250000/220 и работает на шины 220 кВ.
Связь между ОРУ осуществляется по-средствам автотрансформатора АТДЦТН-125000/220/110.
В расчетах будем рассматривать механизмы с.н. одного блока. Принципиальная схема электрических соединений с.н. 6 кВ и 0,4 кВ представлена на рис.1.
Механизмы собственных нужд блока получают питание от рабочего трансформатора с.н. ТРДНС-32000/15. Резервное питание с.н. осуществляется от резервного трансформатора с.н. ТРДН-40000/110. Также предусмотрено резервное питание ответственных механизмов с.н. 0,4 кВ от дизель-генератора номинальной мощностью 500 кВт.
Для расчетов в комплексе “Mustang” составляется схема замещения станции и собственных нужд рассматриваемого блока. При этом каждому узлу схемы замещения присваивается код состоящий из четырех цифр, которым соответствуют следующие параметры узла: U, δ, P, Q.
Два фиксированных параметра входящие в код обозначаются “1”, а два расчетных, переменных “0”. Связи между узлами схемы обозначаются i-j связью, которая характеризуется активным и индуктивным сопротивлениями. Пример составления схем замещения представлен на рис.2.
1 т U1 (15.75 кВ)
|
4 (j) U4 (6.3 кВ) |
3 (j)
Рис.2. Схема замещения рабочего трансформатора с.н. Исследование режима самозапуска двигателей с.н. проводится при моделировании повреждения в цепи рабочего питания и переходе с рабочего питания на резервное. Для этого проводится описание автоматики. При этом учитывается время перерыва питания которое определяется временем срабатывания защиты (tЗ), временем отключения повреждения выключателем (tВ.ОТКЛ..) и временем перехода на резервное питание (tАВР). tП,П = tЗ + tВ.ОТКЛ + tАВР
В результате проведенных программой расчетов получены следующие графические зависимости, представленные на рис.3.
На основании полученных зависимостей графо-аналитическим методом можно определить время самозапуска двигателей, которое будет складываться из времени выбега и разворота. К примеру, для двигателя питательного насоса
Из полученных графических зависимостей видно, что после возобновления питания от резервного трансформатора собственных нужд не все двигатели начинают разгоняться. Это вызвано тем что в первый момент времени после восстановления питания вращающий момент некоторых двигателей Мвр меньше момента сопротивления Мс, вследствие снижения напряжения на секции. В дальнейшем по мере того как двигатели с более легкими условиями пуска заканчивают разбег, напряжение на секции повышается, а, следовательно, так как вращающий момент
|
М =U вр |
частота вращения двигателей с
более тяжелыми условиями пуска начинает увеличиваться.
Полученное время самозапуска двигателей превышает максимальное время успешного самозапуска, которое для блочных ТЭС
составляет tсамозап. = 20с. Для улучшения условий самозапуска необходимо повысить начальное напряжение на секции после восстановления питания, то есть следует отказаться
103
от самозапуска некоторых двигателей. Для этого часть двигателей должна автоматически отключаться, что приведет к увеличению их эквивалентного сопротивления и напряжения на шинах и выводах двигателей.
Таким образом, последовательно исключая двигатели отказ от самозапуска которых
не приведет к изменению производительности основного оборудования и проводя необходимые расчеты можно получить перечень механизмов, для которых возможно осуществление успешного самозапуска.
Рис.3. Зависимость S= f(t)и U= f(t)двигателей ответственных механизмов секции “1BA” 2АЗМ-4000/6000 (обозначенного узлом 1314) оно составит t1314 = 25с
.
самозап.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Собственные нужды тепловых электростанций/ Э.М. Аббасова, Ю.М. Голоднов; Под ред. Ю.М. Голоднова. – М.: Энергоатомиздат, 1991. - 272с.:ил.