автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Повышение эффективности функционирования релейной защиты и автоматики с целью обеспечения устойчивости нагрузки предприятий непрерывного производства

На правах рукописи

00344932 1

ЗАДКОВА ЕЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ С ЦЕЛЬЮ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ НАГРУЗКИ ПРЕДПРИЯТИЙ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Специальность 05. 14 02 - Электростанции и электроэнергетические системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Я-

Москва 2008

1 6 ОКТ 2008

003449321

Работа выполнена на кафедре Релейной защиты и автоматики энергосистем Московского Энергетического Института (Технического Университета)

Научный руководитель Официальные оппоненты

Ведущая организация

- кандидат технических наук

доцент Арцишевский Ян Леонардович

- доктор технических наук

профессор Кужеков Станислав Лукьянович

- кандидат технических наук Лачугин Владимир Федорович

- ОАО « Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством»

(ОАО ВНИИР) г Чебоксары

Защита состоится «24» октября 2008 г в 15 часов 00 минут в ауд Г-200 на заседании диссертационного совета Д212 157 03 при Московском Энергетическом Институте (Техническом Университете) по адресу г Москва, Красноказарменная ул, д 17

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ (ТУ)

Отзывы (в двух экземплярах, заверенные печатью организации) просим направлять по адресу 112250, Москва, Красноказарменная ул , д 14, Ученый совет МЭИ (ТУ)

Автореферат разослан «23» сентября 2008 г

Ученый секретарь ^

Диссертационного Совета Д212 157 03 ¿г&С?

кандидат технических наук доцент БердникЕ Г

Общая характеристика работы

Актуальность темы диссертации. Обеспечение устойчивости работы отдельных и объединенных энергосистем, а также ЕЭС России в целом в определяющей мере связано с функционированием релейной защиты и автоматики (РЗА), предназначенными осуществлять быструю и селективную автоматическую ликвидацию повреждений и аварийных режимов в электрической части энергосистем

Актуальность темы исследования обусловлена значительным уровнем технико-экономических и экологических ущербов на предприятиях непрерывного производства из-за провалов напряжения К таким предприятиям относятся нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ), газодобывающие и перерабатывающие комбинаты, сталеплавильные и металлообрабатывающие производства и другие предприятия и организации, относящиеся к особой группе по требованиям безопасности при нарушениях электроснабжения

Основной причиной нарушения устойчивости технологических установок (ТУ) являются провалы напряжения при действии РЗА после КЗ во внутренней и внешней частях системы электроснабжения (СЭС), поэтому на многих предприятиях разворачиваются работы по техперевооружению (ТПР) Обоснованные рекомендации должны повысить технико-экономическую эффективность принимаемых решений

В научно-технической литературе в течение многих лет рассматриваются варианты повышения эффективности РЗА Большой вклад в решение указанных проблем внесли советские, российские, а также зарубежные ученые Федосеев А М, Федоров В А, Кривенков В В , Карташев И И., Овчаренко Н И, Чернобровов Н В, Шабад М А., Шпиганович А Н, Жежеленко И В , Сивокобыленко В Ф , Кужеков С Л, Шалин А И., Жак Куро, Д Чэплэн и др

Существует много способов повышения устойчивости работы ТУ Возникает актуальный вопрос - как выбрать необходимую и достаточную комбинацию мероприятий по изменению структуры и параметров РЗА, которая обеспечит устойчивость ТУ и минимизирует затраты^

Критерием необходимости и достаточности является совместимость свойств и характеристик СЭС и ТУ Совместимость может проверяться по многим показателям качества электрической энергии, однако применительно к устойчивости ТУ предприятий непрерывного производства определяющую роль играют провалы питающего напряжения

Общая идея исследования базируется на обеспечении электромагнитной и электромеханической совместимости динамических характеристик системы электроснабжения и характеристик электроприводов ТУ предприятий непрерывного производства при провалах напряжения, обусловленных потоком КЗ и последующим действием РЗА

Цель работы. Повышение эффективности функционирования релейной защиты и автоматики с целью обеспечения устойчивости нагрузки предприятий непрерывного производства

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач-

1) Анализ эффективности функционирования РЗА предприятий непрерывного производства по критерию устойчивости ТУ и обоснование дополнительного отраслевого признака эффективности РЗА

2) Исследование и разработка методики определения границ зон устойчивости технологической установки предприятий непрерывного производства при различных временных уставках РЗА

3) Исследование и разработка методики прогнозирования параметров потока провалов в системе электроснабжения предприятий непрерывного производства

4) Разработка мероприятий по повышению эффективности функционирования РЗА с целью обеспечения устойчивости ТУ предприятий непрерывного производства

Объект и предмет исследования.

Объектом исследования является устойчивость функционирования технологических установок предприятий непрерывного производства при провалах напряжения электропитания в результате коротких замыканий и последующего действия РЗА.

Предметом исследования является повышение эффективности функционирования устройств РЗА с целью обеспечения устойчивости технологических установок предприятий непрерывного производства в условиях потока провалов питающего напряжения

Методы исследования. Для решения поставленных в работе задач использовались теория электромагнитных переходных процессов в электрических цепях, теория эчектромеханических переходных процессов в электроэнергетических системах, методы математического моделирования, теория вероятности, экспериментальные исследования на математических моделях и в условиях реальных энергообъектов Для решения задачи с помощью обработки результатов математического моделирования рассмотрены события и явления в системе электроснабжения С использованием критериев электромагнитной совместимости разработан комплекс технических мероприятий по техническому перевооружению и реконструкции внешней и внутренней системы электроснабжения, ее системы релейной защиты и автоматики и электропривода ТУ предприятий непрерывного производства

Достоверность и обоснованность результатов работы. Достоверность предложенных в работе решений подтверждается испытаниями на электродинамических и цифровых моделях СЭС и ТУ, а также опытом эксплуатации на нефтеперерабатывающем заводе

Научная новизна и значимость полученных результатов.

1 Установлено, что дополнительным отраслевым критерием эффективности РЗА предприятий непрерывного производства является требование обеспечения совместимости характеристик СЭС и ее РЗА с характеристиками ТУ по признаку устойчивости технологических процессов при потоке провалов напряжения.

2 Разработана методика определения границ зон устойчивости по каждой группе электроприемников ТУ применительно к предприятию непрерывного производства при различных временных уставках РЗА, сущность которой заключается в том, что

а) Характеристикой ТУ является граница зоны ее устойчивости при провалах напряжения

- для основного электропривода, ответственной вспомогательной нагрузки и системы управления по границе между зонами В и С (восстановление нормальний работы без участия персонала),

- для остальной нагрузки ТУ - между зонами С и В (восстановление при участии персонала без ремонта)

б) Искомые границы зоны устойчивости находятся

- для основного электропривода и ответственной вспомогательной двигательной нагрузки путем обработки результатов мониторинга, а также путем обработки результатов математического моделирования

- для системы управления ТУ методом лабораторных экспериментов, мониторинга и расчетов

в) Результирующая граница зоны устойчивости ТУ находится по правилу «И» зон устойчивости частей ТУ

3 Разработана методика прогнозирования параметров потока провалов питающего напряжения применительно к предприятию непрерывного производства Методика учитывает данные о потоке КЗ во внешней и внутренней частях СЭС и динамические свойства электроприемников ТУ, а также структуру и параметры системы РЗА

а) Установлено, что характеристикой СЭС для проверки ее совместимости с характеристиками ТУ является статистический прогноз параметров потока провалов напряжения

б) При проверке совместимости характеристик ТУ и прогнозе параметров потока провалов удается выявить неблагоприятные сочетания, при которых возможны нарушения устойчивости ТУ

Практическая ценность работы.

1. Разработанные методики позвотяют количественно оценивать эффективность мероприятий по изменению структуры и параметров РЗА СЭС предприятий непрерывного производства путем сопоставления границ зон устойчивости нагрузок ТУ и значений параметров потока провалов питающего напряжения

2 С помощью разработанных методик возможно ранжировать очередность мероприятий по ТПР структуры и параметров РЗА, которые позволяют обеспечить устойчивость ТУ и минимизировать затраты

3 Установлено, что доминирующей причиной неустойчивости ТУ является неустойчивость их систем управления

Для обеспечения устойчивости ТУ следует обеспечить координацию границы зоны удержания магнитных пускателей (МП) Для достижения практической цели значительного повышения устойчивости МП к провалам напряжения следует обеспечить расположение их границы между зонами удержания-отпадания на уровне U0CT = 0, inp = 3 10 секунд с возможностью регулировки

4 Рекомендуется применить опережающее деление сети на п/ст 220/110 кВ во внешней части СЭС

5 Снижена глубина и длительность провалов напряжения на предприятии нефтепереработки за счет повышения эффективности функционирования РЗ, что позволило обеспечить устойчивость ТУ

Предлагается секционные выключатели оборудовать дополнительной РЗа опережающего деления I и II СШ без выдержки времени на срабатывание Последующее повторное включение осуществляется автоматически с выдержкой времени около 5 с с контролем условий синхронизма Уставки этой РЗА определяются при проектировании Повторное включение может осуществляться вручную

РЗА опережающего деления I и II СШ 110 кВ может выводиться из действия в ремонтных и аварийных режимах

Реализация результатов работы. Результаты выполненных исследований и разработок внедрены на нефтеперерабатывающем заводе в г Сызрань, Самарской обл

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Результаты исследований эффективности функционирования РЗА по критерию устойчивости ТУ и обоснование дополнительного признака эффективности функционирования РЗА предприятий непрерывного производства при провалах напряжения

2 Предложенная методика определения границ зон устойчивости технологических установок при различных временных уставках РЗА при провалах напряжения во внешней и внутренней частях СЭС

3 Предложенная методика прогнозирования параметров потока провалов в системе электроснабжения предприятий непрерывного производства

4 Методы и средства решения задачи повышения эффективности РЗА с целью обеспечения устойчивости технологических установок предприятий непрерывного производства при действии РЗА в следствии потока КЗ

Личный вклад автора: Приведенные в диссертации результаты являются составной частью научно-исследовательских разработок, выполненных на нефтеперерабатывающем заводе в г Сызрань, Самарской обл В работах, опубликованных в соавторстве, автору принадлежит постановка задач, разработка теоретических и методических положений, обобщение результатов и рекомендации по применению предложенных решений

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка и 5 приложений Общий объем работы составляет 184 страницы, в том числе основного текста 154 страницы, включая 27 рисунков и 11 страниц библиографического списка (110 наименований), а также содержит приложения общим объемом 29 страниц

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертации с точки зрения устойчивости работы технологических установок (ТУ) предприятий непрерывного производства за счет исследования, разработки и внедрения новых методик определения совместимости свойств и характеристик СЭС и ТУ и средств систем релейной защиты и противоаварийной автоматики Обозначены цель и задачи, объект и предмет исследования

В первой главе «Анализ эффективности функционирования РЗА предприятий непрерывного производства по критерию устойчивости технологических установок» производится анализ известных публикаций, нормативно-технической документации (ПУЭ, РУ, отраслевых инструкций), проектных решений и опыта эксплуатации СЭС предприятий непрерывного производства и обосновывается дополнительный отраслевой критерий эффективности РЗА применительно к предприятиям нефтепереработки с позиции требования обеспечения совместимости характеристик СЭС и ее РЗА с характеристиками ТУ

Действия РЗА в целом влияют на многие ПКЭ (см табл 1), однако при нарушениях устойчивости ТУ определяющую роль играют провалы напряжения Поэтому им и посвящена диссертация

Причин провалов напряжения несколько В данной работе рассматривается поток провалов питающего напряжения, обусловленный потоком коротких замыканий с последующим действием РЗА

Одним из альтернативных вариантов обеспечения устойчивости технологических установок при провалах напряжения является повышение эффективности функционирования систем РЗА в системе электроснабжения предприятия непрерывного производства

В работе анализируются дополнительные требования ПУЭ к РЗА, которые обеспечивают совместимость систем электроснабжения и электроприемников предприятий непрерывного производства Критерием совместимости является устойчивость технологических установок, например, НПЗ, при потоке провалов напряжения, обусловленного потоком коротких замыканий во внешней и внутренней частях системы электроснабжения

Таблица 1

ПРИЧИНЫ НАРУШЕНИЯ 5 СТОЙЧИВОЙ УАЕОТЫ ТЕХНО ИОГИЧЕСКОЙ У СГ АВОВКИ-НЕДОПУСШМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ, ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫМ СТАНДАРТОМ "Элеггршчеетая звергшя. Совместимость теплескяз средст* 4лектро*»гнштяаи. Норны кпеего* мектргсеской эвергп ■ систыах мекгроснайжеия" ГОСТом 131№97

Свойства электрической энергии Показателю Влияние РЗА

Отклонения напряжения, связанные с графиком работы нагрузки Установившееся спст он ание пряжения * Регуляторы АРЭ, РПН, О, ВК

Колебания кзловжаиий при резколеренеинон характере нагрузки Рззнах изменения напряжения 511 ^ Д сва флжерэ р( # АРБ

Неонуоидалшосгь напряжения при нелинейной нагрузке Коэффициент искажения ошушидальности кривой «пряим»* и £ Коэффициент л ей гармоничесим оставляющей нагрдадаия ^

Несимметрия трехфазной системы напряжений при несимметричном распределении нагрузки пофазан Коэффициент иесимметоии напряжении по обратной последовательности Коэффициент иесижетри и напряжений ло нулевой последовательности ^

Отклонение частоту а установившемся режиме работы Отклон эние частоту ^ #АЧР.АРЧМ

Провал напряжения немее ЗООДньи Длительнрсть провала напряжения * РЗА СЭС

Импульс напряжения резкое повышение до 10 миллисекунд йнпулынэе напряжение

Временное пер«капряхвч*в более ПООДном, более 10 миллисекунд Коэффициент временного пвре«пря*ечия ¿^¿г * АРЭ РПН

Методика реализации дополнительных требований к РЗА заключается в выборе необходимого и достаточного варианта состава мероприятий по изменению структуры и параметров РЗА, который обеспечивает смещение параметров потока провалов напряжения в зону устойчивости технологических установок, при этом вариант состава мероприятий ТПР выбирается на основании сравнения технико-экономических показателей Выводы:

1) Установлено, что несмотря на соблюдение всех общетехнических требований к эффективности функционирования РЗА (селективности, быстродействия, чувствительности, надежности) на предприятиях непрерывного производства часто возникают нарушения устойчивости ТУ при потоке провалов напряжения

2) Для обеспечения устойчивости ТУ требуется подобрать необходимый и достаточный вариант состава мероприятий по изменению структуры и параметров РЗА

3) Дополнительным отраслевым критерием эффективности РЗА предприятий непрерывного производства, кроме общих требований ПУЭ к ней, является требование обеспечения совместимости характеристик СЭС и ее РЗА с характеристиками ТУ, обеспечивающих устойчивость технологических процессов при потоке провалов напряжения

Во второй главе «Исследование границ зон устойчивости технологической установки при различных временных уставках РЗА»

разрабатывается методика определения количественных значений характеристик ТУ и ее электропривода в форме границ зон устойчивости ТУ при различных временных уставках РЗА

Методика предусматривает логическую обработку зон неустойчивости каждой из частей ТУ по правилу «И»

Что касается схемы внешней электросети НПЗ, то можно отметить, что системные линии и автотрансформаторные связи образуют замкнутое энергокольцо Шиносоединительные выключатели на всех подстанциях включены Поэтому короткое замыкание в каком-то присоединении вызывает значительный провал напряжения в другом, даже отдаленном присоединении Это приводит к несрабатыванию АВР-6 кВ НПЗ(см рис.1)

Типовая структура электрических сетей 6 кВ СЭС НПЗ приведена на

рис 2

В качестве примера для анализа ТУ НПЗ автором выбрана центральная воздушная компрессорная установка (ЦБК)

В соответствии с разработанной методикой, в технологической установке ЦВК выделяем четыре группы электропитания

1 первая группа - это электроснабжение основного технологического оборудования, внезапный провал электропитания которого приводит к нарушению технологии и технико-экономическим потерям,

2 вторая группа - это электроснабжение ответственного вспомогательного технологического оборудования, внезапный провал электропитания которого

приводит к нарушению технологии и технико-экономическим потерям,

3 третья группа - это электроснабжение вспомогательного технологического оборудования, внезапная остановка которых не приводит к нарушениям технологии и потерям,

4 четвертая группа - это электроснабжение системы управления технологической установки, внезапный провал электропитания которого приводит к нарушениям технологии и потерям (см рис 3)

Определяющую роль в обеспечении достоверности используемых количественных характеристик при контроле устойчивости работы ТУ имеет методика моделирования переходных процессов На рис 4 приведена диаграмма основных функциональных связей

о-

0Р8 ктл бса'О 4к8 □—00—>9ив

ЮТ

и>

—^—О- О > К КТП вкВЛ 4*В И» «

о-О

■9

Рис 2 электрических внутренней СЭС

Типовая структура сетей 6 кВ

Рис 1 Схема внешнего электроснабжения НПЗ

отгу

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ &4кВ

МАГНИТНЫЕ О СКАТЕЛИ

Рис 3 Разбиение ТУ на группы

Рис 4 Взаимосвязь входных и выходных данных при модечировании

Оценка электромагнитной совместимости предусматривает учет целого ряда вариантов (критериев) реакции рассматриваемого объекта на электромагнитное воздействие В ГОСТ установлено четыре критерия реакции (см табл 2)

Для групп электроприемников ЦВК необходимо определить зоны А,В,С, используя результаты математического моделирования (см рис 5)

Таблица 2

Четыре критерия реакции рассматриваемого объекта на провал питающего напряжения

Критерии реакции объекта Формулировка

Общая Конкретная для технологической установки

Критерий А Нет потери функций Все оборудование технологической установки сохранило рабочий режим

Критерий В Возникла частичная ограниченная во времени потеря функций, но произошло самовосстановление всех функций без участия человека Эффект «ослепления» После провала напряжения питания переходный режим самозапуска успешен, успешная реевнхронизащга синхронных двигателей Конфигурация и режим технологической установки восстановился без участия операторов

Критерий С Возникла устойчивая потеря всех или части функций Для восстановления всех функций потребовались действие оператора через штатные органы управления Возникли нарушения технологии и потери Технологическая установка исправна Для восстановтения требуемого режима работы потребовались действия операторов через штатные органы управления

Критерий 0 Возникло повреждение (разрушение) оборудования Для восстановления всех функций требуется ремонт или замена оборудования Возникло нар)шение технологии и потери, технологическая установка потеряла работоспособность Для восстановления требуется ремонт или замена оборудования технологической установки

Рис 5 Разбиение схемы электроснабжения на зоны А,В,С

Для проведения экспериментов необходимо построение модели При моделировании необходимо учитывать не только электромагнитную стадию переходных процессов, но и электромеханическую стадию с изменением скоростей вращений Это предопределяет сложность математического моделирования переходных процессов и недостоверность результатов упрощенных расчетов

Для электрооборудования ЦБК в различных режимах его работы с помощью экспериментов определяются границы между областями устойчивости и неустойчивости на плоскости возможных сочетаний длительности провала и его глубины со значением остаточного напряжения меньшим, чем 0,9 С/Р0М ( £/ост < 0,9 ипом)

Общии вид искомой границы приведен на рис 6

иост,%

Рис 6 Характеристики устойчивости групп электроприемников ЦВК

По оси абсцисс отложены длительности провала напряжения, а по оси ординат - остаточное напряжение при этом провале Значение [ирй5шн]лоп -минимальное допустимое рабочее напряжение электропитания потребителя, при котором обеспечивается неограниченное во времени функционирование ТУ Значение - максимальная допустимая длительность провала при нулевом значение ¿У0Ст, по 1 группе приемников электроснабжения

Значение Ц, - это параметр ТУ по 1 группе приемников электроснабжения

Значение ц 3 - параметр ТУ по 3 группе приемников электроснабжения Значение - максимальная допустимая длительность провала при иоа < [Е/р^бминЬош (у 4 - это параметр значения Ц в интервале ?1 < ?2 < Н, максимальная допустимая длительность провала при иост в интервале от 0 до [^ра6чин]дош то есть При 0 < 110„ < [[/рг5мин]доп

На графике отсутствует характеристика ТУ для 2 группы приемников электроснабжения 2 группа приемников электроснабжения — асинхронные электродвигатели в этих сетях управляются, как отмечено в главе 1, с помощью контакторов и магнитных пускателей (группа 4), имеющих свойство отключаться при снижении напряжения на втягивающей катушке при 0 < иолт < [£/рабчш]доп, как показано на рис 6 Поэтому в дальнейшем достаточно рассматривать 1,3 и 4 группы приемников электроснабжения Выводы:

1) Характеристикой ТУ является граница зоны ее устойчивости при провалах напряжения по границе между зонами В и С (самовосстановления

без участия операторов) для основного электропривода, ответственной вспомогательной нагрузки и системы управления, и граница между зонами С и Б (восстановление по командам операторов без ремонта) для остальной нагрузки ТУ,

2) Искомые границы зоны устойчивости находятся

- для основного электропривода и ответственной вспомогательной двигательной нагрузки методами математического моделирования (успешные ресинхронизация и самозапуск) и мониторинга,

- для системы управления ТУ методом лабораторных экспериментов, мониторинга и расчетов

3) Результирующая граница зоны устойчивости ТУ находится как граница конъюнкции зон устойчивости частей ТУ по схеме «И»

В третьей главе « Исследование и разработка методики прогнозирования параметров потока провалов в системе электроснабжения, обусловленных действием РЗа» производится разработка методики прогнозирования параметра потока провалов напряжения, порождаемого свойствами СЭС и ее РЗА Особенностью данной методики является учет возможного изменения длительности и глубины провала при выбеге и запуске мощной двигательной нагрузки для различных сечений СЭС

Рассмотрим методику прогнозирования значений статистических показателей провалов питающего напряжения

После проведения серйи экспериментов и обработки результатов моделирования процессов в заданной СЭС проводится анализ данных по длительности и глубине провалов напряжения События и явления, возможные во внутренней и внешней частях СЭС разбиваем на группы по длительности провалов напряжения

На рис 7 приведены следующие данные

при коротких замыканиях в определенной зоне длительность провала напряжения равна ?сэсь при этом значения С/ост распределены в интервале от и«»адо ¡7»^ (плотность распределения С/ост в диапазоне и™С1 ^ иоп ^ и£|С1),

при коротких замыканиях в другой зоне длительность провала напряжения равна ?Сэсг

при коротких замыканиях в третьей зоне длительность провала равна кэсз Совместим характеристики рис 6 и 7

На рис 8 приведен количественный пример анализируемых данных По оси абсцисс отложены ожидаемые длительности провалов, 1пр0!Ша, с По оси ординат - значения остаточных напряжений, С/осх, % По оси аппликат - ожидаемая годовая частота провалов, \у, год'1 Как видно большинство КЗ попадают в зону неустойчивости ТУ Необходимо принимать меры для совмещения характеристик провалов с границей зоны устойчивости ТУ

При наложении характеристик становится ясно, что большая часть КЗ приводит к неустойчивости установки ЦБК Необходимо провести

мероприятия по повышению эффективности функционирования с целью смещения характеристик в зону устойчивости.

Рис. 8. Совмещение прогноза провалов и границы зоны устойчивости технологической

установки

Выводы

1) Характеристикой СЭС для проверки ее совместимости с характеристиками ТУ являются параметры потока провалов напряжения

2) При технико-экономическом обосновании мероприятий ТПР при проверке совместимости характеристик ТУ и прогнозе провалов удается выявить неблагоприятные сочетания, при которых прогнозируются нарушения устойчивости ТУ

3) При выборе и обосновании необходимости и достаточности списка мероприятий ТПР и реконструкции РЗА систем электроснабжения предприятий с ответственной двигательной нагрузкой целесообразно сопоставлять прогнозируемые комбинации параметров провалов питающего напряжения и границы зон устойчивости каждой технологической установки предприятия, определяемые по итогам моделирования и мониторинга

В четвертой главе «Разработка мероприятий по повышению эффективности функционирования РЗА» рассматривается разработка технических предложений и рекомендаций по изменению структуры и параметров РЗА с целью расширения зоны устойчивости ТУ

Для обеспечения смещения характеристик провалов в зону устойчивости необходимо предусмотреть мероприятия по системе внешнего и внутреннего электроснабжения (см. табл 3)

За счет повышения быстродействия и совершенствования РЗА происходит уменьшения длительности провалов, а характеристики провалов смещаются в зону устойчивости

Смдествуюшие виды зашит и автоматики

Во внешней сети

• Включенные

шиносоединитеиные выключатели

ТУ1

йВЗ

Дистанционная защита с выдержкой времени 0 35с

Отказ от АПВ

Дифференциальная защита на реле ДЗТ 11 МТЗ с выдержкой времени г с на реле Р1 -40

МТЗ с выдержкой времени 1 с на рсте РТ-40

АВР

Отказ от МТЗ

Отсечка СД

МТЗ С выдержкой времена 0,5 с на ре те РТ-40

110 кВ

5

ел \04

п

бкВ £51

а

0_6\

зга

{>10

Предлагаемые виды РЗА

Во внешней сети

• Опережающее де 1ение сети

• Быстродейст вующая защита с выдержкой времени 0,1 с,

• Отказ от АПВ

РЗ от продольно поперечных несимметрий

Микропроцессорная защита

МТЗ с логической

сетективностью

БАВР с пуском по частоте с

УС

QBЗ

• МТЗ с логической

селективностью

Логическая гащита шик

БАВР с пусков по частоте, с УС

Рис. 9. Совмещение характеристик после ТР

Выводы:

1) В реальных условиях функционирования систем внешнего электроснабжения промышленных предприятий часто фактически не выполняются требования ПУЭ о независимости источников питания. В результате этого имеют место нарушения бесперебойности электроснабжения потребителей с непрерывными технологическими процессами.

2) Решение проблемы устойчивости потребителей к провалам напряжения может быть только комплексным, т.е. требующим проведения противоаварийных мероприятий как в энергосистеме, так и на промышленном предприятии.

3) Разработанные методики позволяют количественно оценивать эффективность мероприятий по изменению структуры и параметров РЗА предприятий непрерывного производства, что достигается путем сопоставления границ зон устойчивости нагрузок ТУ и значений параметров потока провалов питающего напряжения.

4) Полученные количественные характеристики позволяют не только получать качественную оценку, но и ранжировать очередность мероприятий ТГТР и при этом обеспечивать устойчивость ТУ и минимизировать затраты.

В заключении приведены основные научные и практические результаты, представляющие законченную работу, решающие актуальную научно-техническую задачу повышения эффективности функционирования РЗА с целью обеспечения устойчивости нагрузки предприятий непрерывного производства

Обобщающие результаты работы состоят в следующем

1 Установлено, что дополнительным отраслевым критерием эффективности РЗА предприятий непрерывного производства является требование обеспечения совместимости характеристик СЭС и ее РЗА с характеристиками ТУ по признаку устойчивости технологических процессов при потоке провалов напряжения

2 Разработана методика определения границ зон устойчивости по каждой группе электроприемников ТУ при различных временных уставках РЗА

3 Разработана методика прогнозирования параметров потока провалов питающего напряжения

а) Установлено, что характеристикой СЭС для проверки ее совместимости с характеристиками ТУ является прогноз параметров потока провалов напряжения

б) При проверке совместимости характеристик ТУ и прогнозе параметров потока провалов удается выявить неблагоприятные сочетания, при которых возможны нарушения устойчивости ТУ

4 Разработанные методики позволяют количественно оценивать эффективность мероприятий по повышению эффективности функционирования РЗА СЭС предприятий непрерывного производства

5 Разработанные методики создают возможность ранжировать очередность мероприятий по ТПР структуры и параметров РЗА, которые позволяют обеспечить устойчивость ТУ и минимизировать затраты

6 Установлено, что доминирующей причиной неустойчивости ТУ является неустойчивость их системы управления

7 Рекомендуется применить опережающее деление сети на п/ст 220/110 кВ во внешней части СЭС

8 Снижена глубина и длительность провалов напряжения на предприятии нефтепереработки за счет изменения параметров и структуры РЗА, что позволило обеспечить устойчивость ТУ

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Научные статьи, опубликованные в изданиях по списку ВАК

1. Задкова Б.А. Исследование и разработка мероприятий по обеспечению устойчивости нагрузки предприятий непрерывного производства на основе повышения эффективности функционирования релейной защиты и автоматики/ Задкова Е.А., Я.Л. Арцишевский // Изв. вузов. Электромеханика - Новочеркасск, №3,2008. С. 74-80.

2. Задкова Е.А. Методика реализации требований к РЗА систем электроснабжения электроприемников с особо сложными технологическими процессами/ Задкова Е.А., Арцишевский Я.Л., Кузнецов Ю.П., Серегина Т.А., Лобанов В.К. //Вестник Московского энергетического института.-М, 2008, №4, С. 55-59.

Публикации в других изданиях

3 Задкова Е А Защита сетей от провалов напряжения //VI Международная научно-практическая конференция «Проблемы энергосбережения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах»1 сборник статей - Пенза, 2006

4 Задкова Е А Борьба с провалами напряжения // Пятая Российская научно-техническая конференция «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности» УлГТУ, Ульяновск, 20-21 апреля 2006 г

5 Задкова ЕА Техническое состояние распределительных электрических сетей, средств и систем управления ими // Материалы межвузовского научного сборника «Проблемы электроэнергетики» Саратов гос техн Университет - Саратов, 2007г

6 Задкова Е А Повышение эффективности РЗ и автоматики предприятий с ответственной двигательной нагрузкой // Материалы VII международной науч -практич конф "Современные энергетические системы и комплексы и управление ими", г. Новочеркасск, 20 апр 2007 г • В 2ч /Юж -Рос гос техн ун-т (НПИ) - Новочеркасск ЮРГТУ, 2007.- 41 - 77с

7 Задкова ЕА. О дополнительных требованиях ПУЭ к электроснабжению электроприемников I категории с особо сложными технологическими процессами/ Задкова Е А, Арцишевский Я Л, //Материалы Шестой Международной научно-практической конференции «Экономические проблемы организации производственных систем и бизнес-процессов", г Новочеркасск, 18 мар 2008г.. В 2ч /Юж -Рос гос техн ун-т (НПИ) - Новочеркасск ЮРГТУ, 2007 -Ч 1 - 74с

Подписано в печать/»?* W CS Зак. /7/ Тир. 0 П.л. iZà Полиграфический центр МЭИ(ТУ) Красноказарменная ул ,д 13

Введение.б

Глава 1. Анализ эффективности функционирования РЗА предприятий непрерывного производства по критерию устойчивости технологических установок.

1.1. Анализ предприятий непрерывного производства.

1.2. Показатели качества электроэнергии.

1.3. Причины провалов напряжения.

1.3.1. Провалы, вызванные большими нагрузками.

1.3.2.Провалы сетевого происхождения.

1.4. Влияние провалов на устойчивость технологического процесса.

1.5. Оценка полноты действующих критериев эффективности функционирования РЗА.

1.6. Обоснование дополнительного критерия эффективности РЗА, обеспечивающего совместимость систем электроснабжения и электроприемников предприятий непрерывного производстства.

1.7. Выводы.

Глава 2. Исследование границ зон устойчивости технологической установки при различных временных уставках РЗА.

2.1. Общие положения о надежности системы электроснабжения технологической установки.

2.2. Анализ технологических установок НПЗ.

2.3. Перечень мероприятий по повышению надежности электроснабжения и обеспечению устойчивости работы технологических установок.

2.4. Основные положения методики аудита надежности электроснабжения технологических установок.

2.5. Состояние схемы внешнего электроснабжения и ее РЗА.

2.6. Построение математической модели системы электроснабжения.

2.6.1. Характеристика расчетной схемы.

2.6.2. Построение структурной схемы математической модели.

2.6.3. Параметры элементов структурной схемы.

2.7. Расчет токов короткого замыкания.

2.7.1. Расчет периодических токов при трехфазных КЗ в ЗРУ-бкВ ГПП-2.

2.7.2. Расчет периодических токов при трехфазных КЗ в РУ-бкВ

ТП ГПП-2.

2-.8. Определение зон нарушения функционирования потребителей в электрической сети СЭС НПЗ.

2.8.1. Характер провалов напряжения у потребителей при коротких замыканиях во внешних сетях 110 кВ.

2.8.2. Расчет и анализ режимов двигателей при КЗ в сети ВН

2.8.3. Оценка динамической устойчивости СД при КЗ во внутризаводской сети.

2.9. Определение границы устойчивости технологической установки к провалам напряжения.

2.10. Выводы.

Глава 3. Исследование и разработка методики прогнозирования параметров потока провалов в системе электроснабжения, обусловленных действием РЗА.

3.1. Методика статистического прогнозирования потока провалов напряжения в системе электроснабжения.

3.2. Основные проектные решения и состояние РЗА внутренней системы электроснабжения НПЗ.

3.3. Моделирование аварийных переключений и действие устройств релейной защиты и автоматики.

3.3.1. Общие положения.

3.3.2. Математическое моделирование электросети 110/220 кВ.

3.4. Расчет остаточных напряжений на шинах подстанций НПЗ.

3.5. Определение параметров провалов питания на секции ТП-83.

3.5.1. Данные по провалам питания на секции ТП-83.

3.5.2. Прогнозируемые провалы напряжения на секции ТП-83.

3.6. Определение параметров потока нарушений технологии из-за провалов питающего напряжения.

3.7. Выводы.

Глава 4. Разработка мероприятий по повышению эффективности функционирования РЗА.

4.1. Общие рекомендации.

4.2. Планирование и организация работ.

4.3. ТЭЦ НПЗ.

4.4. Программа и оценка требуемого объема ТПР.

4.5. Техническая политика по замене средств РЗА.

4.6. Организационно-техническое мероприятие по режиму работы секционных выключателей во внешней сети 110 кВ электроснабжения НПЗ.

4.7. Средства ОМП во внешней сети 110 кВ электроснабжения НПЗ.

4.8. Мероприятия по повышению эффективности функционирования

РЗА во внешней сети 110 кВ электроснабжения НПЗ.

4.9. Оценка эффективности работы РЗ при неполнофазных режимах.

4.10. Цифровое осциллографирование в СЭС НПЗ.

4.11. Мероприятия по обеспечению непрерывного электроснабжения потребителей особой группы.

4.12. Совершенствование методики проектирования РЗА и расчетов 125 токов короткого замыкания.

4.13. Совершенствование методики эксплуатационных проверок РЗА.

4.14. Оценка эффективности БАВР.

4.15. Анализ статистики параметров провалов напряжения 129 по состоянию СЭС НПЗ на 2006 г.

4.16. Прогноз статистики параметров провалов напряжения при работе 130 ТЭЦ НПЗ.

4.17. Мероприятия для повышения устойчивости основного и рабочего 131 вспомогательного технологического оборудования.

4.18. Мероприятия для повышения устойчивости функционирования 132 системы управления технологической установки.

4.19. Мероприятия для повышения устойчивости функционирования 134 вспомогательного оборудования.

4.20. Дополнительные источники питания потребителей особой группы 135 технических установок.

4.21. Дополнительные источники питания потребителей особой группы 136 для обеспечения безопасности.

4.22. Определение параметров провалов питания на секции ТП-83 137 с учетом мероприятий ТПР РЗА.

4.23 .Прогноз статистики параметров провалов напряжения по результатам ТПР.

4.24. Выводы.

Обеспечение устойчивости работы отдельных и объединенных энергосистем, а также ЕЭС России в целом в определяющей мере связано с функционированием релейной защиты и автоматики (РЗА), предназначенными осуществлять быструю и селективную автоматическую ликвидацию повреждений и аварийных режимов в электрической части энергосистем.

Актуальность темы исследования обусловлена значительным уровнем технико-экономических и экологических ущербов на предприятиях непрерывного производства из-за провалов напряжения. К таким предприятиям относятся нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ), газодобывающие и перерабатывающие комбинаты, сталеплавильные и металлообрабатывающие производства и другие предприятия и организации, относящиеся к особой группе по требованиям безопасности при нарушениях электроснабжения.

Основной причиной нарушения устойчивости технологических установок (ТУ) являются провалы напряжения при действии РЗА после КЗ во внутренней и внешней частях системы электроснабжения (СЭС), поэтому на многих предприятиях разворачиваются работы по техперевооружению (ТПР). Обоснованные рекомендации должны повысить технико-экономическую эффективность принимаемых решений.

Существует много способов повышения устойчивости работы ТУ. Возникает актуальный вопрос - как выбрать необходимую и достаточную комбинацию мероприятий по изменению структуры и параметров РЗА, которая обеспечит устойчивость ТУ и минимизирует затраты?

Критерием необходимости и достаточности является совместимость свойств и характеристик СЭС и ТУ. Совместимость может проверяться по многим показателям качества электрической энергии, однако применительно к устойчивости ТУ предприятий непрерывного производства определяющую роль играют провалы питающего напряжения.

Целью работы является разработка мероприятий по обеспечению устойчивости нагрузки предприятий непрерывного производства на основе повышения эффективности функционирования релейной защиты и автоматики.

Для достижения поставленной цели решен следующий комплекс задач: 1). Анализ эффективности функционирования РЗА предприятий непрерывного производства по критерию устойчивости ТУ и обоснование дополнительного отраслевого признака эффективности РЗА.

2). Исследование и разработка методики определения границ зон устойчивости технологической установки предприятий непрерывного производства при различных временных уставках РЗА.

3). Исследование и разработка методики прогнозирования параметров потока провалов в системе электроснабжения предприятий непрерывного производства.

4). Разработка мероприятий по повышению эффективности функционирования РЗА с целью обеспечения устойчивости ТУ предприятий непрерывного производства.

Объектом исследования является устойчивость функционирования технологических установок предприятий непрерывного производства при провалах напряжения электропитания в результате коротких замыканий и последующего действия РЗА.

Предметом исследования является повышение эффективности функционирования устройств РЗА с целью обеспечения устойчивости технологических установок предприятий непрерывного производства в условиях потока провалов питающего напряжения.

Для решения поставленных в работе задач использовались: теория электромагнитных переходных процессов в электрических цепях, теория электромеханических переходных процессов в электроэнергетических системах, методы математического и физического моделирования, экспериментальные исследования на физических и цифровых моделях и в условиях реальных энергообъектов. Для решения задачи с помощью обработки результатов математического моделирования рассмотрены события и явления в системе электроснабжения. С использованием критериев электромагнитной совместимости разработан комплекс технических мероприятий по техническому перевооружению и реконструкции внешней и внутренней системы электроснабжения, ее системы релейной защиты и автоматики и электропривода ТУ предприятий непрерывного производства.

Общая идея исследования базируется на обеспечении электромагнитной и электромеханической совместимости динамических характеристик системы электроснабжения и характеристик электроприводов ТУ предприятий непрерывного производства при провалах напряжения, обусловленных потоком КЗ и последующим действием РЗА.

Совместимость характеристик должна быть обеспечена в условиях переходных процессов при коротких замыканиях в системе электроснабжения с подключенными электроприемниками.

Одним из показателей качества электроэнергии является провал напряжения — внезапное и значительное снижение напряжения (менее 90 % ин0м) длительностью от нескольких периодов до нескольких десятков секунд с последующим восстановлением напряжения. {

Причин провалов напряжения несколько. В данной работе рассматривается поток провалов питающего напряжения, обусловленный потоком коротких замыканий с последующим действием РЗА.

В результате появляется возможность разработать мероприятия программы техперевооружения по изменению параметров и структуры РЗА с наибольшим технико-экономическим эффектом, что является реализацией удовлетворения потребностей при экономических обоснованиях решений по РЗА.

Научная новизна и значимость полученных результатов:

1. Установлено, что дополнительным отраслевым критерием эффективности РЗА предприятий непрерывного производства является требование обеспечения совместимости характеристик СЭС и ее РЗА с характеристиками ТУ по признаку устойчивости технологических процессов при потоке провалов напряжения.

2. Разработана методика определения границ зон устойчивости по каждой группе электроприемников ТУ применительно к предприятию непрерывного производства при различных временных уставках РЗА, сущность которой заключается в том, что: а) Характеристикой ТУ является граница зоны ее устойчивости при провалах напряжения

-для основного электропривода, ответственной вспомогательной нагрузки и системы управления по границе между зонами В и С (восстановление нормальной работы без участия персонала),

-для остальной нагрузки ТУ- между зонами С и Б (восстановление при участии персонала без ремонта) . б) Искомые границы зоны устойчивости находятся:

- для основного электропривода и ответственной вспомогательной двигательной нагрузки путем обработки результатов мониторинга, а также путем обработки результатов математического моделирования.

- для системы управления ТУ методом лабораторных экспериментов, мониторинга и расчетов. в) Результирующая граница зоны устойчивости ТУ находится по правилу «ИЛИ» зон устойчивости частей ТУ.

3. Разработана методика прогнозирования параметров потока провалов питающего напряжения применительно к предприятию непрерывного производства. Методика учитывает данные о потоке КЗ во внешней и внутренней частях СЭС и динамические свойства электроприемников ТУ, а также структуру и параметры системы РЗА. а) Установлено, что характеристикой СЭС для проверки ее совместимости с характеристиками ТУ является статистический прогноз параметров потока провалов напряжения. б) При проверке совместимости характеристик ТУ и прогнозе параметров потока провалов удается выявить неблагоприятные сочетания, при которых возможны нарушения устойчивости ТУ.

Практическая ценность работы.

1. Разработанные методики позволяют количественно оценивать эффективность мероприятий по изменению структуры и параметров РЗА СЭС предприятий непрерывного производства путем сопоставления границ зон устойчивости нагрузок ТУ и значений параметров потока провалов питающего напряжения.

2. С помощью разработанных методик возможно ранжировать очередность мероприятий по ТПР структуры и параметров РЗА, которые позволяют обеспечить устойчивость ТУ и минимизировать затраты.

3. Установлено, что доминирующей причиной неустойчивости ТУ является неустойчивость ее системы управления.

Для обеспечения устойчивости ТУ следует обеспечить координацию границы зоны удержания магнитных пускателей (МП). Для достижения практической цели значительного повышения устойчивости МП к провалам напряжения следует обеспечить расположение их границы между зонами удержания-отпадания на уровне U0CT = 0; tnp = 3.10 секунд с возможностью регулировки.

4. Рекомендуется применить опережающее деление сети на п/ст 220/110 кВ во внешней части СЭС.

5. Снижена глубина и длительность провалов напряжения на предприятиях нефтепереработки за счет повышения эффективности функционирования РЗ, что позволило обеспечить устойчивость ТУ.

Предлагается секционные выключатели оборудовать дополнительной РЗА опережающего деления I и II СШ без выдержки времени на срабатывание. Последующее повторное включение осуществляется автоматически с выдержкой времени около 5 с с контролем условий синхронизма. Уставки этой

РЗА определяются при проектировании. Повторное включение может осуществляться вручную.

РЗА опережающего деления I и II СШ 110 кВ может выводиться из действия в ремонтных и аварийных режимах.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследований эффективности функционирования РЗА по критерию устойчивости ТУ и обоснование дополнительного признака эффективности функционирования РЗА предприятий непрерывного производства при провалах напряжения.

2. Предложенная методика определения границ зон устойчивости технологических установок при различных временных уставках РЗА при провалах напряжения во внешней и внутренней частях СЭС.

3. Предложенная методика прогнозирования параметров потока провалов в системе электроснабжения предприятий непрерывного производства.

4. Методы и средства решения задачи повышения эффективности РЗА с целью обеспечения устойчивости технологических установок предприятий непрерывного производства при действии РЗА в следствии потока КЗ.

В первой главе производится анализ известных публикаций, нормативно-технической документации (ПУЭ, ПУ, отраслевые инструкции), проектных решений и опыта эксплуатации СЭС НПЗ и обосновывается дополнительный отраслевой критерий эффективности РЗА применительно к предприятиям непрерывного производства с позиции требования обеспечения совместимости характеристик СЭС и ее РЗА с характеристиками ТУ.

Во второй главе разрабатывается методика определения количественных значений характеристик ТУ и ее электропривода в форме границ зон устойчивости ТУ при различных временных уставках РЗА. Методика предусматривает логическую обработку зон неустойчивости каждой из частей ТУ по правилу дизъюнкции, при этом граница зоны неустойчивости находится путем обработки результатов математического моделирования.

В третьей главе производится разработка методики прогнозирования параметра потока провалов напряжения, порождаемого свойствами СЭС и ее РЗА. Особенностью методики, разрабатываемой в диссертации, является учет возможного изменения длительности и глубины провала при выбеге и запуске мощной двигательной нагрузки для различных сечений СЭС.

В четвертой главе рассматривается разработка технических предложений и рекомендаций по изменению структуры и параметров РЗА для повышения эффективности функционирования РЗА и замене электрооборудования подстанций с целью расширения зоны устойчивости ТУ.

В заключении приведены основные научные и практические результаты, представляющие законченную работу, решающие актуальную научно-техническую задачу повышения эффективности функционирования РЗА с целью обеспечения устойчивости нагрузки предприятий непрерывного производства.

4.24. Выводы

1) В реальных условиях функционирования систем внешнего электроснабжения промышленных предприятий часто фактически не выполняются требования ПУЭ о независимости источников питания. В результате этого имеют место нарушения бесперебойности электроснабжения потребителей с непрерывными технологическими процессами.

2) Решение проблемы устойчивости потребителей к провалам напряжения может быть только комплексным, т.е. требующим проведения противоаварийных мероприятий как в энергосистеме, так и на промышленном предприятии

3) Разработанные методики позволяют количественно оценивать эффективность мероприятий по изменению структуры и параметров РЗА предприятий непрерывного производства, что достигается путем сопоставления границ зон устойчивости нагрузок ТУ и значений параметров потока провалов питающего напряжения.

4) Полученные количественные характеристики позволяют не только получать качественную оценку, но и ранжировать очередность мероприятий техперевооружения и реконструкции систем РЗА, и при этом обеспечивать устойчивость технологических установок и минимизировать затраты.

143

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования показали, что в реальных условиях функционирования систем внешнего электроснабжения промышленных предприятий часто фактически не выполняются требования ПУЭ о независимости источников питания. В результате этого имеют место нарушения бесперебойности электроснабжения потребителей с непрерывными технологическими процессами Несмотря на соблюдение всех общетехнических требований к эффективности функционирования РЗА (селективности, быстродействия, чувствительности, надежности) на предприятиях непрерывного производства часто возникают нарушения устойчивости технологических установок при потоке провалов напряжения.

Решение проблемы устойчивости потребителей к провалам напряжения может быть только комплексным, т.е. требующим проведения противоаварийных мероприятий как в энергосистеме, так и на промышленном предприятии.

Достоверность предложенных в работе решений подтверждается испытаниями на системы электроснабжения и технологических установок, а также опытом эксплуатации-на нефтеперерабатывающем заводе в г. Сызрань, Самарской обл.

Обобщающие результаты работы состоят в следующем:

1. Установлено, что дополнительным отраслевым критерием эффективности РЗА предприятий непрерывного производства является требование обеспечения совместимости характеристик системы электроснабжения и ее РЗА с характеристиками технологических установок по признаку устойчивости технологических процессов при потоке провалов напряжения.

2. Разработана методика определения границ зон устойчивости по каждой группе электроприемников технологических установок при различных временных уставках РЗА.

3. Разработана методика прогнозирования параметров потока провалов питающего напряжения: а) Установлено, что характеристикой системы электроснабжения для проверки ее совместимости с характеристиками технологических установок является прогноз параметров потока провалов напряжения. б) При проверке совместимости характеристик ТУ и прогнозе параметров потока провалов удается выявить неблагоприятные сочетания, при которых возможны нарушения устойчивости технологических установок.

4. Разработанные методики позволяют количественно оценивать эффективность мероприятий по повышению эффективности функционирования РЗА системы электроснабжения предприятий непрерывного производства.

5. Разработанные методики создают возможность ранжировать очередность мероприятий по техперевооружению и реконструкции структуры и параметров РЗА, которые позволяют обеспечить устойчивость технологических установок и минимизировать затраты.

6. Установлено, что доминирующей причиной неустойчивости технологических установок является неустойчивость ее системы управления.

7. Рекомендуется применить опережающее деление сети на п/ст 220/110 кВ во внешней части системы электроснабжения.

Предлагается секционные выключатели оборудовать дополнительной РЗА опережающего деления I и II СШ без выдержки времени на срабатывание. Последующее повторное включение осуществляется автоматически с выдержкой времени около 5с с контролем условий синхронизма. Уставки этой РЗА определяются при проектировании. Повторное включение может осуществляться вручную.

РЗА опережающего деления I и II СШ 110 кВ может выводиться из действия в ремонтных и аварийных режимах.

8. Снижена глубина и длительность провалов напряжения на предприятии нефтепереработки за счет изменения параметров и структуры РЗА, что позволило обеспечить устойчивость технологических установок.

1. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Изд. стандартов. 1990.

2. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

3. ГОСТ 9280-92 (МЭК 61000-4-92). Совместимость технических средств электромагнитная. Испытания на помехоустойчивость. Общие положения. М.: Изд-во стандартов. 1992.

4. ГОСТ 27514-87. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчёта в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ.

5. ГОСТ 50254-92. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчёта электродинамического и термического действия тока КЗ.

6. ГОСТ 50270-92. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчёта в электроустановках переменного тока напряжением до 1кВ.

7. Правила устройства электроустановок. 6-ое изд., переработанное и дополненное. М.: Энергоатомиздат, 1987. 648 с.

8. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001. 152 с.

9. РД 34.20 116-93 РАО «ЕЭС России». Методические указания по защите вторичных цепей электрических станций и подстанций от импульсных помех. М.: ОРГРЭС. 1993.

10. СО 153-34-21, 122-2003. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций. М.: Изд-во МЭИ. 2003.

11. СО 34.35.311-2004. Методические указания по определению электромагнитных обстановки и совместимости на электрических станциях и подстанциях. М.: Изд-во МЭИ. 2004.

12. Методические указания по ограничению высокочастотных коммутационных перенапряжений и защите от них электротехническогооборудования в распределительных устройствах ПО кВ и выше. М.: ОРГРЭС. 1998.

13. Дьяков А.Ф., Максимов Б.К., Борисов Р.К., Кужекин И.П., Жуков А.В., Электромагнитная совместимость в электроэнергетике и электротехнике. Под редакцией Дьякова А.Ф. М.: Энергоатомиздат. 2003.

14. Федосеев А.М. Релейная защита электроэнергетических систем. Релейная защита сетей: Учебное пособие для вузов. — Репр. воспр. изд. 1984 г. —М.: Издательство МЭИ, 2004. —XIV, 520 с: ил.

15. Федоров В.А. Разработка методов и схемных решений по повышению надежности электроснабжения и устойчивости электроприводов астраханского газового комплекса. Там же стр. 12-16.

16. Коновалова Е.В. АО «Фирма ОРГРЭС». Основные результаты эксплуатации устройств РЗА энергосистем РФ. XV НТК «Релейная защита и автоматика энергосистем. 2002г.». Сборник докладов. — М.: РАО «ЕЭС России». 2002.

17. Беркович М.А. Основы техники релейной защиты. М.: Энергоатомиздат. 1984. 376 с.

18. Кривенков В.В., Новелла В.Н. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. — М.: Энергоиздат. 1985. 328 с.

19. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. 3-е изд. переработанное и доп. Энергоиздат. Ленинград.отд. 1985. 296 с.

20. Арцишевский Я.Л. Определение мест повреждения в сетях с заземленной нейтралью. М.: Высшая школа. 1988.

21. Арцишевский Я.Л. Определение мест повреждения в сетях с изолированной нейтралью. -М,: Высшая школа. 1989.

22. Электротехнический справочник. В 4 т. Т.З. Производство, передача и распределение электрической энергии. 8-е изд. — М.: Издательство МЭИ. 2002. 964 с.

23. Беляев A.B. Противоаварийное управление в узлах нагрузки с синхронными электродвигателями большой мощности. М.: НТФ «Энергопрогресс». 2004. 80 с. Библиотечка электротехника приложение к журналу «Энергетик». Вып. 5/65.

24. Задкова Е.А. Защита сетей от провалов напряжения //VI Международная научно-практическая конференция «Проблемы энергосбережения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах»: сборник статей Пенза, 2006.

25. Задкова Е.А. Борьба с провалами напряжения // Пятая Российская научно-техническая конференция «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности» УлГТУ, Ульяновск, 20-21 апреля 2006 г.

26. Задкова Е.А. Техническое состояние распределительных электрических сетей, средств и систем управления ими // Материалы межвузовского научного сборника «Проблемы электроэнергетики» Саратов.гос. техн. Университет- Саратов, 2007г.

27. Климова Т.Г., Рыбин С.Н. Микропроцессорное (Ретом) реле тока. -М.: Издательский дом МЭИ. 2006. 32 с.

28. Аганичев К.С., Лукоянов В.Ю., Панфилов Н.И. Автоматический микропроцессорный синхронизатор «СПРИНТ». Электрические станции. 1999. №8. С. 48-51.

29. Панфилов Н.И. Включение синхронных машин на параллельную работу и автоматические синхронизаторы. М.: Издательство МЭИ. 2004.

30. Ишкин В.Х., Мамиконянц Л.Г. Международный совет по большим электрическим системам: История деятельности СИГРЭ в 1921-2001 гг. М.: Издательство МЭИ. 2003. С. 136.

31. Карманов В.И. Тиристорные пускатели. «Энергоаудит». № 1. 2007.1. С.27.

32. Аржанников С.Г., Захаркин О.В., Ивахненко Е.Ю. (ОАО СибНИИЭ, ЗАО ИАЭС). Мониторинг состояния электроэнергетических систем с помощью обобщенной энергетической функции

33. Арбузов В.В АСУТП в электроэнергетике: перспектива и эффективность Арбузов В.В.

34. Применение методов неявной логики в энергосистемах. Application of fuzzy logic in power systems. Part3 Example applications / Song Yong-Hua, Johns Allan T. // Power Eng. J. 1999. - 13, 2. - C. 97-103. - Англ.

35. Баринов В.А., Совалов C.A. Режимы энергосистем: Методы анализа и управления. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 440 с.

36. Оценка областей синхронной динамической устойчивости сложных электрических систем в консервативной идеализации / Морошкин Ю. В. // Изд. РАН. Энергия. 1999. - 6. - С. 80-92

37. Лютер Р. А. Расчет синхронных машин. Л.: Энергия. Ленингр. отделение, 1979.

38. Надежность и эффективность в технике. Справочник в 10 т. (Ред. совет: В. С. Авдуевский (пред.) и др. Т. 1. Методология. Организация. Терминология) Под ред. А. И. Рембезы.-М.: Машиностроение, 1989.-224 с.

39. Надежность и эффективность в технике. Справочник в Ют. / Ред. совет:В. С. Авдуевский (пред.) и др. Т. 2. Математические методы в теории надежности и эффективности/Под ред. Б. В. Гнеденко.-М.: Машиностроение, 1987.-280 с.

40. Надежность технических систем. Справочник/Ю. К. Беляев, В. А. Богатырев, В. В. Болотин и др./Под ред. И. А. Ушакова-М.: Радио и связь, 1985-608 с.

41. Data Processing Vocabulary. Section 14. Reliability, Maintenance and Availability. Geneva: ISO 2382, 1976. - 16 p.

42. International Electrotechnical Vocabulary. Chapter 191. Reliability, Maintainability and Quality of Service (draft).-Geneva: International Electrotechnical Commission, 1987.-75 p.

43. EOQC Glossary.-Bern: EOQC. 1988.-24 p.

44. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности.-М.: Наука, 1965.-524 с.

45. Кузнецов Ю.П. Методы расчёта параметров схем замещения, статических характеристик и режимов работы электрооборудования* электрических станций и подстанций. Учебное пособие. М.: ИЭЭ МЭИ (ТУ), вып. 1,2000.

46. Кузнецов Ю.П. Объектное моделирование электрических станций и подстанций в операционной среде «MATLAB». Учебное пособие. М.: ИЭЭ МЭИ (ТУ), вып. 1,2004.

47. Прокопчик В.В. Повышение качества электроснабжения и эффективности работы электрооборудования предприятий с непрерывным технологическим процессом. Гомель: ГГТУ им. П.О Сухого, 2002. 283 с.

48. Сборник директивных материалов по эксплуатации энергосистем: (Электротехническая часть)/ Минэнерго СССР. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоиздат, 1981. 632 с.

49. Басе Э. И., Дорогунцев В. Г. Релейная зашита электроэнергетических систем. М.: Изд-во МЭИ, 2002.

50. Гондуров С. А., Захаров О. Г. Требования к оперативному питанию цифровых устройств релейной зашиты и автоматики // Энергия и менеджмент. 2005. Сентябрь октябрь.

51. Гуров Н. С, Харитончик В. Микропроцессорные устройства частот ной автоматики // Электрические станции. 1999. № 7.

52. Дьяков А. Ф., Овчаренко Н. И. Микропроцессорная релейная защита и автоматика электроэнергетических систем. М.: Изд-во МЭИ, 2000.

53. Езерский В. Г. Цифровые устройства релейной зашиты и автоматики электрооборудования сетей 0.4- ПОкВ // Энергетик. 2001. №З.С. 30.

54. Информационное письмо № ИП-08-970) "О внедрении в эксплуатацию микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики типа БМРЗ и БМАЧР". М.: РАО "ЕЭС России". 1997.

55. Лабок О. П. Сигнализация на электроподстанциях. М.: Энергия. 1973.

56. Определение регулирующего эффекта комплексной нагрузки по частоте и напряжению. М.: ОРГРЭС, 1973.

57. Определение частотных статических и динамических характеристикэнергосистем: Информационное письмо № Ц-3. М.:ТОМЭС, 1950.

58. Портнов А. Особенности национальной релейной защиты // Энергетик Петербурга. 2003. № 7(69). С. 5.

59. Правила технического обслуживания устройств релейной защиты и электроавтоматики электрических сетей 0.4-35 кВ. РД 153-34.3-35.613-00. М.: РАО "ЕЭС России". Департамент научно-технической политики и развития. 2001.

60. Правила технического обслуживания устройств релейной защиты, электроавтоматики, дистанционного управления и сигнализации электростанций и подстанций 110 750 кВ. РД 34.35.617-89. М.: Служба передового опыта ПО "Союзтехэнерго". 1989.

61. Применение и техническое обслуживание микропроцессорных устройств на электростанциях и в электросетях. Ч. 2: Устройства релейной защиты и автоматики распределительных электрических сетей / Сост. А. П. Кузнецов. М.: Изд-во НЦ ЭНАС. 2001.

62. Пуляев В. И., Усачев Ю. В. Цифровые регистраторы аварийных событий энергосистем. М.: НТФ "Энергопрогресс", 1999. Библиотечка электротехника, приложение к журналу "Энергетик". Вып. 6 (9)1.

63. РД 34.35.310-97. Общие технические требования к микропроцессорным устройствам защиты и автоматики энергосистем. М.: ОРГРЭСД997.

64. Сборник руководящих материалов Главтехуправления Минэнерго СССР. М.: ОРГРЭС, 1992.

65. Требования по выполнению условий электромагнитной совместимости на объектах электроэнергетики: Методические указания. М.:НТФ "Энергопрогресс", 2005. Библиотечка электротехника, приложение к журналу "Энергетик"; Вып. 10 (82).

66. Чернобровов Н. В., Семенов В. А. Релейная зашита энергетических систем. М.: Энергоатомиздат. 1998.

67. Шабад М. А., Левуш Е. В. Изучение цифровых реле на персональном компьютере. Спб.: Минтопэнерго РФ. Петербургский энергетический институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов, 1997.

68. Шабад М. А. Об учете работы релейной релейной защиты // Энергетик. 2002. № 7. С. 9.

69. Инструкция по учету и оценке работы релейной защиты и автоматики электрической части энергосистем РД 34.35.516-89

70. Бургонов Е. В. Рекомендации по проведению начального этапа обследования качества напряжения в электрической сети предприятий АПК Обеспечение соблюдения технологических процессов. г.0мск2005 Промышленная Сибирь

71. Шабад М.А., Надтока И.И. Предельные законы распределения для взаимной корреляции нагрузок электроприемников // Известия вузов. Электромеханика. 2004. - N 6. - С. 10-13

72. Шпиганович А. Н., Ладанов А. С. О качестве энергии электроснабжения промышленных предприятий // Известия вузов. Электромеханика. 2004. - N 6. - С. 65-66

73. Методические указания по контролю и анализу качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения (РД 34.15.501 -88).

74. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. М.: Энергоатомиздат, 1986. 168 с.

75. Иванов B.C., Соколов В.И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1987. 336 с.

76. Горюнов И.Т., Мозгалев B.C., Дубинский Е.В., Богданов В.А., Карташев И.И., Пономаренко И.С. Основные принципы построения системы контроля, анализа и управления качеством электроэнергии. Электрические станции, 1998, №12.

77. Правила применения скидок и надбавок к тарифам за качество электроэнергии (утверждены Главгосэнергонадзором 14 мая 1991г.).

78. Инструкция о порядке расчетов за электрическую и тепловую энергию (per. № 449 от 28 декабря 1993 г. Минюста РФ).

79. А.И. Шалин д.т.н., профессор, ведущий специалист ООО «ПНП БОЛИД», г. Новосибирск, «К вопросу об эффективности и надёжности новых устройств РЗА»

80. Мозгалев B.C., Богданов В.А., Карташев И.И., Пономаренко И.С., Сыромятников С.Ю. Оценка эффективности контроля качества электроэнергии в ЭЭС. Электрические станции, 1999, №1.

81. Жак Куро Современные технологии повышения качества электроэнергии при ее передаче и распределении , РУСЭЛТ, 2007.

82. Проект специального технического регламента "О безопасности при нарушении электроснабжения" ЦИсточник МинпромЭнерго РФ

83. Слодарж М.И. Режимы работы, релейная защита и автоматика синхронных электродвигателей. М.: Энергия, 1977.

84. Д. Чэплэн Провалы напряжения. Введение.- Энергосбережение, 2005.4

85. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций.-М.: Машиностроение, 1984.-312 с.

86. Хазов Б. Ф., Дидусев Б. А. Справочник по расчету надежности машин на стадии проектирования.-М.: Машиностроение, 1986.-224 с.

87. Дзиркал Э. В. Задание и проверка требований к надежности сложных изделий.-М.: Радио и связь, 1981.-176 с.

88. Резиновский А. Я. Испытания и надежность радиоэлектронных комплексов.-М.: Радио и связь, 1985- 168 с.

89. F. S. Goodell, Reliability and Maintainability by Design: A Blue-Print for Success. Journal of Aircraft, v. 24, № 8, 1987, p. 481-483.

90. Ковалев Б.И., Наумкин И.Е. Проблемы повышения качества расчетов токов КЗ в электрических сетях для задач РЗА. / В кн.: Релейная защита и автоматика энергосистем. Сб. докладов. М.: «ФСК ЕЭС», «ЦДУ ЕЭС», ВВЦ, Павильон «Электрификация», 2004.

91. В. Фишман .Провалы напряжений в сетях промышленных предприятий. Минимизация последствий.- Новости электротехники, 2004. №5(29)

92. И.А. Черных, И.Г. Шилов. Повышение устойчивости работы электродвигателей при провалах напряжения. Электрика, 2006. №2

93. Экспериментальные исследования режимов энергосистем. М.: Энергоатомиздат, 1985.

94. Официальное письмо Первого Вице-президента компании «Юкос» В.В. Анисимова «О повышении надежности работы технологических установок при кратковременном нарушении внешнего электроснабжения», Исх. № 505393 от 28.12.2005 года.

95. Головкин П.И. Энергосистема и потребители электрической энергии М.: Энергия, 1973. 168с.