Введение 3
1 Общие сведения о перенапряжениях 6
1.1 Общая характеристика перенапряжений 6
1.2 Перенапряжения в сети генераторного напряжения 8
1.2.1 Дуговые перенапряжения 8
1.2.2 Коммутационные перенапряжения 10
1.2.3 Феррорезонансные перенапряжения 12
1.3 Показатели изоляции электрооборудования генераторного
напряжения 12
1.4 Оценка коммутационных и грозовых перенапряжений,
возникающих в сети генераторного напряжения 17
2 Общие сведения о Жигулевской ГЭС 19
2.1 Краткое описание Жигулевской ГЭС 19
2.2 Состав действующего электротехнического оборудования схемы
13,8кВ 25
2.3 Предпосылки выполнения исследования 43
3 Результаты выполненного исследования 47
3.1 Исследования и измерения на Жигулёвской ГЭС по программе
обследования схемы 13,8кВ генераторного напряжения 48
3.1.1 Проведения измерений по программе обследования 48
3.1.2 Обработка результатов измерений 68
3.2 Уточнение передачи высокочастотных напряжений со стороны
500кВ в цепи генераторного напряжения 80
3.3 Оценка воздействий на RC- цепи 86
Заключение 89
Список используемых источников 91
На протяжение многих десятилетий остается неизменно справедливым утверждение, что электроэнергетика - это основа развития экономики страны. На сегодняшний день данное высказывание является достаточно емким, актуальным и справедливым. От надежного и стабильного функционирования объектов энергетики зависит качество и бесперебойность электроснабжения всех отраслей промышленности Российской Федерации, обеспечение комфортного уровня жизни граждан. С развитием и расширением агломерации крупных городов-мегаполисов, являющихся центром концентрации современной науки, техники, политики, крупных объектов жилищно-коммунального хозяйства, транспорта, потребление электроэнергии в регионах непреодолимо растет, предъявляются все более жесткие требования к качеству поставляемой электроэнергии. Именно поэтому и к объектам энергетики, так же предъявляются повышенные требования по бесперебойности и качеству производства электроэнергии.
«Электроэнергия, поставляемая от гидроэлектростанций, является дешевой и экологически чистой, не требующей использования невозобновляемых ресурсов. Поэтому развитие гидроэнергетики - это основа развития страны и общества в целом. Вопросы, касающиеся стабильного функционирования объектов гидроэнергетики, относятся к категории стратегически важных государственных задач. Повышение надежности, энергоэффенктивности основного и вспомогательного оборудования гидроэлектростанций является актуальной задачей, требующей постоянного мониторинга и оперативных решений».
«Жигулевская ГЭС строилась с 1951 по 1957 годы. На станции установлено 20 гидроагрегатов. Общая мощность равна 2 млн. 488 тыс. кВт. Годовая выработка составляет 11 млрд. кВт часов. В 1958 году Правительственная комиссия приняла ГЭС в промышленную эксплуатацию».
«В первые годы эксплуатации Жигулевская ГЭС была самой мощной гидроэлектростанцией в мире. Через несколько лет это первенство перешло Волжской ГЭС (Волгоградская обл.). Вскоре были построены Братская ГЭС, Красноярская ГЭС, Усть-Илимская ГЭС, Саяно-Шушенская ГЭС. Теперь Жигулевская ГЭС занимает 5 место в стране по мощности».
В данной работе представлено исследование возникновения высокочастотных перенапряжений в сети генераторного напряжения 13,8кВ на одной из крупнейших гидроэлектростанций России - Жигулевской ГЭС (ЖГЭС).
Практика эксплуатации оборудования ЖГЭС показала, что при коммутациях со стороны 500кВ на оборудовании 13,8кВ генераторных распределительных устройств возникают высокочастотные перенапряжения, которые неоднократно являлись причинами серьезных аварий. Исследование их возникновения и разработка технических мероприятий по ограничению является актуальной задачей. «Решение данной задачи позволит повысить надежность всей сети генераторного напряжения ЖГЭС, снизить риск возникновения аварийной ситуации и избежать возможных экономических затрат, связанных с аварийным простоем и аварийно -восстановительными ремонтами оборудования».
Из всего выше сказанного, следует выделить цель диссертации: исследование возникновения высокочастотных перенапряжений в сети генераторного напряжения Жигулевской ГЭС с разработкой рекомендаций по их ограничению.
Для достижения названной цели были поставлены следующие задачи:
моделирование условий возникновения высокочастотных перенапряжений в цепях собственных нужд (СН) ЖГЭС 13,8 кВ при отключённом генераторе после реконструкции оборудования ОРУ- 500 кВ;
произвести натурную проверку передачи возмущений со стороны 500 кВ в цепь СН 13,8 кВ после реконструкции ОРУ-500 В;
- разработка рекомендаций по выбору параметров и места установки RC-цепочек.
Научная значимость исследования заключается в разработке уникальной модели возникновения высокочастотных перенапряжений в цепях генераторного напряжения 13,8кВ собственных нужд ЖГЭС.
...
По результатам проведённого исследования можно сделать следующие выводы:
• в исследовании представлен теоретический материал по вопросам возникновения перенапряжений в сетях генераторного напряжения электростанций, позволяющий с теоретической точки зрения оценить степень проработанности проблемы в отечественной и иностранной литературе;
• обоснована необходимость в проведении исследования, приведен
справочный материал по аварийности на ЖГЭС, связанной с возникновением высокочастотных перенапряжений в сети
генераторного напряжения. Результаты исследования позволят
снизить аварийность, повысить надежность и избежать
экономических затрат, связанных с аварийным простоем
оборудования;
• причиной аварий на трансформаторах собственных нужд являются коммутационные перенапряжения, передающиеся со стороны 500 кВ на сторону 13,8 кВ электростатическим путем, т.е. через емкости обмоток. Появление данных перенапряжений связано с отсутствием в повышающих трансформаторах 1ТГ-8ТГ электростатических экранов и неблагоприятным соотношением «паразитных» параметров ошиновки 500 кВ и оборудования в цепях собственных нужд 13,8 кВ;
• натурными измерениями установлено, что высокочастотные напряжения, возникающие на выводах 13,8 кВ трансформаторной группы, усиливаются при переходе через токоограничивающий реактор на частотах 60 кГц. В трансформаторе собственных нужд между вводом трансформатора 5ТБ и 1 отпайкой РПН линейные напряжения, подаваемые на вход 5ТБ усиливаются на частотах 66-67 кГц;
• в работе выполнены следующие задачи: произведено уточнение условий возникновения высокочастотных перенапряжений в цепях СН генераторного напряжения 13,8кВ 5ТГ при отключённом генераторе 12Г после реконструкции ОРУ 500кВ, проведена натурная проверка передачи возмущений со стороны 500кВ в цепь СН 13,8кВ 5ТГ после реконструкции ОРУ 500кВ, уточнены параметры и места установки RC-цепочек;
• рекомендуется установить RC-цепочки с двух сторон токоограничивающего реактора с эквивалентными параметрами емкости 0,2 мкФ, сопротивления 50 Ом;
• RC-цепочки подключаются жестко к ошиновке и будут находиться в зоне дифзащиты трансформатора (ДЗТ). В нормальном режиме в токе небаланса появится составляющая тока 1,1 А. При однофазном замыкании в токе небаланса появится составляющая тока 2 А. В переходных режимах необходимо учесть, что сумма токов RC- цепочек может составить 170 А в амплитуде затухающих за 4-5 мс;
• по согласованию с заводом изготовителем можно установить в каждой фазе или КЭП-13,8-0,2-1У2 со встроенным резистором 50 Ом, или цепочку из двух последовательных конденсаторов типа КЭП- 10,5-0,4-1У2 со встроенными резисторами 25 Ом.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
