1 (2014-02-14 08:21:57 отредактировано ANTi_13)

Тема: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

Есть очень энергоемкое предприятие. Питание от энергосистемы получает по 110 и 330кВ. На предприятии механизмы с регулируемыми приводами 1980х годов выпуска. При отклонении напряжения на 20% (величина не проверенная) на время больше 0,2 с происходит аварийный останов механизмов (0,4-10кВ). Т.е. при любом к.з. в сети получается останов всего предприятия. Для недопущения этого были разработаны и реализованы множество мероприятий по снижению времени отключения к.з. (везде элегазовые выключатели в этой зоне, для питания ПС 110кВ данного предприятия - отдельные системы шин 110кВ узловых ПС 330кВ. Т.е. каждая ПС 110кВ получает по 110кВ питание от различных шин ПС 330кВ, и на шинах 110кВ ПС-330 кроме линий питающих ПС 110 предприятия нет других отходящих ВЛ и КЛ 110.
При отключении АТ на ПС 330кВ теряется одно из питаний ПС 110кВ (второе, от других шин другой ПС 330кВ) остается. У потребителя (предприятия) работают АВР 6-10кВ, но за время работы данных АВР почти все механизмы успевают отвалится. Самозапуска нет (синхронные машины и ЧРЭПы всякие, может даже движки постоянного тока). Руководством поставлена задача предложить коллегам на предприятии выход из таких сложившихся ситуаций и разработать мероприятия, позволяющие при потери одного из питаний обеспечить нормальный уровень напряжения при работе АВР. Что позволяет такое реализовать?
Вначале выбор пал на батареи статических конденсаторов. Но познакомившись с ними поближе, понял, что они не для этого предназначены. А что тогда? Аккумуляторные батареи гигантской емкости? Или вторкнуть в данный узел (сеть 110кВ) электростанцию? Или ещё какие предложения? Как такие предприятия работают на западе? Как обеспечивается работа механизмов при перерыве питания при работе АВР?

Добавлено 14.02.2014г.:

Post's attachments

схема питания завода.pdf 442.09 Кб, 46 скачиваний с 2014-02-14 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

2 (2014-02-13 18:27:51 отредактировано Михаил Пирогов)

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

Решение можно найти, поняв технологические процессы, выделить критичные узлы и перевести их на работу через ИБП. На одном заводе (признан системой как первая категория) с потреблением 5МВт в час, мы детально проанализировали технологию и красиво выкрутились:

1.  Установкой ИБП 80кВА. Всего таких 4 штуки;

2. В ряде случаев применили АПВ вентиляторов, в других местах поставили частотный привод с плавным автозапуском (еще и экономию электроэнергии получили + технологи счастливы, можно управлять режимами точнее);

3. Пересмотрели уставки по 10кВ кое где, с уменьшением времени срабатывания;

Пример: стекловаренная печь. Вентиляторы на АПВ. Обдув днища через частотники (3х315кВт) с плавным запуском. Всю систему автоматики, КИП, привод задвижек системы газоснабжения, сжатого воздуха, системы подачи водорода - все посадили на ИБП. АВР внутри цеха, АВР на КТП, АВР на стороне 10кВ... Все... печурка работает, перебои на период действия АВР не вызывают сильного шока у технологов... Решай эту задачу мы в "лоб", нужно было бы ставить систему гарантированного питания на 2000кВА....

РОССИЯ, Санкт-Петербург, www.i-mt.net

3 (2014-02-13 18:30:46 отредактировано Михаил Пирогов)

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

ANTi_13 пишет:

Или вторкнуть в данный узел (сеть 110кВ) электростанцию?

Был случай когда погасли со всех сторон... вышеуказанные мероприятия не спасли печь... вытекло 350 тонн стекломассы... эвакуация персонала... сирены... в общем, "красота"...

После этого поставили на центральное РУ-10кВ два дизель-генератора Cummins 10кВ, 2МВт каждый. + тройной АВР ICQ/ab:)) Но станция в дежурном режиме у меня запускалась с подачей напруги на шины за 12-14 секунд. Соответственно не подходит для бесперебойного электроснабжения, но с учетом вышеописанных мероприятий оказалось оптимальным для завода.

Если есть газ, то целесообразно рассмотреть мини-тэц, особенно если есть котлы-утилизаторы и котельная уже на предприятии. Можно еще и получить более дешевые кВт... Но тут нужно смотреть все, считать, понимать объемы капитальных вложений... готовность предприятия идти на это... И надо ли это...

РОССИЯ, Санкт-Петербург, www.i-mt.net

4

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

Припоминаю случай разборки одной из проблем с участием представителя Ростехнадзор. Только вхожу в зал заседаний (немного припоздал), и мне инспектор сразу в лоб (причем к теме разборки никакого отношения не имеет). Вот у вас тут три железнодорожные подстанции с замкнутым транзитом. соответственно, не выполнены требования к питанию потребителей, нужно два независимых источника, а замкнутый транзит - источники зависимые (вдруг СМВ-110 повредится?. Тогда с помощью руководства от наездов отбился, да и того инспектора вскорости уволили, дабы своим идиотизмом не дискредитировал уважаемый надзорный орган.
А теперь по теме. Для того, чтобы резервирование было полноценным, нужно при разрыве между питающими источниками от одной питающей линии питать одну группу механизмов, от другой - полностью заменяющую другую. И по сети 330 кВ поработать нужно (вряд ли это будет питание опять же от независимых источников, где-то КЗ в сети 330 может снизить напряжение на шинах обеих подстанций. То есть, быстродействие должно быть обеспечено во всех возможных режимах.
Но вот на одном из наших объектов в свое время бились над проблемой. КЗ в сети 110 кВ на каком-то сочетании фаз, отключенное быстродействующими защитами - и вылетает 78 МВт генерации в связи с проблемами собственных нужд. Я уж подозревал, что где-то просто отваливается пускатель при снижении напряжения, но оказалось еще интереснее. Какой-то второстепенный механизм запитан от автомата с защитой минимального напряжения без выдержки времени. Не было гвоздя - подкова пропала, не было подковы - лошадь захромала, лошадь захромала - командир убит, конница разбита, армия бежит. Но ведь этот автомат выполнен на основе требований какого-то европейского стандарта.
Впрочем, на предыдущей площадке Форума по сходной теме мне Dnestr как-то объяснил проблемы электроснабжения металлургических заводов и пути их решения. Так что подождем его мнения, информация у меня не сохранилась.

5

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

ANTi_13, выложите схему сети, если есть.

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

Только завтра смогу выложить схему сети, дома схем нет.

7

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

Необходимы сведения о максимальной единичкой мощности механизма.
В ряде случаев может помочь АПВ вентиляторов, насосов и т.д. о чем сказал Михаил Пирогов в сообщении #2. Для ряда технологических механизмов АПВ не возможно.
В любом случае требуется анализ схем управления. Встречал схемы управления ответственных вентиляторов на базе ящиков Я5000 (кнопка и пускатель с самоудержанием).
В любом случае требуется анализ технологии, схем управления приводами.
Пока можно предложить:
1. Дизельно-роторные ИБП или просто роторные ИБП (без дизеля).
Обеспечивает электроснабжение потребителей при повале напряжения за счет энергии наколенной в маховике.
Выпускаются единичной мощностью до 2-3 МВт.
http://www.sib.com.ua/arhiv_2011/2011_3 … 2_2011.htm
http://www.dcforum.ru/sites/default/fil … _hitec.pdf
Такие системы производят компании Hitec Power Protection, Piller Power Systems, EURO-DIESEL и др.
Применяются такие системы в основном для ЦОД.
2. БАВР (тема несколько раз обсуждалась на форуме).
3. Традиционные статические ИБП.
4. Системы хранения энергии с суперконденаторами.
Например,
- Семейство низковольтных силовых преобразователей PCS100 UPS-I (ABB)
http://www05.abb.com/global/scot/scot20 … /UPS-I.pdf
- PCS100 AVC Динамический компенсатор искажения напряжения (ABB)
Русский язык:  http://www05.abb.com/global/scot/scot20 … e/DKIN.pdf
Английский язык:
http://www05.abb.com/global/scot/scot23 … alogue.pdf
И еще ссылки с сайта АББ
http://www.abb.ru/abblibrary/DownloadCe … jQsxLpD0Iy
http://www.abb.ru/Search.aspx?abbcontex … p;q=PCS100
Для вариантов 3 и 4 могут возникнуть проблемы при динамическом торможении.
Для систем с маховиками (вариант 1) требуется периодическая замена подшипников в заводских условиях.

8

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

evdbor пишет:

2. БАВР (тема несколько раз обсуждалась на форуме).

На предыдущем месте работы рассматривали возможность применения ТАВРов на промыслах.

Например как во вложении.

Мы рассматривали продукцию Института Энергетической Электроники
http://www.ipe.ru/tsu/tavr

Но заказчик оказался не готов к затратам и проект "умер"

Post's attachments

Rec_54643.PDF 1.94 Мб, 22 скачиваний с 2014-02-14 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

9

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

Добавил схему питания завода. Рисовать не мастак, да и схема общая и на большинство вопросов поставленных не ответит. Спасибо коллеги за информацию, пока изучаю её.

10 (2014-02-14 08:32:39 отредактировано fll)

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

что-то 20% - это совсем ни о чем, 0,8 номинала ...странно все это в комплексе
может там с нагрузкой разобраться надо, самозапуски, не знаю технологические авр-ы, где возможно и пр. а не мегадевайсы на верхней стороне устраивать
с пбв поиграться)))

11

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

Завод строился в первой половине 1980-х г.г. Модернизаций производственных линий грандиозных до сих пор не было. На заводе очень точные производственные линии и очень жесткие требования к качеству продукции - прутики и всякие стальные заготовки и прочее с толщиной и допусками в несколько микронов. Даже незначительные отклонения ведут к производству брака.

12

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

мда,...как говорил мой Па, все мы рабы технологии...

13

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

судя по количеству наворотов в сетях ВН, видимо, денег не жалели))) как вариант при широком финансировании к обсуждению, ускоряйте АВР на 6-10 по факту пуска защит этих ВН присоединений + возврат

14

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

Так самое обидное, что ниже 110кВ - это все оборудование завода. Я даже не в курсе какие там стоят механизмы и типы приводов: постоянный ток, синхронники лии асинхронники, есть ли чрэпы или нет и т.д. Туда даже не пускают... Говорят, что мол всё модернизировали (?!), теперь дело за нами. А то что время отключения к.з. в данном узле снизили до 0,15-0,2 с с учетом времени работы защит (всё поменяли на микропроцессоры) и отключения элегазовых выключателей (а их поверьте, поменялось даже не один десяток...) - это никого не волнует... И они всё равно обвиняют нас в нарушениях электроснабжения и требуют от нас определенных мер.

15

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

подобные вопросы решаются в комплексе....

16

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

Наиболее правильный выход - заказ проработки вопроса какому либо профильному институту связанному с проектными работами в энергетике.
Вопрос на самом деле скорее в юридической плоскости, нежели в технической. Столь жесткие требования по напряжению должны быть соответствующим образом оформлены.И все равно останется проблема близкого трехфазного кз к шинам 330, которую не решить даже посадив завод на вставку постоянного тока.

17

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

Пример таких "профильных" институтов? Просто существующих проектный институт, который проектировал завод, говорит, что всё супер сейчас, что выполнен целый комплекс мероприятий, направленный на повышение надежности снабжения завода. И что проблемы у элекстроснабжающей организации...

18

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

Думаю данную проблему надо решать на уровне 0,4 и 10 кВ на самом заводе (внедрить самозапуск ответственных механизмов 0,4 кВ, АВР по 6(10) кВ сделать не только по напряжению, но и по частоте, уменшить до 0,2с время АВР и.тд). По стороне 110 и 330 кВ ничем тут особо не поможешь. Единственное смущает схема питания ПС №1, №4 и №5. О какой надежности можно говорить при наличии одного ввода питания?

19

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

По ПС №1 - это их требование. Причем мы настаивали на совершенно обратном. Логика - вероятность к.з. на шинах и отключение шин в разы ниже, чем вероятность внешнего к.з., к которому их механизмы очень чувствительны (там порядка 3-4 периода промышленной частоты (меньше даже 0,1 с) и всё отваливается по технологии. Но легко пускается линия.

По ПС №4 и №5 - там мощные печи. Им вообще побоку просадки напряжения. Это так ещё с бородатых времен, всех всё устраивает. В сети 110кВ все - МП и элегазовые выключатели, где-нибудь в России так под потребителя подстраиваются? (все модернизации за счет энергоснабжающей компании...)

20

Re: Как обеспечить норм.напряжение при перерыве питания при работе АВР?

ANTi_13 пишет:

Так самое обидное, что ниже 110кВ - это все оборудование завода. Я даже не в курсе какие там стоят механизмы и типы приводов: постоянный ток, синхронники лии асинхронники, есть ли чрэпы или нет и т.д. Туда даже не пускают... Говорят, что мол всё модернизировали (?!), теперь дело за нами.

Пока писал ответ движок форума решил, что я его покинул и потребовал опять сделать вход. А я вместо того чтобы сохранить весь написанный текст, стал вводить пароль и .....текст потерялся.... А тут пенсионеры звонят и говорят, что пора в баню.... Так что после бани опять сяду писать, но сперва в блокнот, а потом вставлю на форум. Но особого ничего не ждите. Чудес в электричестве не бывает.....