1 1 Компьютерное моделирование судовой электроэнергетической системы в режимах металлического и дугового коротких замыканий и совершенствование ее защиты Цель работы
|
Скачать 0.95 Mb.
|
| 4. Автономные электроэнергетические системы (дизельные электростанции) Содержание 4.1Компьютерное моделирование судовой электроэнергетической системы в режимах металлического и дугового коротких замыканий и совершенствование ее защиты 4.2 Повышение устойчивости систем внутреннего электроснабжения с собственной генерацией при соизмеримой с нагрузкой мощностью 4.3 Повышение эффективности работы автономных электростанций переменного тока 4.4 Стабилизаторы параметров электроэнергии автономных систем электроснабжения с улучшенными техническими характеристиками 4.5 Повышение качества электроэнергии, вырабатываемой автономными дизель-генераторными установками 4.6 Улучшение эксплуатационных характеристик дизельной электростанции при работе на изменяющуюся нагрузку 4.7 Повышение энергоэффективности автономных ветро-дизельных электротехнических комплексов 1.4.1 Компьютерное моделирование судовой электроэнергетической системы в режимах металлического и дугового коротких замыканий и совершенствование ее защиты Цель работы: Разработать математическую модель судовой электроэнергетической системы для исследования режимов дугового и металлического КЗ с целью совершенствования ее защиты. В работе требуется решить следующие задачи: 1. Провести моделирование режимов дугового КЗ в СЭЭС с дизельными и турбинными ГА; 2. Разработать практические рекомендации по применению моделей при проектировании и проверке электрической защиты СЭЭС, а также выбору электрооборудования; 3. Разработать практические рекомендации по использованию моделей в учебном процессе; 4. Разработать комплекс моделей для типовых СЭЭС, позволяющих проводить моделирование режимов дуговых и металлических КЗ; 5. Выполнить определение уставок защиты и проверку чувствительности защитных аппаратов. Методы исследования, используемые в работе: Математическое моделирование Актуальность работы: Вопросыизадачи, рассматриваемыевданнойработе, относятсякобластипроектированияиэксплуатациисудовыхэлектроэнергетических систем (СЭЭС). Современная СЭЭС представляет собой сложный и высоко ответственный комплекс, от правильного функционирования, которого зависят человеческие жизни, экологическая безопасность, и безопасность судна с грузом. Стремительное развитие силовой полупроводниковой и микропроцессорной техники увеличили средне статическую мощность СЭЭС вновь строящихся судов и расширили возможность использования электрической энергии на борту судна. Системы распределения электроэнергии становятся более разветвленными и протяженными, а устройства выработки и преобразования энергии - более мощными. Повышенные требования к экологии и экономичности судовой движительной установки и судовой электростанции обуславливают широкое применение систем электродвижения и соответственно увеличение мощности СЭЭС. Меньшие, по сравнению с устройствами предыдущего поколения, электрические потери и габариты позволяют строить достаточно эффективные и надежные СЭЭС. Суда с электр о движением не единственный пример мощных и сложных СЭЭС, подобными качествами обладают СЭЭС судов без электро движения. Вот некоторые из них: буровые суда и суда нефтедобычи, танкера и суперконтейнеровозы. Работы по проектированию и строительству перечисленных типов судов давно и успешно ведутся за границей. В настоящее время правительство предпринимает шаги по реанимации судостроения. Готовится к одобрению программа освоения континентального шельфа. Опыт эксплуатации СЭЭС свидетельствует о периодически возникающих случаях несрабатывания защитных аппаратов при дуговых коротких замыканиях (КЗ). В результате, от продолжительного горения дуги, возникает опасность гибели экипажа, происходит возгорание кабелей, нарушается электроснабжение потребителей. Одной из причин несрабатывания защитных аппаратов при КЗ, не нашедшей отражения в действующих нормативных документах, является действие токоограничивающего действия электрической дуги, возникающей при дуговом КЗ. Кроме того, остаточное напряжение в месте дугового КЗ накладывает некоторые особенности на функционирование элементов СЭЭС, которые чрезвычайно сложно учитывать расчетным путем. Статистика показывает, что большинство КЗ на судне — это замыкания через дугу. Данная работа посвящена созданию модели СЭЭС в режиме дугового КЗ, разработке методики учета электрической дуги, выработке рекомендаций по повышению надежности срабатывания устройств защиты в режиме дугового КЗ. Ввиду отсутствия модели электрической дуги и рекомендаций по учету электрической дуги при моделировании СЭЭС, данная работа является актуальной. Рекомендации по содержанию работы(содержание теоретической и экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) : Введение 1. Анализизвестныхработпотемедиссертацииипостановказадачиисследования. 1.1. Анализлитературы, посвященноймоделированиюиописаниюгенераторныхагрегатов. 1.2. Анализлитературы, посвященноймоделированиюосновныхэлектротехническихустройств, входящихвмодельСЭЭС. 1.3. Анализлитературы, посвященноймоделированиюрежимовКЗвСЭЭС. 1.4. Анализлитературы, посвященнойсовершенствованию защиты. 1.5. Постановказадачиисследования. Расширенный список рекомендуемой литературы: 1. Абрамович, Б. Н. Возбуждение, управление и защита промышленных (бесщеточных) синхронных машин Текст. / Б. Н. Абрамович.- М.: «Информэлектро», 1981.-75с. 2. Александров, Г. Н. К расчету токов короткого замыкания в электрических сетях Текст. / Г. Н. Александров // Электричество.-2004.-№4. 3. Баранов, А. П. Судовые автоматизированные электроэнергетические системы Текст./ А. П. Баранов. СПб.: Судостроение, 2005.- 528с. 4. Баранов, А. П. Моделирование судового электрооборудования и средств автоматизации: Учеб. для вузов Текст. / А. П. Баранов, М. М. Раимов. -СПб.:Элмор, 1997.-232с. 5. Баранов, А. П. Использование пакета Simulink для изучения и исследования переходных процессов в судовых электроэнергетических системах Текст. / 6. A. П. Баранов, В. А. Федоренко // Эксплуатация морского транспорта.-2007.-№ 48. С. 46-47. 7. Беляев, А.В. Выбор аппаратуры, защиты, кабелей в сетях 0,4 кВ Текст./ А. 8. B. Беляев.-JI.: Энергоиздат, 1988. -176с. 9. Бояринов, Г. И. Синхронные генераторы автономных энергоустановок Текст./ Г. И. Бояринов.-М.: МЭИ, 2004.-71с. 10. Брон, О. Б. Электрическая дуга в аппаратах управления Текст./ О. Б. Брон. — М.:Госэнергоиздат, 1954.-532 с. 11. Бурьяноватый, А.И. Компьютерное моделирование в электроснабжении Текст./А. И. Бурьяноватый. -СПб.: ПГУС, 1999.-79с. 12. Бут, Д. А. Бесконтактные электрические машины Текст./ Д. А. Бут. М.: Высшая школа, 1990.-416с. 13. Bera, Николау. Защита судовых электроэнергетических систем от токов короткого замыкания на основе применения средств вычислительной техники Текст.: дис. канд. техн. наук: 05.09.03/ Николау Вега. -Л.:ЛВИМУ, 1982. -198 с. 14. Веретенников, Л. П. Исследование процессов в судовых электроэнергетических системах Текст./ Л. П. Веретенников.-Л.: Судостроение, 1975.-376с. 15. Веретенников, Л.П. Моделирование, вычислительная техника и переходные процессы в судовых электроэнергетических системах Текст. / Л. П. Веретенников, М. М. Раимов, А. И. Потапкин. Л.: Судостроение, 1964.-384с. 16. Герман-Галкин, С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0 Текст. / С. Г. Герман-Галкин. СПб.: КОРОНА принт, 2001.-320с. 17. Голубев, М. Л. Защита вторичных цепей от токов коротких замыканий Текст. / М. Л. Голубев. М.:Энергоатомиздат, 1982.-81с. 18. ГОСТ 28249-93. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ Текст.- Введ. 1995-01-01. М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов. 19. Гузанов, А. Н. Моделирование судового электрооборудования и средств автоматики Текст. / А. Н. Гузанов, К. В. Недялков. СПб.: СПбГУВК, 1996.-59с. 20. Дьяконов, В.П. MATLAB 6/6.1/6.5+Simulink 4/5. Основы применения Текст./ В. П. Дьяконов. М.: СОЛОН-Пресс, 2004.- 768 с. 21. Елисеев, И. Н. Исследование способов выявления электрической дуги к.з. и разработка чувствительных быстродействующих устройств защиты участков СЭС Текст.: дис. .канд. техн. наук: 05.09.03/И. Н. Елисеев. -Новочеркасск: НПИ, 1976.-184 с. 22. Кетков, Ю. Л. MATLAB 6.x.: программирование численных методов Текст./ Ю. Л. Кетков, А. Ю. Кетков, М. М. Шульц.-СПб.:БХВ-Петербург, 2004,-672с. 23. Копылов, И. П. Математическое моделирование электрических машин Текст. / И. П. Копылов. М.: Высшая школа, 2001.-327с. 24. Королев, В. В. Математическое моделирование систем управления и защиты на ПЭВМ Текст. / В. В. Королев.- Обнинск: ИАТЭ, 1996.- 107 с. 25. Ксенофонтов, А. П. Защитные устройства в судовых и береговых электроустановках рыбной промышленности Текст. / А. П. Ксенофонтов. -М., 1984.-254с. 26. Лищенко, А. И. Системы возбуждения и регулирования бесконтактных синхронных машин Текст. / А. И. Лищенко. —Киев, 1972. 27. Лищенко, А.И. Бесконтакные синхронные машины с автоматическим регулированием возбуждения Текст. / А. И. Лищенко.- Киев: Наукова думка, 1980.-224С. 28. Меджахед, А. Разработка методики эквивалентирования электродвигателей для расчета токов коротких замыканий в произвольный момент времени Текст. : автореф. дис. . канд.техн.наук: 05.14.02/ А. Меджахед.-М.: МЭИ, 1991.-16с. 29. Недялков, К. В. Автоматические регуляторы частоты и напряжения судовых синхронных генераторов Текст./ К. В. Недялков.-JI. : ЛИВТ, 1990.-58с. 30. Недялков, К. В. Моделирование судового электрооборудования и средств автоматики: Метод анализа электромагнитных процессов Текст./ К. В. Недялков. СПб: СПбГУВК, 1994.-37с. 31. Новгородцев, А. Б. Расчет электрических цепей в MATLAB:Учебный курс Текст./ А. Б. Новгородцев. -СПб.: Питер, 2004.-250с. 32. ОСТ5.6181-81. Судовые электроэнергетические системы. Методы расчета переходных процессов Текст.-М.: Госстандарт СССР: Изд-во стандартов. 33. Правила классификации и постройки морских судов Текст.: том 2, ч. 6. Электрическое оборудование.- СПб.: Российский Морской Регистр Судоходства, 2003. 34. Правила устройства электроустановок Текст. : утв. приказом Минэнерго России от 8 июля 2002 № 204. М.: -Омега-Л., 2008. 272 с. 35. Крючков, И. П. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования Текст. / И. П. Крючков, Б. Н. Неклепаев, В. А. Старшинов.-М.: «Академия», 2005.-416с. 36. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования Текст. : РД 153-34.0-20.527-98. М. ЭНАС, 2002. -152 с. 37. Ремезовский, В. М. Переходные процессы в электроэнергетических системах промысловых судов Текст. / В. М. Ремезовский, Л. Н. Токарев. -Мурманск: МГТУ, 1996.-72с. 38. Рокотян, Ю. В. Принципы и методы построения систем защиты судовых ЭЭС Текст.: дис. .канд. техн. наук: 05.09.03/ Рокотян Юрий Васильевич.-Л.:ЦНИИ СЭТ, 1984.-150 с. 39. Руденко, В. С. Основы преобразовательной техники Текст. / В. С. Руденко, В. И. Сенько, И. М. Чиженко М.: Высшая школа, 1980.-424с. 40. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования Текст./ Под ред. Б. Н. Неклепаева.-М.: НЦ ЭНАС, 2002.-152с. 41. Саврухин, А. П. Компьютерное моделирование и расчет линейных электрических цепей Текст./ А. П. Саврухин. М.: МГУЛ, 2001.-103с. 42. Сендюрев, В. М. Моделирование судовых электроэнергетических систем Текст./В. М. Сендюрев.-Л.:ЛЭТИ, 1979.-59с. 43. Справочник по преобразовательной технике Текст. / Под ред. И. М. Читенко. Киев: «Техника», 1978.- 447с. 44. Стражмейстер, В. А. Моделирование судовых электроэнергетических систем Текст. / В. А. Стражмейстер.- Владивосток : ДВВИМУ, 1978. -39с. 45. Ступин, Н. А. Математический аппарат и методика анализа случайных процессов в судовых системах Текст./ Н. А. Ступин. Л.: 1975. - 37с. 46. Сюбаев, М. А. и др. Аварии и неисправности в судовых электроустановках Текст. /М. А. Сюбаев. -Л.: Судостроение, 1980.-192с. 47. Таев, И.С. Электрические аппараты. Общая теория Текст. / И. С. Таев. М.: Энергия, 1970. 48. Токарев, Л. Н. Введение в электроэнергетику Текст. Л. Н. Токарев.-СПб.: «Алее», 1999.-223с. 49. Токарев, Л. Н. Математическое описание, расчет и моделирование физических процессов в судовых электростанциях Текст. / Л. Н. Токарев.-Л. Судостроение, 1980.-119с. 50. Токарев, Л. Н. Решение задач по теоретическим основам электротехники с помощью ЭВМ Текст. / Л. Н. Токарев. СПб: «Алее», 2000.-104 с. 51. Токарев, JI.H. Системы автоматического регулирования Текст. / Л. Н. Токарев. СПб: «Нотабене», 2001.-191 с. 52. Ульянов, С. А. Короткие замыкания в электрических системах Текст. / С. А. Ульянов. ГЭИ, 1952. 53. Федеральная целевая программа «Развитие гражданской морской техники» на 2009-2016 годы Текст. : утв. постановлением Правительства РФ от 21 февраля 2008 г. № ЮЗ /М., 2008. 54. Федоренко, В. А. Моделирование режима дугового короткого замыкания в цепях низкого напряжения силовых трансформаторов в мощных судовых электроэнергетических систем Текст. /В. А. Федоренко // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов.-2008.-№9. 55. Федоренко, В. А. Опасность возникновения дуговых коротких замыканий на судне и защита от них Текст. / В. А. Федоренко // Сборник научных трудов/ НГМА.-Новороссийск: Изд-во НГМА, 2006.-№11. 56. Федоренко, В. А. Учет электрической дуги в аналитической и машинной оценке чувствительности защиты Текст./ В. А. Федоренко // Сборник научных трудов/ НГМА.-Новороссийск: Изд-во НГМА, 2006.-№11. 57. Федоренко, В. А. Анализ гребных электрических установок с винторулевым комплексом Azipod Текст./ В. А. Федоренко, О. П. Хайдуков// Сборник научных трудов/ НГМА.-Новороссийск: Изд-во НГМА, 2001 .-№6.- С. 126129. 58. Филимонов, В. Д. Устройства защиты судовых электроэнергетических систем Текст. / В. Д. Филимонов. -JL: ЦНИИ «Румб», 1980.-107с. 59. Филимонов, В.Д. Коммутационно-защитные аппараты на судах финской постройки Текст./ В. Д. Филимонов, В. Г. Бланин. -JL, 1997. 60. Фильц, Р. В. Математическое моделирование явнополюсных синхронных машин Текст. / Р. В. Фильц. -Львов, 1991. 61. Чан Ван Нян. Аварийные режимы судовой электростанции Текст. : автореф. дис. . канд.техн.наук: 05.19.03 / Чан Ван Нян. СПб., 1993 -16с. 62. Чо Гван Чун. Шунтирующее действие асинхронных двигателей при коротких замыканиях в электроустановках напряжением до 1000 В Текст.: автореф. дис. канд.техн.наук: 05.19.03 / Чо Гван Чун. М., -18с. 63. Шевцов, М. В. Разработка и исследование алгоритмов адаптивного функционирования защиты от всех видов коротких замыканий на основе дистанционного принципа Текст.: автореф. дис. . канд.техн.наук: 05.14.03 / Шевцов В. М.-М.:МЭИ, 2003. -19с. 64. Шевченко, Ю.С. Бесщеточные синхронные генераторы промышленной частоты зарубежных фирм Текст. / Ю. С. Шевченко.-М.:Информэлектро, 1987.-52с. 65. Шиша, М.А. Учет влияния электрической дуги на ток короткого замыкания в сетях напряжением до 1кВ переменного и постоянного тока Текст./ М. А. Шиша//«Электрические станции».- 1996.- №11.-С. 49-55. 66. Калязин, Е. А. Электрическая защита судового электрооборудования Текст./ Е.А. Калязин, Ю.В. Рокотян, В.Д.Филимонов, JI.J1. Игнатьев.-Л.:Судостроение, 1983.-240 с. 67. Юрнанов, А. А. Регулирование возбуждения синхронных генераторов Текст. / А. А. Юрнанов, В. А. Кожевников.- СПб.: Наука, 1996. 68. Ясаков С. Г. Корабельные энергетические системы Текст./ С. Г. Ясаков. -СПб.: ВМА, 1999.-640 с. 69. IEC 60909-0:2001. Short-circuit Currents in Three-phase A.C. Systems, 2001.148 p. 70. IEC 61363-1:1998. Electrical Installations of Ships and Mobile and Fixed Offshore Units, 1998.- 92 p. 71. IEEE Guide for Performing Arc-Flash Hazard Calculations Amendment 1. The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., 2004.-131 p. 72. IEEE Recommended Practice for Excitation System Models for Power System Stability Studies. IEEE Std. 421.5-2005. The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., 2006.-95 p. 73. Ismail Kasikci. Short Circuits in Power Systems. A Practical Guide to IEC 60 909. -Wiley-VCH Verlag- GmbH, Weinheim, Germany, 2002.-165p. 74. NFPA 70E. Standard for Electrical Safety in the Workplace. 2009. 104 p. 75. Power System Blockset For Use with Simulink. Hydro-Quebec, TEQSIM International, 2001.-516 p. 76. Discrimination with LV breakers. Cashiers Techniques 201. Merlin Germ, 2001.30 p. 1.4.2 Повышение устойчивости систем внутреннего электроснабжения с собственной генерацией при соизмеримой с нагрузкой мощностью Цель работы: Разработать методику расчета системы электроснабжения с собственной генерацией соизмеримой мощности, обеспечить статической и динамической устойчивостью электрооборудования ЭТС с собственной генерацией соизмеримой с нагрузкой мощностью для возможных нормальных, ремонтных и аварийных схем питания. В работе требуется решить следующие задачи: 1. Разработать методику расчетов устойчивости электротехнического комплекса с собственной генерацией соизмеримой мощности с нагрузкой, которая учитывает изменения параметров двигателей и генераторов при изменении угловой частоты вращения, обеспечивающую высокую точность расчетов токов КЗ. 2. Произвести экспериментальные исследования режимов работы нефтеперерабатывающего предприятия при раздельной и параллельной работе генерации (одного/двух генераторов) с энергосистемой. 3. Определить статическую и динамическую устойчивость генераторов и электродвигателей электротехнического комплекса нефтеперерабатывающего предприятия с собственной генерацией при КЗ в сетях 110 и 6 кВ для возможных схем электроснабжения. 4. Произвестивыбор электрооборудования, автоматики и устройств для повышения надежности и экономичности работы потребителей нефтеперерабатывающего предприятия при кратковременных нарушениях качества электроэнергии в питающих сетях Методы исследования, используемые в работе: Являются электротехнические комплексы нефтеперерабатывающих предприятий и их функционирование для нормальных, ремонтных схем, в том числе при работе одного трансформатора на ГПП и/или одного генератора собственного источника. Актуальность работы: Необходимость освоения новых месторождений нефти и газа в труднодоступных районах, когда нет возможности электроснабжения от энергосистемы. Развитие шельфовых месторождений нефти и газа. Упрощенный подход к продаже генераторов десятками поставщиков, когда не осуществляются ни выбор напряжения, расчет статической и динамической устойчивости, выбор электрооборудования (мощности и отпаек трансформаторов, типов и параметров выключателей и т.д.), релейной защиты и автоматики. Необходимость обеспечения соответствия параметров качества электрической энергии на шинах секций РУ при наличии источников генерации разных производителей и мощности с целью обеспечения устойчивой работы потребителей и генераторов в установившихся и переходных процессах и пр. Рекомендации по содержанию работы(содержание теоретической и экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) : |
Похожие:
 |
Проек т «Компьютерное моделирование обоснования параметров работы одно- и двухступенчатых компрессоров и их оптимизация» |
 |
Компьютерное моделирование и визуализация в архитектуре и градостроительстве... Цель освоения дисциплины: сформировать у студентов навыки автоматизированного проектирования, подготовка специалиста, способного... |
|
Укажите правильный порядок включения на параллельную работу силового трансформатора напряжения? Какое количество силовых трансформаторов должно применяться в составе судовой электроэнергетической системе? |
|
Методические указания предназначены для повышения достоверности обнаружения... Цель работы – Разработка методических указаний по обнаружению замыканий листов стали сердечника статора электромагнитным методом... |
|
Техническое задание Поставка материалов для вычислительной и множительной техники Оплетка шлейфов, Защита от коротких замыканий (scp), Защита от повышения напряжения (ovp), Защита от перегрузки любого из выходов... |
|
Комплект контрольно-оценочных средств по учебной дисциплине Компьютерное моделирование Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Самарской области |
|
Дополнительная программа повышения квалификации Компьютерное моделирование гидродинамических и тепломассообменных процессов химической технологии с использованием программного модуля... |
|
Лабораторная работа №2 Разработка цифровой системы фильтрации сигнала. Цель работы Цель работы: разработка собственной системы обработки сигнала, реализующей ких-фильтрацию, на базе типового аппаратного и программного... |
|
Техническое задание на текущий ремонт шкафов управления апс филиала... Тестирование работоспособности шкафов управления автоматических пунктов секционирования вдольтрассовой воздушной линии 10 кВ в различных... |
|
I. Основные задачи ЧС, а также на снижение рисков возникновения и смягчение последствий чс, обеспечение безопасности населения, укрепление оборонного... |
|
Инструкция о порядке подключения системы противопожарной защиты объекта... ПС), собственником объекта недвижимости (защиты), юридическим и (или) физическим лицом, уполномоченным владеть, пользоваться или... |
|
Деятельность педколлектива, направленная на совершенствование системы воспитательной работы Муниципального казенного общеобразовательного учреждения «Средняя общеобразовательная школа №26» г о. Нальчик, Кабардино-Балкарской... |
|
1. Назначение, устройство, принцип работы тормозной системы автомобиля ваз 2105 Цель данной работы: разработать процесс ремонта и замены узлов тормозной системы автомобиля ваз 2109 |
|
1. Цель и задачи работы Цель работы – изучение конкурентных практических умений и навыков безопасной работы с торговым оборудованием, законодательными и... |
|
Реферат Объём пояснительной записки составляет 89 стр., рис. 13,... Совершенствование системы дистанционного банковского обслуживания в современных условиях (на примере «Приорбанк» оао) |
|
Лабораторная работа №1 Разработка описания и анализ информационной... Цель работы: описать и проанализировать информационную систему, распределить роли в группе разработчиков |