CC BY
73
УДК 621.311
ЦЕНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ СХЕМ
РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
О.Е. Лагуткин, Т.Ю. Чиркова
Рассмотрены вопросы оценки надежности схем релейной защиты. Предложен оригинальный подход с использованием ценологических свойств исследуемого объекта.
Ключевые слова: релейная защита, надежность, ценологические свойства.
Одним из важнейших условий бесперебойной работы электроэнергетических установок является применение специальных устройств релейной защиты. Релейная защита предназначена для автоматического отключения поврежденного участка электрической сети от остальной неповрежденной части. Само понятие «релейная защита» появилось после изобретения специальных электромеханических аппаратов, называемых реле. Появление первых образцов электромеханических реле относится к 1830 -1832 гг. С тех пор они постоянно усовершенствовались и усложнялись, следствием чего являлось постоянное усложнение схем релейной защиты. В настоящее время средства релейной защиты применяются практически на всех элементах системы электроснабжения, начиная с двигателей, трансформаторов, кабельных и воздушных линий и заканчивая генераторами.
К релейной защите предъявляются требования по быстродействию (максимально быстрое отключение поврежденного участка), селективности (релейная защита должна действовать как при аварии на основном защищаемом участке, так и на соседних), чувствительности (защита должна приходить в действие при различного вида коротких замыканий) и надежности. Надежность схем релейной защиты определяется в основном минимизацией количества используемых элементов.
В данной работе проверена гипотеза о ценологических свойствах схем релейной защиты и в дополнение к существующим методам определения надежности предлагается ценологический метод, основанный на оценке схемы целиком вне зависимости от её сложности и крупности.
Объектом исследования являются существующие схемы релейной защиты трех подстанций (184, 209, «Ацетиленовая») химического предприятия НАК «Азот». Для примера на рис. 1 представлена схема релейной защиты ввода 6 кВ подстанции 209. На подстанциях выполнены схемы для различных объектов системы электроснабжения, такие, как релейные защиты силовых трансформаторов, синхронных и асинхронных двигателей различной мощности, вводов, секционных выключателей и т.д.
Рис. 1. Схема релейной защиты ввода 6 кВ подстанциии 209
Количество схем представлено в табл. 1. При исследовании схем релейной защиты важно правильно выделить вид. За вид принять тип реле в данном случае невозможно, так как схемы выполнены в основном однотипными реле, например реле тока РТ-40, реле напряжения РН-53 и т.д. Поэтому применим подход, изложенный в [1] и примененный к схемам силовой цепи главных понизительных подстанций. Схему релейной защиты представим в виде ценоза, где особь - отдельный элемент, вид - путь прохождения тока. Пример выделения видов для схемы релейной защиты силового трансформатора подстанции 209 представлен в табл. 2. Для сравнения построим графики распределения видов по всем схемам релейной защиты подстанции 209 (рис. 2).
Для оценки надежности предлагается использовать коэффициент сложности
к^сл Пв / Пос ,
где пв - количество видов цепей прохождения тока; пос - количество особей - элементов, используемых в схеме.
Результаты расчетов приведены в табл. 1 и на рис. 3.
Таблица 1
Количественные ценологические показатели схем _______________релейной защиты___________________________
Подстанция 209
АД №1 315 кВт Ды- мо- сос АД 500 кВт АД №2 315 кВт Секц. выкл. Ввод 6 кВ Трансф. напряже- ния Силовой трансф. 6/0,4 кВ Об- щий по п/ст
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Пос 103 79 100 75 102 53 62 88 662
Пвид 47 38 47 35 43 9 43 35 297
ксл 0,46 0,48 0,47 0,47 0,42 0,17 0,69 0,4 0,45
Подстанция «Ацетиленовая»
АД 3600 кВт СВМ Линия 6 кВ ЩСН Схема обдува Ввод Трансф. напряжения № 1 Трансф. напряжения №2 Сило- вой транс фор. 110/6 кВ Об- щий по п/ст
Пос 97 124 75 24 30 161 32 42 137 722
Пвид 43 41 28 11 12 67 15 24 92 333
ксл 0,44 0,33 0,37 0,46 0,4 0,42 0,47 0,57 0,67 0,46
Подстанция 184
СД 4000 кВт ЩП Т АД 700 кВт СР СВ АД 250 кВт Транс- форм. напря- жения Силовой трансф. 6/0,4 кВ АД 630 кВт Ввод Об щий по п/ст
Пос 97 46 91 20 99 87 62 88 96 51 736
Пвид 35 19 45 11 43 46 43 35 52 12 348
ксл 0,36 0,41 0,49 0,55 0,69 0,53 0,69 0,49 0,54 0,24 0,47
пвидов-шт
»♦ ♦ ♦ *♦ • (! + +
♦ АД 500
ІАДЗІ5
▲ Дымосос
ХСВ
ЖТН
• силовойТ
10
15
20
г, шт
Рис. 2. Ранговидовое распределение путей прохождения тока в схемах
релейной защиты подстанции 209
о,в 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 ОД
^СЛ
■
1 " А Ь А
< > ■ 1 ' * 1 к А } ш
Ч г Ш 1 1 А ■
і
♦
♦ п/ст 209
] Ацетиле новая
п/ст 134
10
Рис. 3. Распределение коэффициентов сложности по подстанциям
Таблица 2
Выделение видов в схемах релейной защиты
Вид
Количество видов в ценозе
6
6
4
4
2
3
3
Коэффициент сложности лежит в пределах 0 - 1. Чем выше значение коэффициента сложности, тем проще схема, то есть чем большее количество цепей создано из данного количества элементов, тем надежнее релейная защита. Иными словами, при наименее надежной схеме ввода подстанции 209 (ксл = 0,17), наиболее надежны схемы цепей трансформаторов напряжения подстанций 209 и 184, а также секционного выключателя подстанции 184 (ксл = 0,69).
Список литературы
1. Лагуткин О.Е. Критерии оптимальности построения схем ГПП. //
Промышленная энергетика. 1997. №3. С.20 - 24.
Лагуткин Олег Евгеньевич, канд. техн. наук, доц., oleg.lagutkin@,bk.ru, Россия, Новомосковск, НИРХТУ им. Д.И. Менделеева,
Чиркова Татьяна Юрьевна, ст. преподаватель, chirkovatnaimail.ru, Россия, Новомосковск, НИ РХТУ им. Д. И. Менделеева
CENOLOGY ASSESSMENT RELIABILITY RELAY PROTECTION SCHEMES
O.E. Lagutkin, T.Y. Chirkova
The problems of evaluating the reliability of relay protection schemes are considered. An original approach using tsenologicheskih properties of the object is proposed.
Key words: relay protection, reliability, cenology properties.
Lagutkin Oleg Evgenyevich, candidate of technical sciences, docent oleg. lagutkin@bk.ru, Russia, Novomoskovsk, NIRHTU named after D.I. Mendeleev.
Chirkova Tatiana, senior lecturer, Russia, Novomoskovsk , chirko vatnai mail. ru, NIRHTU named after D.I. Mendeleev
УДК 621.563
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОМПРЕССИОННЫХ ЧИЛЛЕРОВ
Г.В. Кутько
Рассмотрен технологический процесс работы компрессионного чиллера, функционирование чиллера в системе холодильного оборудования, приведены основные преимущества и недостатки указанного оборудования. Приведенные данные позволяют сделать вывод о перспективности применения и надежности использования указанных способов регулирования.
Ключевые слова: конструкция чиллера,холодопроизводительность, сжатие газа, компрессорр,автоматизация,технологический процесс.
Чиллер - это специальная холодильная машина, используемая для охлаждения жидких теплоносителей. В качестве промышленного охладителя чиллер способен поддерживать уровень температуры, необходимый для бесперебойной работы производственного оборудования, он широко применяется в различных сферах - машиностроении, пищевой, алкоголь-
