Интеллектуальный трансформатор.
Лекция № 3
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
Интелектуализация электрических систем является одной из важнейших тенденцией развития современных электрических сетей.
Общие направления развития интеллектуальных распределительных сетей:
1. Повышение надежности и качества электроснабжения с помощью внедрения следующих мероприятий:
- за счет автоматического секционирования и резервирования электроснабжения;
- за счет перехода к магистральному принципу построения сетей для сельских районов;
- с помощью внедрения схем разомкнутого кольца для городских сетей.
2. Улучшение управляемости сетей, а также снижение коммерческих и технологических потерь электроэнергии за счет внедрения следующего оборудования:
- за счет внедрения автоматизированных систем на основе микропроцессорной техники, с использованием интеллектуальных электронных приборов (IED);
- за счет цифровой передачи информации на основе принципов интелектуальных энергетических сетей (принципов «smart grid»).
3. Снижение затрат на обслуживание и организацию работ на линиях без снятия напряжения.
4. Повышение электрической и экологической безопасности оборудования электрических распределительных сетей, а также адаптация этого оборудования для применения в интеллектуальных электрических системах.
|
|
|
5. Сокращение числа ступеней трансформации напряжения за счет роста номинального напряжения в реконструируемых сетях.
6. Увеличение срока службы линий передач и электрооборудования подстанций.
Под «интеллектуальной» электрической системой следует понимать энергетическую эффективную систему, которая адекватно и оптимально реагирует на любые внешние и внутренние технологические возмущения. Эта система должна обеспечивать:
1) удобство и экологичность получения электроэнергии;
2) безопасность получения электроэнергии.
Существует три уровня интеллектуализации электрических систем:
1. Верхний.
2. Средний.
3. Нижний.
1) Верхний уровень предполагает интеллектуализацию энергосистемы, в том числе электрических сетей, в целом (как единой системы).
2) Средний уровень предполагает интеллектуализацию комплексов оборудования (например, электростанций и подстанций).
3) Нижний уровень предполагает интеллектуализацию отдельных видов силового оборудования (или комплексов потребителей), оснащенными современными автоматизированными системами управления (например, «умных улиц», «умных домом»).
В интеллектуальных распределительных электрических сетях технологические операции должны осуществляться динамически в режиме реального времени с учетом потребностей рынка электроэнергии. К таким технологическим операциям относятся следующие:
|
|
|
1) управление;
2) измерение;
3) защита;
4) создание базы данных;
5) учет электроэнергии;
6) оптимизация распределения электроэнергии.
К силовому интеллектуальному электросетевому оборудованию относится следующее:
1. Трансформаторы.
2. Распределительные устройства.
3. Специальное системное оборудование.
Всё это оборудование должно быть снабжено системами управления, защиты, мониторинга и учета электроэнергии.
На рисунке 13 изображена технологическая схема комплекса оборудования для интеллектуальных сетей.
| «Интеллектуальные» силовые трансформаторы |
| «Интеллектуальные» распределительные устройства |
| «Интеллектуальные» системные силовые устройства |
| Реклоузеры (вакуумные выключатели) |
| Автоматизированные вольтодобавочные трансформаторы |
| Статические тиристорные компенсаторы |
| Автоматизированные батареи конденсаторов |
| Накопители |
| Ограничители |
| «Интеллектуальные» распределительные электрические сети |
| Интеллектуальные системы управления, защиты, мониторинга, сбора данных, коммуникаций, учета электроэнергии, системы предотвращения несанкционированного доступа, программно-аппаратные комплексы |
|
|
|
Рисунок 1 – Формирование технологического комплекса
В интеллектуальном оборудовании для электрических сетей требуется применять более совершенные, по сравнению с обычными сетями, системы управления:
1. Микропроцессоры.
2. Контроллеры.
3. Терминалы удаленного доступа (RTUs).
4. Интеллектуальные электронные приборы.
5. Системы мониторинга.
6. Системы защиты.
Передавать информацию и управлять интеллектуальным оборудованием требуется в режиме реального времени.
Интеллектуальный трансформатор.
Это такой трансформатор, который обеспечивает максимально возможный контроль состояния следующих элементов трансформаторного оборудования:
1. Активной части.
2. Масла.
3. Вводов.
4. Систем охлаждения.
5. Устройств регулировки напряжения под нагрузкой.
6. Технологических защит.
Кроме того интеллектуальный трансформатор должен обеспечивать следующие режимы управления своими регулируемыми устройствами:
1. Автоматический режим.
2. Ручной местный режим.
3. Ручной дистанционный режим. В том числе:
|
|
|
1) Ручной дистанционный режим из удаленных центров управления;
2) Ручной дистанционный режим с полным контролем правильности исполнения команд.
Для эффективного функционирования подстанций, которые входят в состав интеллектуальных сетей, необходимо иметь следующее оборудование:
1. Средства для управления. 2. Средства для контроля параметров.
3. Оборудование для защиты. 4. Оборудование для автоматизации.
При этом одновременно необходимо решить две задачи:
1) Разработать цифровую систему управления, защиты и мониторинга ячеек распределительного устройства;
2) Оснастить силовое оборудование современными датчиками.
В обычных распределительных сетях (не интеллектуальных) в настоящее время наблюдаются недопустимо высокие колебания напряжения (до 50%, при норме 10%).
Важным условием перехода от обычных электрических сетей к «интеллектуальным» является применение современных специальных силовых устройств, которые могут обеспечить:
1. Требуемый уровень надежности электроснабжения.
2. Требуемое качество электроэнергии.
К таким специальным устройствам относится следующее оборудование:
1. Вольтодобавочные трансформаторы.
2. Статические тиристорные компенсаторы.
3. Автоматизированные батареи конденсаторов.
4. Ограничители тока. 5. Накопители энергии.
6. Реклоузеры (вакуумные выключатели).
1) Вольтодобавочные трансформаторы.
В современных условиях вольтодобавочные трансформаторы применяются как автоматические регуляторы напряжения. Возможности этих автоматических регуляторов напряжения могут быть расширены, если они будут применяться с параллельным подключением батарей статических конденсаторов. Эти конденсаторы одновременно повышают коэффициент мощности сети.
Контрольные вопросы по теме: «Интеллектуальное высоковольтное оборудование для распределительных электрических сетей»
1. Перечислить общие направления развития интеллектуальных электрических сетей.
2. За счет чего происходит повышение надежности и качества электроснабжения в интеллектуальных электрических сетях?
3. За счет чего происходит улучшение управляемости интеллектуальных электрических сетей, а также снижение коммерческих и технологических потерь электрической энергии?
4. Расшифровать понятие «интеллектуальная» электрическая система, пояснить, какие функции должна обеспечивать подобная система?
5. Перечислить существующие уровни интеллектуализации электрических систем электрических систем. Дать краткую характеристику этих уровней.
6. Как и в каком режиме должны осуществляться технологические операции в интеллектуальных распределительных электрических сетях?
7. Перечислить технологические операции, которые осуществляются в интеллектуальных распределительных электрических сетях.
8. Перечислить, какое силовое электросиловое оборудование относится к «интеллектуальному»?
9. Какое оборудование относится к «Интеллектуальным» системным силовым устройствам?
10. Какое оборудование, кроме силового, входит в состав «Интелектуальных» распределительных электрических сетей?
11. В каком режиме требуется передавать информацию и управлять оборудованием в интеллектуальных электрических сетях?
12. Объяснить, что такое «Интеллектуальный» трансформатор? Какие режимы управления своими регулировочными свойствами он должен обеспечивать?
13. Какое оборудование необходимо иметь в интеллектуальных электрических сетях, на подстанциях для их эффективного функционирования?
14. Какие задачи необходимо решить для эффективного функционирования подстанций, входящих в состав интеллектуальных электрических сетей?
15. Какие показатели обеспечивают специальные силовые устройства, которые применяются в интеллектуальных сетях? Какое оборудование относится к этим устройствам?
16. Для каких целей применяются вольтодобавочные трансформаторы? Каким образом могут быть расширены функции вольтодобавочных трансформаторов?
Письменно ответить на контрольные вопросы.
Лекция № 4
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 99; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!