Слайд 1 - ЗАО ИТФ «Системы и технологии
advertisement
Ивановский государственный энергетический университет имени В.И.Ленина Савельев В.А., Батаева В.В., Гришин С.Б. В 0,26 го 0,21 вс е 0,16 ай 0,22 ир 0,28 м 0,49 0,5 Ки т ия ор ве ги Ш я ве ца ри Ф ин я ля нд ия Б ел ар ус ь Ук ра ин Ка а за хс та н Н 0,16 а 0,16 Ро сс 0,14 Ка на д 0,12 Ш А 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 С И ел та ик ли об я ри та ни я Я по ни я Ф ра нц ия Ге рм ан ия Энергоёмкость ВВП стран мира 0,53 0,23 0,21 0,16 0,1 2 природно-климатические условия, а именно низкие среднегодовые температуры, что требует значительных затрат ТЭР; структура экономики, в которой высокая доля энергоемких производств (более 60% промышленности) и относительно малая доля услуг, имеющих низкую энергоемкость; большая протяженность транспортных потоков энергоресурсов. ослабление государственных и неразвитость рыночных механизмов энергосбережения; относительно низкая стоимость энергоресурсов; значительная доля устаревшего энерготехнологического оборудования и технологий. снижет конкурентоспособность товаропроизводителей; требует дополнительных финансовых затрат на энергообеспечение страны; значительного объем выбросов вредных веществ в окружающую среду; увеличивает расходов невозобновляемых природных топливных ресурсов, особенно углеводородов Динамика ВВП, промышленного производства, конечного потребления домохозяйств и электропотребления 180 160 120 100 80 60 ВВП Конечное потребление электроэнергии Промышленное производство Конечное потребление электроэнергии промышленностью Расходы домашних хозяйств на конечное потребление Потребление электроэнергии жилым сектором 2006о 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 40 1990 1990 г. = 100 140 6 Ивановский государственный энергетический университет имени В.И.Ленина Динамика потребления электроэнергии на душу населения 7 Энергосбережение и надежность работы энергосистемы тесно связаны. Аварийный режим в части энергосистемы может привести к необоснованным потерям мощности и энергии, отключению потребителей и снижению качества электроэнергии. Использование противо-аварийной автоматики является одной из мер повышения надежности электроснабжения, а следовательно и повышением энергосбережения. При аварийной ситуации, сопровождающейся значительным снижением частоты, часть потребителей отключается от автоматической частотной разгрузки. Но если частота продолжает падать, то для сохранения собственных нужд электростанции в действие должна вступать частотно-делительная автоматика (ЧДА), и отделять электростанцию от системы в различных сечениях. ПС-2 ПС-1 ПС-3 ВЛ-1 ВЛ-2 ВЛ-3 1 2 3.2 ВЛ-5 ВЛ-4 ВЛ-6 ПС-4 3.1 ПС-6 ПС-5 ПС-7 ПС-8 Рис. 1 Существующие варианты выделения ТЭЦ - не учитывается текущее состояние схемы и оборудования; - при отделении станции от системы возникает большой избыток мощности в выделившемся районе, вследствие чего на большую величину мощности необходимо разгружать генерирующее оборудование. При анализе были рассчитаны возможные небалансы мощности в выделяемом районе в различных режимах станции (в % от общего потребления рассматриваемого района). Он показал, что в различных режимах небаланс составляет от 20 до 40%. - не учитывается текущее состояние схемы и оборудования; - при отделении станции от системы возникает большой избыток мощности в выделившемся районе, вследствие чего на большую величину мощности необходимо разгружать генерирующее оборудование. При анализе были рассчитаны возможные небалансы мощности в выделяемом районе в различных режимах станции (в % от общего потребления рассматриваемого района). Он показал, что в различных режимах небаланс составляет от 20 до 40%. Для выполнения более точного анализа была разработана модель рассматриваемого района в программном комплексе «Мустанг», которая позволяет осуществлять анализ с учетом действия АЧР, и после ее работы рассматривалось действие ЧДА. В модель была включена прилегающая сеть 110 и 35 кВ. Просчитывались как существующие режимы, так и режимы связанные с заменой ЧДА и выходом в прилежащую сеть. После расчетов режимов была определена целесообразность отделения станции по каждому из вариантов. ПС-2 ПС-1 ПС-3 ВЛ-1 ВЛ-2 ВЛ-3 1 2 ВЛ-5 ВЛ-4 ВЛ-6 ПС-4 3.1 ПС-6 ПС-5 ПС-7 ПС-8 Рис. 2 Новые варианты выделения ТЭЦ Изменение настроек ЧДА привело к снижению небаланса в рассматриваемом районе от 5 до 12%. Внедрение в промышленную эксплуатацию программноаппаратного комплекса частотно-делительной автоматики с расширенной зоной действия позволит значительно сократить недоотпуск электроэнергии и потери мощности в случае сложной каскадной аварии сопровождающейся значительным снижением частоты старение парка силовых трансформаторов и рост рисков отказов снижение стоимости электронных средств управления и контроля (микропроцессоры, компьютеры, оптоволоконные линии связи, Интернет и др.) недостатки квалифицированных кадров несовершенство существующей системы диагностирования Диагностика трансформаторов и автотрансформаторов снижает расходы на ремонт на 75%, недоотпуск электроэнергии на 63%. Ежегодная экономия составляет 2% от стоимости нового трансформатора Продление срока службы трансформаторов на 2030 лет в условиях дефицита инвестиционных ресурсов более выгоден, чем его замена на новый. Поэтому первостепенное значение приобретает эффективный контроль за техническим состоянием и организация мониторинга трансформаторов. Мониторинг силовых трансформаторов. Необходимость оценки фактического ресурса электрооборудования для определения очередности вывода в ремонт или технического перевооружения и реконструкции энергообъектов. Прогнозирование остаточного ресурса для определения остаточного времени работы электрооборудования. Отсутствие обобщенной методики определения фактического ресурса, учитывающей воздействие всех эксплуатационных факторов для электрооборудования различных типов и классов напряжения. доставляют системы охлаждения, вводы и уплотнения (около 40% дефектов) распрессовка обмоток (10 %) загрязнение и увлажнение твердой изоляции обмоток (10 %) старение и загрязнение масла (10 %) Более 70 % дефектов могут быть выявлены без отключения трансформатора от сети. суммарная активная и реактивная мощности по фазам на всех сторонах трансформатора; амплитуда напряжений на всех сторонах; токи фаз на всех сторонах трансформатора и в общей обмотке автотрансформатора; значения концентраций семи газов в масле; относительное содержание влаги в масле; положение РПН; температура обмоток; температура окружающего воздуха; температура верхних слоев масла; температура масла на входе и выходе системы охлаждения; токи по фазам двигателя привода РПН; токи двигателей маслонасосов и вентиляторов обдува; количество включенных вентиляторов дискретные сигналы превышения допустимых значений газов и влаги в масле Основа – обобщенная информационная модель трансформатора Специфические протоколы опроса датчиков вибрации, ЧР, газов и др. Стандартизированные средства обмена (МЭК 101/104, OPC) Инструментарий SCADA собственной разработки Формирование отчетов, построение трендов, архивация данных Регистрация нештатных режимов с генерацией предупредительных сигналов Мониторинг двигателей и насосов 1. Выявление дефектов и неисправностей на ранней стадии их возникновения и за счет этого: Сокращение числа аварийных отключений Снижение ущерба от недоотпуска электроэнергии потребителям Контроль за оборудованием, работающем в условиях, недоступных для постоянного осмотра. Предотвращение нарушений в работе технологической цепи Своевременная замена дефектных элементов 2. Максимальное использование резерва в напряженных режимах 3. Применение прогрессивной формы ТО и Р «По техническому состоянию»; 4. Внедрение новой технологии эксплуатации и управления техническим состоянием; Оценка технического состояния изоляции обмотки статора и питающего кабеля Исключение отказа при увлажнении и снижении уровня изоляции ниже допустимого Вести мониторинг за режимами и параметрами, определяющими техническое состояние отдельных элементов и узлов, накопление и аналитическая обработка данных Формирование знаний для принятия решений по повышению надежности и экономичности эксплуатации Сопоставление оборудования по показателям технического состояния, наработки и остаточного ресурса (сработки) БД (справочник о параметрах и характеристиках конкретного оборудования) Мониторинг •Наработки •Величины и длительности перегрузок; •Числа и длительности пусков; •Рабочих и переходных режимов •Токов фаз или активной мощности •Состояние изоляции обмотки статора •Уровень изоляции в рабочем состоянии и в резерве Объект контроля Контролируемые параметры Контроль •За состоянием изоляции Остановленных и работающих двигателей •Вибрационный подшипников •Тепловой подшипников •Величины скольжения •За перегрузкой пусковыми токами •Изменение нагрузки •Технических параметров •Теплового импульса в рабочем и пусковом режиме Диагностирование •Изоляции обмотки статора •Поврежденных стержней «беличьей клетки ротора» •Привода механизма по совокупности электрических параметров Информационно-аналитическая обработка и оценка технического состояния элементов и узлов Интегрированная БД о техническом состоянии, параметрах контроля и результатах диагностирования Управление техническим состоянием Корректировка режимов: работа; резерв, ограничение по нагрузке, числу включений, сработке ресурса, наработки Принятие решений о замене, реконструкции или продлении срока эксплуатации БД ремонтно-эксплуатационной информации для каждой единицы оборудования Планирование ТО и Р, определение объема и сроков работы, численность персонала, объема запасных частей Формирование системы отчетов, рекомендаций и данных анализа Повышение надежности работы АИСС за счет использования балансовых зон Спасибо за внимание • • • • • • • рост производства и потребления электроэнергии, рост необходимый для развития экономики и повышения комфортности жизни населения; повышение эффективности потребления топлива и электроэнергии в экономике и в жилищно-коммунальном секторе за счёт энергосбережения; совершенствование структуры производства электроэнергии за счёт опережающего роста её выработки на атомных электростанциях и более полного использования потенциала гидроэнергетики улучшение качества нефтепродуктов и повышение эффективности переработки нефти; комплексная переработка природного и попутного газа и увеличение использования газа на нетопливные нужды; использование экономически эффективных возобновляемых источников энергии. балансы топливно-энергетических ресурсов предусматривают.
