Seminarska naloga OBNOVA IZ KASKADNIH OKVAR

1. Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatikoMARIBOR Seminarska nalogaOBNOVA IZ KASKADNIH OKVAR PREDMET: Uporaba električne energije ŠTUDENT: Klemen Ogorevc ID št.: 93591413 SMER: Močnostna elektrotehnika

2. VSEBINA PREDSTAVITVE: • Obnovitvene lekcije • Obnovitvena načrtovanja • Kontrola frekvence • Kontrola napetosti • Generator jalovih sposobnosti • Varnostne sistemske lekcije • Ocenitev obnovitvenih trajanj • Obnovitveni trening

3. Obnovitvene lekcije

4. Proučevanje letnih motenj po proučevanju Severnega Ameriškega Rehabilitacijskega sveta (NERC) po desetih letih pokaže 117 motenj močnostnega sistema, ki so imeli enega ali več obnovitvenih sistemov, ki je pripadalo številu funkcijskih skupin. • V 23 primerih, nesimetrične jalove moči, z vključno z generatorji pod vzbuditvijo, utrpljene prenapetosti in vklopljenih reaktorjev. • V 11 primerih, obremenitve in nesimetričnega generiranja, vključno z odzivom nenadnega naraščanja v obremenitvi in podfrekvenčno obremenitvenim prelivanjem. • V 29 primerih, neustrezne obremenitve in koordinat generiranja, vključno z napako sposobnosti črnega- starta, problemi s preklopnimi operacijam linijske preobremenitve in koordinacija kontrolnega centra. • V 56 primerih, prikazovanja in neustreznosti kontroliranja, vključno z komunikacijo, nadzorne kontrole in sistemske zmožnosti prevzema podatkov, preobremenitev računalnika, zmožnosti prikazovalnika, simulacijskih orodij in sistemskega statusa zmožnosti. • V 15 primerih, varnosti sistema, vključno s prileganjem shem, sinhronizacija in sinhro kontrolo, obstoječi fazni koti in problemi z drugimi tipi prenosa. • V 20 primerih, zaradi osiromašenosti energijskih zalog, vključno z nizkim pritiskom kompresiranega zraka/goriva in izpraznjenih baterij. • V 41 primerih, zaradi neustreznosti načrta obnovitve sistema, vključno z pomanjkljivostjo načrtovane procedure, izven datumske procedure, nezasedene procedure, pomanjkljivosti treninga in neverjetne pomanjkljivosti standarda komunikacijskega besednega zaklada.

5. Obnovitvena načrtovanja

6. Najbolj operativne kampanje vzdržujejo obnovitvene načrte po njihovih obnovitvenih ciljih, operativnih filozofijah in vajah ter poznavanju z karakteristikam njihovih zmožnosti ponovnega zagona elektrarn in samosvojih reintegracijskih močnostnih sistemov. • Večina močnostnih sistemov ima določene splošne karakteristike in se obnašajo v podobnih manirah skozi celoten obnovitveni proces. Zato je možno vzpostaviti glavni postopek za izboljšanje grobe obnove. • načrt pa mora biti narejen tako, da bomo videli posamezne zahteve določenega močnostnega sistema. Ko je enkrat načrt narejen in testiran (s simulacijo in treningom), omrežni obnovitveni glavni program, ki ga je sposoben nadzorovati operator v določanju katere korake bo naredil in kdaj jih bo naredil, potem skuša ta program zmanjšati trajanje izpada in posledično tudi vpliv izpada na močnostnem sistemu.

7. Tipične obnovitvene stopnje

8. Tipi začetnih virov moči in kritične obremenitve

9. Kontrola frekvence

10. Podprta operacija močnostnih sistemov je nemogoča, če nista generator frekvenc in glavna napetost držana znotraj natančnih mej. • Med normalno operacijo so te zahteve mišljene kot avtomatska kontrola zank pod operatorjevim nadzorovanjem. Med obnovo ko so generatorji naviti in zunaj dosega so avtomatične kontrole neizogibne. • Sistemska frekvenca je glavna frekvenca vseh strojev, ki so povezani in deviacija individualnih strojev mora biti zmanjšana, da se izogne mehanskim poškodbam generatorja in prekinitvi celotnega sistema. To je generalno doseženo z dodajanjem obremenitve v inkrementu, ki ga lahko vsebuje inertnost in odziv obnovljenih in sinhroniziranih generatorjev. Odziv frekvence Odzivne ocene

11. Kontrola napetosti

12. Med zgodnjimi stopnjami obnavljanja višjih visokonapetostnih in podzemeljskih prestavnih faz moramo upoštevati tri sorodna prenapetostna polja: utrpljeno močnostno frekvenčno prenapetost, preklopne prehodne pojave in harmonično resonanco. • Višji prestavni sistemi Za transformatorje so skrbi in omejitve s preseganjem osnovnih izolacijski nivojev (BILs), prevzbuditev, harmonična proizvodnja in prekomerno gretje. Za odklopnike so skrbi z višjimi prehodnimi pojavi povrnitvene napetosti, ponovno vzbujanje, preskok in nižanje zmožnosti motenj. Za odvodnike prekinitvene prenapetosti povzročijo preventivno ponovno zaščito in škodo odvodnika. • Podzemni prestavni sistem Kabli so obremenjeni, tako kot njihova porast obremenitvene impedance MVAr-no polnjenje trenutnih miljskih vodnikov je okoli desetkrat hitrejše kot končni vodnik istega napetostnega sistema Okoli »MW obremenitve je naloženo na eno MVAr-no polnjenje

13. Generator jalovih sposobnosti

14. Generator jalovih sposobnosti (GRC) je opremljen z tovarniškimi krivuljami in se uporablja za operacijsko načrtovanje tipičnih večinskih razponov, lahko je tudi realiziran med dejanskimi operacijami. • Izbira izkoristka transformatorja: Delež in dejanske MVAr-ne sposobnosti generatorja

15. Oddaljen black-start Black-start izgorevalne turbine so pogosto glede za oddaljen pogon zaradi električne postaje pod delno ali popolno zrušitvijo močnostnega sistema. Tipično je ta tip izgorevalnih turbin zagnan znotraj 5 – 15 minut, kar je dobro znotraj 30 – 45 minut kritičnega časovnega interval, dovoljeno za vroč ponovni zagon od bobenskega tipa kotelskih turbinskih generatorjev (B-T-Gs). V načrtovanju za black-start parnih elektrarn, mora biti število omejitev upoštevano. Vrednosti bolj pomembnih so utrpljene napetostne opustitve (do 20%, trajanje preko 10s) v parnih elektrarnah večjih pomožnih motornih terminalov, prekovzbuditvenih in podvzbuditvenih mej izgorevalnih turbin in nastavitve varnostnih prenosov nameščenih v sistemih med black-start virom in parno elektrarno. V black-start operaciji je veliko mejnih faktorjev, ki izboljšajo nekatere zahteve na reaktivnih zmožnostih black-start vira. En ekstremen pogoje je začetna absorpcija polnjenja trenutnih visokih napetostnih (HV) in ekstra visokih napetostnih (EHV) vodnikov parnih elektrarn.

16. Naraščajoče zaganjanje in delujoče reaktivne močnostne zahteve parnih elektrarn

17. Zahteve za Nuklearno elektrarno Visoko obnovitvena prioriteta za uporabnosti imetja nuklearne elektrarne je priskrbeti dve neodvisni izklopni lokaciji izvira moči znotraj štiri ur po izpadu (outage) za omogočitev kontroliranja zaustavitve reaktorja in kasnejšega obnovitvenega servisiranja znotraj štiriindvajset ur po izpadu. Drugače mora iti reaktor skozi ohladitveni krog, kateri je ne razpoložljiv dva ali več dni. V pomembnih področjih nuklearne moči ni nujno, da je popolna močnostna obnovitev dosežena v nekaj dneh po popolnem izklopu. Nuklearne enote so tipično velike preko 600 MV in običajno oddaljeno nameščene. Ne morejo biti zagotovljene z zahtevami izklopnih lokacij izvira moči, dokler EHV (ekstra visoko napetostni) prestavni vodniki niso obnovljeni..

18. Varnostne sistemske lekcije

19. Razdalja, diferencial in vzbujalni prenosi Izvedba varnostnega sistema je lahko merjena z relativnimi deleži: • pravilna in želena prenosna operacija • pravilna in neželena operacija • nepravilno izklapljanje • napaka v izklopu Varnostni prenosi, ki lahko prizadevajo k obnovitveni proceduri so: • razdalja prenosov brez potencialnega obvladanja • zunaj koračni prenosi • kontrolirani sinhroni prenosi • negativno zaporedje napetostnih prenosov • diferencialni prenosi pomanjkanja harmoničnih obvladanj • V/Hz prenosi • generator podvzbuditvenih prenosov • podfrekvenčni preklopni prenos med reaktorjem/kondenzatorjem

20. Asimetrične lekcije med obnavljanjem: • Mnogo obstoječih EHV ((ekstra visoko napetostnih) vodnikov ima asimetrične (horizontalne) prevodne prostore. Te karakteristike generirajo nespremenljiva trenutna negativna zaporedja (NSCs). Pod lažjimi obremenitvenimi pogoji in med obnovitvijo povzročijo negativna zaporedja (NCS) padajoče izklapljanje številnih generatorjev, prepreči sinhronizacijo z dodatnimi generatorji in blokira oddaljeni black-start velikih termalnih enot. Trenutna neuravnovešenost 500 kV vodnikov

21. Ocenitev obnovitvenih trajanj

22. V teh ocenitvah je potrebno domnevati, da je lahko obremenitve narastejo tako hitro, kot postane generacija razpoložljiva in v tem času je zahtevano spreminjanje operacij, spodbujanja transformatorja, vodnikov, zaganjanje večjih motorjev in je veliko manj kot zahtevani čas za generiranje razpoložljivosti. Študija podprta s področnimi testi je pokazala, da nad predpostavkah niso nujno pravilne in obnovitveno trajanje je lahko ocenjeno z uporabo obeh generacijskih razpoložljivosti in spreminjajočimi operacijami. • Operacijske akcije vključujejo odpiranje/zapiranje prekinjevalnikov, naraščanje/znižanje transformatorskih izkoristkov, nastavljanje napetostnih in frekvenčnih določenih točk in startnih dodatnih motorjev. Ocenitev trajanja številnih nalog lahko diktira ponovno vizijo celotnem obnovitvenem načrtu.

23. Obnovitveni trening

24. Med obnovitvijo so sistemski operatorji sprijaznjeni z stanjem njihovih sistemov, ki so popolnoma drugačni od teh na katere so navajeni. • V normalnem stanju je primarni cilj minimizacija veljavnosti produciranja moči. EMS aplikacijski programi, ki pomagajo doseči ta cilj v koorporaciji modelov, ki prikazujejo poenostavljene primarnih obnašanj mirovnih stanj močnostnih sistemov in v koorporaciji z podatki, ki avtomatično pridobivajo iz sistema. • Med obnovitvenim procesom je cilj popolnoma drugačen. Tukaj je cilj minimizacija obnovitvenega časa in količine nestrežnih ur (kWh) energije z varnostjo , kot podrejeni cilj in brez obzirnosti veljavnosti produciranja. Sistemski obnovitveni krog

25. Konec predstavitve