炼化企业电源快切装置的优化配置研究

摘要

炼化企业电网结构日益复杂，事故后果严重，因此对供电的可靠性要求很高。当企业的工作电源故障时，通过快切装置可以将负荷迅速地切换至备用电源，保证了炼化企业的安全稳定运行。快切装置动作不当不但会导致电源切换失败，更会给电气设备造成严重的冲击。因此深入研究影响快切装置动作过程的各项因素，对合理地配置快切装置，提高快速切换装置的可靠性、速动性和通用性，保证负荷母线电源切换的成功具有重要的意义。
　　本文利用PSCAD/EMTDC仿真软件，对影响快切装置动作过程的各类因素进行了研究分析，主要工作如下:
　　首先对感应电动机的启动特性、静电压特性、发生扰动时的暂态特性进行了仿真分析，并阐述了临界切换时间这一概念。在此基础上，分析研究了故障发生时快速切换、检同期切换、残压切换的动作特性，母线残压及感应电动机运行状态的暂态变化过程。
　　其次重点分析了感应电动机的电气参数对快切装置动作过程的影响。感应电动机拖动的负荷被分为恒转矩负荷、转矩随转速变化的负荷两类，分别研究了故障时拖动这两类负荷时电动机各电气参数单一变化时对快切装置各种切换方式的影响。
　　然后分析研究了影响快切装置动作的其他因素:电源进线的线路组抗，感应电动机在负荷中所占的比例，以及各类故障情况。最后文章指出，快切装置在实际运行时，必须与电动机的低压保护装置配合，才能取得预期的切换效果。本文所作研究对炼化企业快速切换装置的配置具有一定的参考意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．2 炼化企业电力系统现状与评述

1．3 炼化企业电源及其切换技术简述

1．3．1 厂用电系统

1．3．2 工作电源与备用电源

1．3．3 备用电源自动投入装置

1．3．4 快切装置

1．4 快切装置国内外研究现状

1．5 本论文主要研究工作

第2章 感应电动机的运行特性分析

2．1 三相感应电机数学及仿真模型

2．2 感应电动机的机械特性

2．3 感应电机的静电压特性

2．4 感应电动机断电、重合过程的分析

2．4．1 空间向量变换

2．4．2 感应电机失电残压解析式

2．5 本章小结

第3章 基于PSCAD的感应电动机运行特性仿真

3．1 PSCAD／EMTDC

3．2 炼化企业负荷的分类

3．3 感应电动机的负荷特性

3．3．1 电动机启动特性

3．3．2 不同端电压下感应电动机的稳态特性

3．3．3 发生扰动时电动机的暂态特性

3．4 感应电机电源切换过程仿真

3．4．1 工作母线失电过程

3．4．2 备用电源投入过程

3．4．3 临界切换时间

3．5 本章小结

第4章 电源快切装置动作影响因素分析

4．1 炼化企业负荷母线仿真系统

4．2 负荷类型对电源切换过程的影响

4．3 感应电动机参数对电源切换方式的影响

4．3．1 算例分析

4．3．2 数据结果分析

4．3．3 拖动混合负荷时电机参数对电源切换方式的影响

4．4 线路参数对电源切换方式的影响

4．5 静态负荷和动态负荷比例对电源切换方式的影响

4．6 故障类型对电源切换方式的影响

4．7 电动机的低压保护装置对电源切换方式的影响

4．8 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

附录

附录1 恒转矩负荷三相短路接地故障时电机各参数对切换方式的影响

附录2 恒转矩负荷三相断路故障时电机各参数对切换方式的影响

附录3 转矩随转速变化的负荷三相短路接地故障时电机各参数对切换方式的影响

附录4 转矩随转速变化的负荷三相断路故障时电机各参数对切换方式的影响

附录5 混合负荷三相短路接地故障时电机各参数对切换方式的影响

附录6 混合负荷三相断路故障时电机各参数对切换方式的影响

致谢