Анализ интенсивности отказов частотно-регулируемых электроприводов районных тепловых станций при нарушениях электроснабжения
Автор: Храмшин Вадим Рифхатович, Одинцов Константин Эдуардович, Губайдуллин Андрей Рифович, Карандаева Ольга Ивановна, Кондрашова Юлия Николаевна
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электромеханические системы
Статья в выпуске: 2 т.14, 2014 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается проблема снижения отказоустойчивости частотно-регулируемого электропривода (ЧРП) при нарушениях электроснабжения. Подчеркнуто, что массовое внедрение ЧРП усугубляет проблему аварийных остановок энергоагрегатов тепловых предприятий при нарушениях электроснабжения: провалах напряжения либо кратковременных (1-3 с) отключениях. Причинами этого являются снижение темпа разгона электропривода при восстановлении питающего напряжения, а также увеличение длительности перерывов в работе электродвигателей. Приведены диаграммы, характеризующие процессы при нарушении электропитания ЧРП, поясняющие данный вывод. Представлены результаты мониторинга количества и длительности провалов напряжения на секциях РУ-10 кВ районной тепловой станции, приводящих к сбою в работе ЧРП. Показано, что наибольшее количество отклонений имеет длительность от 0,2 до 0,6 с. Кроме того, нарушения по разным вводам в большинстве случаев не совпадают по времени, поэтому полного отключения потребителя не происходит. Представлены данные о количестве отключений частотно-регулируемого и нерегулируемого электроприводов дымососов котлов КВГМ-100 пиковой котельной г. Магнитогорска, зафиксированных в период с 2005 по 2013 гг. Приведен алгоритм и представлена информация о разработанной программе расчета интенсивности отказов электрооборудования. В результате выполненных расчетов определено среднее количество отключений в год, составляющее для ЧРП и нерегулируемого электропривода 8 случаев и 3 случая, соответственно. Подчеркнуто, что эти данные соответствуют результатам, полученным с применением других методик анализа, а также опубликованным другими авторами. Отмечены разработки, выполненные авторским коллективом, по созданию частотно-регулируемых электроприводов, обеспечивающих повышенную устойчивость к нарушениям электроснабжения. Обоснована целесообразность разработки ЧРП с электропитанием от двух независимых вводов.
Частотно-регулируемый электропривод, тепловая станция, нарушения электроснабжения, аварийные отключения, экспериментальные исследования, интенсивность, программа расчета, рекомендации
Короткий адрес: https://sciup.org/147158266
IDR: 147158266
Список литературы Анализ интенсивности отказов частотно-регулируемых электроприводов районных тепловых станций при нарушениях электроснабжения
- Almeida, A.T. Technical and economical considerations in the application of variable-speed drives with electric motor systems/A.T. Almeida, F.J.T.E. Ferreira, D. Both//IEEE Transactions on Industry Applications. -2005. -Vol. 41, iss. 1. Jan.-Feb.
- Semiconductor Converters of Electric Energy Electromagnetic and Electromechanical Processes in an Electric Drive under Frequency Converter Parallel Operation to Induction Motor/D.V. Belyaev, A.M. Veinger, G.B. Lazarev et al.//Russian Electrical Engineering. -2007. -Vol. 78, no. 5. -P. 236-242.
- Лазарев, Г.Б. Электромагнитная совместимость высоковольтных преобразователей частоты с системами электроснабжения и электродвигателями собственных нужд тепловых электростанций/Г.Б. Лазарев//Электротехника. -2004. -№ 10. -С. 33-42.
- Тарасов, Д.В. Требования к частотно-регулируемым электроприводам насосов и вентиляторов при аварийных режимах в системе электроснабжения котельных/Д.В. Тарасов//Электрические станции. -2006. -№ 1. -С. 52-56.
- Системы бесперебойного электропитания особо ответственных потребителей с частотно-регулируемым электроприводом/В.В. Ровнейко, Р.Р. Галлямов, Г.П. Корнилов и др.//Известия высших учебных заведений. Электромеханика. -2011. -№ 4. -С. 51-53.
- Veinger, A.M. Study of Influence of Disturbances in Symmetry of Supply Voltage on Operation of High-Voltage Controlled Drives/A.M. Veinger, V.N. Medvedev//Russian Electrical Engineering. -2009. -Vol. 80, no. 6. -P. 306-310.
- Проблемы внедрения частотно-регулируемых электроприводов на ответственных механизмах тепловой электростанции/Ю.А. Крылов, И.А. Селиванов, А.С. Карандаев и др.//Известия высших учебных заведений. Электромеханика. -2011. -№ 4. -С. 19-25.
- Энергосбережение в теплоэнергетическом хозяйстве города средствами регулируемого электропривода: моногр./Ю.А. Крылов, В.Н. Медведев, А.С. Карандаев, Г.П. Корнилов. -Магнитогорск: Изд-во Магнитогор. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова. -2012. -202 с.
- Карандаева, О.И. Повышение надежности электроприводов тепловой электростанции металлургического предприятия при внедрении преобразователей частоты: дис. … канд. техн. наук/О.И. Карандаева. -Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ». -2011. -172 с.
- Пат. 110877 Российская Федерация, МПК Н02JP 9/06. Преобразователь частоты для электропривода непрерывного действия/А.С. Карандаев, Т.Р. Храмшин, Р.Р. Храмшин и др. -Опубл. 27.11.2011, БИМП № 33.
- Пат. 120294 Российская Федерация, МПК Н02М 4/40. Преобразователь частоты для электропривода непрерывного действия/А.С. Карандаев, Т.Р. Храмшин, Р.Р. Храмшин и др. -Опубл. 24.04.2012, БИМП № 25.
- Методика прогнозирования остаточного ресурса электрооборудования при эксплуатации/К.Э. Одинцов, Ю.Н. Ротанова, О.И. Карандаева и др.//Известия ТулГУ. Технические науки.-2010. -Вып. 3, ч. 1. -С. 192-198.
- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011611133 Российская Федерация. Расчет показателей надежности электрооборудования/А.С. Карандаев, Ю.Н. Кондрашова, К.Э. Одинцов, О.И. Карандаева//ОБПБТ. -2011. -№ 2. -С. 275.
- Методика расчета остаточного ресурса систем управления и защиты электроустановок/И.М. Ячиков, К.Н. Вдовин, К.Э. Одинцов и др.//Известия высших учебных заведений. Электромеханика. -2011. -№ 4. -С. 91-94.
- Алгоритмы расчета ресурса систем управления и защиты электроустановок/И.М. Ячиков, К.Э. Одинцов, О.И. Карандаева и др.//Электроэнергетика глазами молодежи: сб. ст.: в 3 т. -Самара: СамГТУ, 2011. -Т. 2. -С. 275-280.
- Алгоритм расчета интенсивности отказов электрооборудования/К.Э. Одинцов, И.М. Чиков, С.А. Евдокимов и др.//Труды VII Международной (XVIII Всероссийской) научно-технической конференции по автоматизированному электроприводу. -Иваново: ФГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет». -2012. -С. 64-69.
- Расчет надежности электроприводов при внедрении преобразователей частоты/А.С. Карандаев, А.А. Шеметова, О.И. Карандаева, Г.В. Шурыгина//Известия высших учебных заведений. Электромеханика. -2010. -№ 1. -С. 59-64.
- Крылов, Ю.А. Энергосбережение и автоматизация производства в теплоэнергетическом хозяйстве города. Частотно-регулируемый электропривод/Ю.А. Крылов, А.С. Карандаев, В.Н. Медведев. -СПб.: Лань, 2013. -176 с.
- Анализ надежности оборудования тепловой электростанции при внедрении преобразователей частоты/А.С. Карандаев, Г.П. Корнилов, О.И. Карандаева и др.//Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». -2009. -Вып. 12, № 34 (167). -С. 16-22.
- Применение логико-вероятностного метода для анализа надежности автоматизированных электроприводов/А.С. Карандаев, А.А. Шеметова, О.И. Карандаева и др.//Известия ТулГУ. Технические науки. -2010. -Вып. 3, ч. 1. -С. 153-160.
- Способы повышения устойчивости частотно-регулируемых электроприводов при нарушениях электроснабжения/Г.П. Корнилов, Т.Р. Храмшин, О.И. Карандаева и др.//Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. -2011. -№ 4. -С. 79-84.
- Пат. 123270 Российская Федерация, МПК Н02Р7/08. Преобразователь частоты с широтно-импульсной модуляцией для электроприводов ответственных механизмов/Т.Р. Храмшин, А.С. Карандаев, В.Н. Медведев и др. -Опубл. 20.112.12, Бюл. № 35.
- Пат. 112539 Российская Федерация, МПК Н02М5/415, Н02М7/525, Н02Н7/09, Н02Р7/04. Преобразователь частоты/В.В. Ровнейко, Р.Р. Галлямов, Т.Р. Храмшин и др. -Опубл. 10.01.2012, Бюл. № 1.
- Пат. 125789 Российская Федерация, МПК H02P27/08, H02M5/451, H02M7/527. Преобразователь частоты с широтно-импульсной модуляцией/Т.Р. Храмшин, А.С. Карандаев, В.Н. Медведев и др. -Опубл. 10.03.2013, Бюл. № 7.
- Пат. 132279 Российская Федерация, МПК Н02P27/00. Устройство управления двигателями переменного тока/Т.Р. Храмшин, А.С. Карандаев, Р.Р. Храмшин и др. -Опубл. 10.09.2013, Бюл. № 25.
- Способы повышения устойчивости частотно-регулируемых электроприводов при нарушениях электроснабжения/А.С. Карандаев, Р.Р. Храмшин, Т.Р. Храмшин и др.//Машиностроение: сетевой электрон. науч. журн. -2013. -№ 1. -С. 12-21.
- Крылов, Ю.А. Повышение устойчивости высоковольтного частотно-регулируемого электропривода при нарушениях электроснабжения/Ю.А. Крылов, В.Н. Медведев, А.С. Карандаев//Труды VII Международной (XVIII Всероссийской) научно-технической конференции по автоматизированному электроприводу. -Иваново: ФГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет», 2012. -С. 161-165.
- Медведев, В.Н. Способы обеспечения электромагнитной совместимости мощных преобразователей частоты с электродвигателем и сетью/В.Н. Медведев, А.С. Карандаев, С.А. Евдокимов//Электроприводы переменного тока: тр. четырнадцатой науч.-техн. конф. -Екатеринбург: ФГАОУ ВПО «УрФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2012. -С. 161-165.
- Храмшин, Т.Р. Оценка методов широтно-импульсной модуляции напряжения активных выпрямителей прокатных станов/Т.Р. Храмшин, Д.С. Крубцов, Г.П. Корнилов//Машиностроение: сетевой электрон. науч. журн. -2013. -№ 2. -С. 48-53.