Для электроснабжения удаленных месторождений гoрнодобывающие компании часто создают локальные системы электроснабжения. Они включают в себя собственную электростанцию, сеть линий и подстанций. Такая локальная система не связана с крупной энергосистемой, а потому очень чувствительна к отклонениям от нормального режима. Последние возникают из-за неисправностей или повреждений основного oборудования.
Современные энергетические системы кроме силовых элементов – генераторов, трансформаторов и линий электропередач – включают в себя сложнейшие комплексы управления этими энергосистемами. Комплексы управления выполняют следующие задачи:
Функции комплексов управления энергосистемой в нормальном режиме работы:
- учет выработанной и потребленной электрической энергии;
- дистанционные измерения электрических параметров энергосистемы;
- дистанционное управление коммутационными аппаратами;
- автоматическое регулирование мощности, частоты и напряжения в узлах энергосистемы.
Функции комплексов управления энергосистемой в аварийных режимах работы:
- поддержание в допустимых пределах качественных показателей электрической энергии;
- выдача управляющих воздействий, направленных на сохранение устойчивой работы энергосистемы;
- локализация аварии (выявление поврежденных участков энергосистемы и их отключение);
- регистрация аварийных событий, запись процесса аварии и передача данных на пульт управления энергосистемой.
Любые отклонения в работе энергосистемы характеризуются появлением дисбаланса между вырабатываемой и потребляемой мощностями, и как следствие этого дисбаланса – изменение частоты, то есть разгон или торможение генераторов. Причем протекание процессов разгона или торможения в автономной системе очень быстрое и, если не принять специальных мер, в большинстве случаев приводит к развалу энергосистемы, прекращению электроснабжения потребителей, а иногда – к повреждению основного oборудования. Комплекс устройств, служащих для работы энергосистемы в аварийных ситуациях, называется противоаварийной автоматикой.
При проектировании системы электроснабжения Ванкорского месторождения нефти перед ООО «Сибирь– инжиниринг» была поставлена задача создания микропроцессорного комплекса противоаварийной автоматики и выработки алгоритмов его действия. Задача была успешно решена, выполнен проект системы противоаварийной автоматики, включающей в себя центральное и периферийные устройства, связанные с центральным устройством посредством волоконно-оптических линий связи. Для создания волоконно-оптических каналов использовался грозозащитный трос линий электропередач со встроенным волоконно-оптическим кабeлем.
Был также разработан алгоритм формирования управляющих команд. Его принцип таков: при возникновении аварийной ситуации центральное устройство противоаварийной автоматики, сравнивая доаварийный и послеаварийный режимы, формирует одну или несколько управляющих команд, которые воздействуют на регуляторы генераторов, а также передаются по волоконно–оптическим линиям связи и реализуются в узлах нагрузки.
Кроме того, в узлах нагрузки предусмотрены локальные устройства противоаварийной автоматики, реагирующие на повышение частоты и напряжения. Эти устройства фиксируют возмущение энергосистемы более медленно, чем центральное устройство, однако при его отказе (хотя и маловероятном, но в принципе возможном) возьмут на себя функции управления энергосистемой в аварийном режиме.
В проекте применено современное микропроцессорное oборудование, с учетом всех требований к устройствам ПА.
По материалам журнала «Глобус»
