Коммутационная модель режима сети

В тренажере использован ряд моделей, позволяющих свободно выполнять задания. Это означает, что для проведения тренировок наличие заранее подготовленного сценария не обязательно. Работа по настройке макета, выполненная однажды, используется во всех тренировочных заданиях.

Технологии моделирования и макетирования объектов электроэнергетики

Для облегчения создания и повышения качества проведения тренировок на основе схемы создается упрощенная модель режима сети. Она основана на топологической структуре, строящейся на этапе подготовки схемы в графическом редакторе, и данных о положении коммутационных аппаратов.

При построении модели определяются электрические узлы и их текущее состояние - наличие напряжения. Количественных вычислений не производится. Схема представляется в виде набора цепей и узлов, связанных между собой силовыми элементами. Режим автоматически переопределяется при изменении положения любого коммутационного аппарата.

На основании модели режима можут быть определены следующие данные:

  1. Уникальный номер электрического узла (узлов), к которому присоединен элемент схемы;
  2. Уникальный номер электрической цепи, содержащей элемент схемы;
  3. Наличие или отсутствие тока в коммутационном аппарате;
  4. Режим узла (цепи) – состояние конкретной точки схемы.
Данная характеристика может принимать следующие значения:
Отключено“висящий” узел (цепь), не имеющий подключенной нагрузки, заземления или генерации.
Заземленоузел (цепь) заземлен.
Нагрузкак узлу (цепи) подключены потребители.
Источник к узлу (цепи) подключен источник питания.
Остановленный генераторк узлу (цепи) подключен генератор, обозначенный на схеме, как отключенный.
Под напряжениемк узлу (цепи) подключен источник питания и нагрузка
КЗ на землюодновременное подключение к узлу (цепи) источника питания и заземления.
КЗ на генератородновременное подключение к узлу (цепи) источника питания и отключенного генератора.

Начиная с версии 5.0 Тренажера, коммутационная модель может строиться по нескольким страницам схемы, для которых указаны топологические связи.

Данные коммутационной модели используются для экспресс-анализа схемы. На ее основе становится возможным отображение обесточенных, заземленных и т.п. участков схемы.

 

 

Отображение обесточенных участков схемы

Учет общих правил переключений

При переключениях в тренажере производится автоматическая проверка допустимости разовых операций с коммутационными аппаратами (КА). Разовой считается любая операция, приводящая к

изменению текущего положения выключателя, разъединителя, заземляющего ножа и т.д. Проверка правил базируется на знании вида КА, типа операции, а также режимов сети до и после переключения.

На основе правил переключения выявляются виды нарушений:

  • Приводящие к аварийным ситуациям;
  • Потенциально приводящие к аварийным ситуациям;
  • Противоречащие правилам переключений в электроустановках или местным инструкциям.

Для всех КА проверяются следующие нарушения режима (список неполный):

КЗ на землюнапряжение подано на заземленный участок схемы, или заземление установлено под напряжением.
КЗ на генераторповреждение остановленного генератора включением обмотки статора под напряжение.
Отключение потребителейобесточивание участка схемы, содержащего потребителей.

Для разъединителей дополнительно проверяется:

Повреждение разъединителяпереключение под током нагрузки. При этом учтена возможность шунтирования цепью с нулевым сопротивлением.
Отключение холостого хода трансформатораснятие возбуждения силового трансформатора отключением разъединителя.
Расширение зоны заземленияувеличение заземленного участка схемы, не приводящее к КЗ.

Для выкатных выключателей проверяется также допустимость перемещения тележки.Проверка любого правила для конкретного коммутационного аппарата схемы может быть отменена, что позволяет учесть особенности конструкции и схемы.

 

 

Набор правил, определенных для разъединителя

Проверка любого правила для конкретного коммутационного аппарата на схеме может быть отменена, что позволяет учесть особенности конструкции и схемы.

Система управления и контроля

В тренажере имеется настраиваемая система дистанционного контроля и управления. Она позволяет преобразовать действие пользователя на один элемент в изменение состояния другого элемента (например, переключение КА с ключа управления). Кроме того, система дает возможность отображения состояния объекта, включая режим сети, с помощью различных индикаторов и приборов. С ее помощью задается модель поведения объекта (макета), работающая независимо от выполняемого сценария.

 

 

Связка первичной схемы с макетом щита с использованием системы управления и контроля

Работая в связке с коммутационной моделью, система управления и контроля позволяет реализовать следующие основные операции:

  • Дистанционное управление коммутационными аппаратами на схеме присоединений от ключей управления на модели щита с контролем успешности.
  • Однократное повторное включение выключателя без выдержки времени с учетом положения накладки АПВ и индикацией.
  • Отключение выключателя после включения на короткое замыкание с учетом положения накладки РЗ и индикацией.
  • Отключение КА от шин управления с помощью автоматов оперативного тока.
  • Согласование наличия показаний на контрольных приборах с параметрами модели режима сети.
  • Управление АРНТ трансформаторов с изменением показаний контрольных приборов.
  • Изменение показаний вольтметра при переключении схемы измерений.

Модель блокировок

Модель блокировок состоит из простых и взаимных блокировок.

Взаимные блокировки позволяют отслеживать блокировки (электромагнитную или механическую) между несколькими элементами схемы - разъединителями от состояния выключателей, заземляющими ножами от положения разъединителей. Отношения взаимной блокировки на схеме строятся автоматически, на основе топологического анализа схемы и создания типовой конфигурации встречающихся на практике блокировок.

 

 

Структура модели взаимных блокировок

С помощью простых блокировок моделируются следующие блокирующие действия:

  • запрет включения;
  • отказ переключения;
  • отказ привода;
  • запрет переключения.