Реферат по теме выпускной работы
Содержание
- Введение
- 1. Актуальность темы
- 2. Цель и задачи исследования, планируемые результаты
- 3. Достоинства микропроцессорных комплексов.
- 4. Выбор типоисполнения терминалов
- Заключение
- Список источников
Введение
В последнее время одной из важных проблем в отечественной энергетике является замена устаревшего парка оборудования на электростанциях и подстанциях электроэнергетических систем (ЭЭС). Так, эксплуатация морально устаревших комплексов релейной защиты может привести к ложным срабатываниям защит или даже их отказу, что в свою очередь приведёт к развитию опасных аварийных ситуаций и снижению надёжности функционирования ЭЭС в целом.
1. Актуальность темы
ГПП была построена в 1971 году. С тех пор на ней периодически проводились капитальные и текущие ремонты с определенными интервалами, проверкой защит и высоковольтными испытаниями оборудования. Запасные части менялись лишь в том случае, если в этом нужна была крайняя необходимость.
Что касается КРУ 6 кВ то применяемые сейчас там масляные выключатели 6 кВ типа ВМГ - 133 и ВМП - 10 сейчас сняты с производства, существуют сложности с приобретение запасных частей к выключателям, кроме того, они морально устарели.Привода применяемые для управления ВМП - 10, типа ПП - 61 также морально устарели, к тому же выработали свой коммутационный ресурс. В данный момент существуют сложности при регулировке приводов. Поэтому принимаем решение о замене морально устаревших масляных выключателей типа ВМГ - 133 и приводов типа ПП - 61 на более современные, вакуумные выключатели с электромагнитными приводами.
Всё это предопределяет актуальность темы по замене, реконструкции и модернизации комплексов релейной защиты с целью повышения надёжности функционирования и возможности передачи информации с низкого на более высокий уровень иерархии автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), а также возможность автоматического и дистанционного управления отдельными подстанциями.Предполагается исследовать схему электрической сети подстанции "ГПП 35/110 кВ" и проработать основные вопросы модернизации комплексов релейной защиты силовых трансформаторов и отходящих линий.
Рисунок 1 – Схема электроснабжения ГПП (анимация: 7 кадров, повторяется всегда, 142килобайт)
2. Цель и задачи исследования, планируемые результаты
На первом этапе проекта необходимо привести общие сведения об объекте проектирования, которые включают в себя описание главной схемы электрических силовых цепей, а также назначение подстанции в районной энергосистеме.
Далее по данным нагрузок присоединений подстанции следует произвести выбор силовых трансформаторов и трансформаторов собственных нужд. Кроме этого необходимо рассчитать все виды токов короткого замыкания (КЗ) и на основании результатов расчёта произвести проверку выбранного оборудования, настройку релейной защиты подстанции.
Основным вопросом дипломного проекта является модернизация комплекса релейной защиты подстанции, для чего необходимо произвести подробные расчёты параметров срабатывания выбранных более современных защит трансформаторов и отходящих линий электропередачи на полупроводниковой и микропроцессорной элементной базе.
3. Достоинства микропроцессорных комплексов.
Достоинства микропроцессорных комплексов.
Применение методов и технических средств обработки информации цифровой вычислительной техникой в РЗА привело к созданию интегрированных комплексов, выполняющих все функции традиционных устройств РЗА и обладающих широкими информационными свойствами и сервисными возможностями, существенно повышающими надежность и эффективность функционирования технических средств автоматического управления электроэнергетическими установками.
Цифровые микропроцессорные комплексы являются интеллектуальными техническими средствами. Им присущи важные положительные свойства, отсутствующие у аналоговых устройств:
• многофункциональность и малые размеры: одно цифровое измерительное реле заменяет несколько аналоговых;
• дистанционные изменения и проверка уставок с пульта управления оператора;
• адаптация к режиму ЭЭС - автоматическая корректировка уставок РЗА при изменении схемы и режима работы ЭЭС;
• непрерывная самодиагностика и высокая аппаратная надежность;
• регистрация и запоминание параметров аварийных режимов;
• дистанционная передача оператору информации о состоянии и срабатываниях устройств РЗА;
• сокращение специального технического обслуживания - периодических проверок настройки и исправности устройств РЗА.
4. Выбор типоисполнения терминалов
Для защиты подстанции будем использовать терминалы фирмы ИЦ "Бреслер" г. Чебоксары. Сегодня ИЦ "Бреслер" - одна из немногих российских компаний, способных выполнить полный спектр работ как по РЗА так и по автоматизации технологических процессов для подстанций всех уровней напряжений, и готовых к выполнению проектов по комплексному оснащению подстанций. Выпускаемые устройства имеют большую практику применения на предприятиях ЭС, а также на предприятиях металлургического, химического, машиностроительного и нефтегазового комплекса.
Устройства предназначены для установки в КСО, КРУ, КРУН, КТП СН электрических станций и подстанций, а также на панелях, в шкафах управления, расположенных в релейных залах и пультах управления. Устройства обеспечивают взаимодействия с маломасляными, вакуумными, элегазовами выключателями, оснащенными различными типами приводных механизмов. Устройства предназначены для применения в качестве основной и резервной защит различных присоединений, в виде самостоятельных устройств или совместно с другими устройствами РЗА, выполненными на различной элементной базе (в т. ч. и на электромеханической элементной базе).
Рисунок 2 – Внешний вид терминалов ТОР 200
Устройства ТОР 200 выполнены с применением микропроцессорной элементной базы. Использование микропроцессорной элементной базы обеспечивает постоянство характеристик, высокую точность измерений, а также возможность реализации различных алгоритмов автоматики, управления, защитных функций (в т. ч. и по требованию Заказчика). Устройства представляют собой набор блоков, конструктивно объединенных в 19 дюймовой кассете европейского стандарта. В верхней части лицевой плиты расположены 16 светодиодов сигнализации действия защит (в исполнении ТОР 200-БЦС 32 светодиода). В нижней части лицевой плиты расположены элементы индикации и управления, а также жидкокристаллический дисплей с четырьмя кнопками управления и порт связи с переносным компьютером. Светодиоды "Неиспр." и "Uпит"расположены над дисплеем. Блоки устанавливаются с тыльной стороны устройств (после удаления задней плиты) в разъёмы на объединенной плате. На блоках располагаются выходные разъёмы блоков для подключения внешних цепей (цепей питания, цепей тока, сигнальных и выходных цепей), а также разъёмы портов связи с АСУ ТП. Угольник заземления располагается тоже с тыльной стороны устройства и имеет маркировку.
В состав устройства входят следующие блоки:
• блок питания с цепями входных дискретных сигналов и выходных реле;
• блок аналоговых входных сигналов;
• блоки входных дискретных сигналов и выходных реле (в некоторых исполнениях раздельно входа и реле);
• блок центрального процессора;
• блок интерфейсный.
Терминалы серии "ТОР 200" работают от источника постоянного, переменного или выпрямленного оперативного тока. Диапазон питающих напряжений - от 24 до 220 В (уточняется при заказе).
Устройство "ТОР 200" не повреждается и не срабатывает ложно при включении и (или) отключении источника питания, после перерывов питания любой длительности с последующим восстановлением, при подаче напряжения оперативного постоянного тока обратной полярности, а также при замыканиях на землю в сети оперативного постоянного или выпрямленного тока.
Электронная часть устройства гальванически изолирована от источника оперативного тока. устройство сохраняет работоспособность без изменения параметров и характеристик срабатывания при наличия в напряжении оперативного тока пульсаций до 12% (до 35% на пост. токе) от среднего значения и перерывах питания не более 0,5с.
Допускается применение устройства ТОР 200 в схемах релейной защиты на переменном оперативном токе без резервирования, т.к. время готовности составляет не более 0,25с.
Рисунок 3 – Внешний вид шкафа
В устройстве ТОР 200 обеспечивается:
• Местное управление с кнопок на лицевой панели или от ключей на двери релейного шкафа, а также дистанционное управление от АСУ ТП любым типом выключателя;
• Блокировка от многократных включений выключателя;
• Контроль цепей управления (РПО, РПВ, давление элегаза, автомат ШП);
• Самоподхват цепи отключения;
• Запрет включения при отключенном автомате ШП и неисправности цепей включения;
• Возможность действия на вторую катушку отключения выключателя;
• Ввод/вывод из действия любой из ступеней защит с помощью программных переключателей;
• Выбор направленного или ненаправленного действия ступенчатых защит;
• Конфигурирование действия защит на сигнал или отключение с помощью матрицы программных выключателей;
• Несколько выдержек времени ступеней токовых защит;
• Набор обратнозависимых характеристик для третьей (чувствительной) ступени МТЗ;
• Чувствительный токовый орган УРОВ;
• АВР с контролем направления мощности и частоты на выключателе ввода (защита от потери питания);
• Специальное реле "Тест" для опробования защит без воздействия на остальные выходные реле.
• Сигнализация:
• 16 светодиодных индикаторов (14 из которых переназначаемые) на лицевой панели устройства;
• Выходные сигнальные реле (в т. ч. и переназначаемые) с нормально открытыми и переключающими контактами;
• Светодиоды ВКЛ, ОТКЛ на лицевой панели устройства для сигнализации положения выключателя;
• Сигнализация действия ступеней защит на ЖКИ дисплее.
• Измерения и контроль:
• Измерение в первичных или во вторичных величинах;
• Измерение фазных токов;
• Изменение линейных напряжений;
• Измерения тока и напряжения нулевой последовательности;
• Измерение мощности, энергии, коэффициента мощности;
• Измерение частоты;
• Контроль состояния дискретных входов и выходных реле;
• Контроль параметров выключателя:
• времени последнего отключения;
• времени последнего включения;
• коммутационный ресурс (пофазно);
• механический ресурс;
• контроль давления элегаза.
Рисунок 4 – Внешний вид терминалов ТОР 200
Устройство "ТОР 200" обеспечивает регистрацию и осциллографирование аварийных значений, а также параметров выключателя. При пуске и срабатывании ступеней защит регистрируются и сохраняются в энергонезависимой памяти с полной меткой времени следующие параметры:
• Фазные токи, линейные напряжения, ток и напряжение нулевой последовательности;
• Длительность аварийной ситуации;
• Фиксирует до 10 пусков/срабатываний ступеней защит;
• Сохраняются в энергонезависимой памяти до 250 событий с полной меткой времени.
В энергонезависимую память записывается, кроме вышеперечисленного, состояние внутренних логических сигналов, выходных реле и состояние внешних сигналов, поданных на дискретные входы. Встроенный регистратор аварийных процессов (осциллограф) имеет 3 режима работы - запись мгновенных значений аналоговых величин с частотой выборки 800 или 1600 Гц, а также запись огибающих действующих значений напряжений и токов или частоты сети с частотой выборки 200 Гц (для отдельных исполнений). Запись осциллограммы может производиться при пуске или срабатывании ступеней защит, УРОВ, при срабатывании некоторых функций автоматики, а также при срабатывании или возврате сигналов на дискретных входах. Общая длина осциллограмм при записи 8-ми аналоговых каналов составляет 45 секунд.
Устройства ТОР 200 имеют единую аппаратную платформу и выполнены с использованием унифицированных блоков, что позволяет потребителю минимизировать количество ЗИП, а также облегчить процесс наладки и обслуживания новой техники. Типы блоков в большинстве типоисполнений совпадают, что дает возможность на месте произвести их замену.
Заключение
В дипломном проекте рассмотрены вопросы реконструкции подстанции. По результатам расчета электрических нагрузок, а также с учетом надежности питания разработана схема подстанции. Выбранное современное электротехническое оборудование для всех ступеней напряжения проверено на воздействие токов короткого замыкания.
В качестве устройств релейной защиты и автоматики применены микропроцессорные терминалы ТОР 200 на напряжение 35 и 6 кВ. Установлена система контроля и учета электроэнергии, автоматическая система управления ГПП. Произведены расчеты основных параметров релейной защиты. Рассмотрены вопросы, относящиеся к обеспечению безопасности работающих на предприятии.
Список источников
- ПУЭ. Спб.: Издательство ДЕАН, 2001. - 928 с.
- Шабад М.А. Автоматизация распределительных электрических сетей с использованием цифровых реле: Учебное пособие. - СПб.: Изд. ПЭИпк, 2002.
- Гасаров Р.В., Коржов А.В., Лежнева Л.А., Лисовская И.Т., Проектирование электрических станций и подстанций: Методические указания к курсовому проекту. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. - 46 с.
- Комплектные устройства защиты и автоматики серии «ТОР 200» [Электронный ресурс] // URL: http://relematika.ru/produkty/tor_200/tor_200/ (дата обращения: 11.12.2017).
- Нормы технологического проектирования Подстанций переменного тока с высшим напряжением 35 - 750 кВ.
- Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций напряжением 35 - 750 кВ. Типовые решения, Энергосеть проект, 2006 г.
- Справочник по проектированию подстанций 35 - 500 кВ/ Г.К. Вишняков, Е.А. Гоберман, С.Л. Гольцман и др.; Под ред.С. С. Рокотяна и Я.С. Самойлова. - М.: Энергоиздат, 1982. - 352., ил.