📄Работа №114928
Тема: Модернизация релейной защиты и автоматики трансформаторной подстанции 110/10 кВ городской распределительной сети
Характеристики работы
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
Электротехника
Объем:
94 листов
Год:
2018
Просмотров:
353
5400
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 4
1 Анализ аппаратуры релейной защиты и автоматики представленной на рынке 7
1.1 Электромеханические устройства 9
1.2 Статические (полупроводниковые) реле 16
1.3 Микропроцессорные реле 25
1.4 Выводы по главе 36
2 Выбор релейной защиты и автоматики. Расчет уставок 37
2.1 Описание первичной схемы подстанции 37
2.2 Анализ аппаратуры релейной защиты и автоматики установленной на подстанции 37
2.3 Выбор защит и автоматики на подстанции 41
2.4 Выбор устройств релейной защиты и автоматики 45
2.5 Расчёт токов короткого замыкания 48
2.5.1 Расчёт максимальных токов короткого замыкания 48
2.5.2 Расчёт минимальных токов короткого замыкания 54
2.6 Расчёт уставок релейной защиты и автоматики 58
2.6.1 Расчёт токовой защиты нулевой последовательности ВЛ-110 кВ 58
2.6.2 Расчёт продольной дифференциальной токовой защиты трансформатора 61
2.6.3 Расчёт дистанционной защиты линий 110 кВ 67
2.6.4 Расчёт максимальной токовой защиты линий 110 кВ "ПКЗ-Северная" и "Город-31" 71
2.6.5 Расчёт максимальной токовой защиты 110 кВ трансформаторов С1Т и С2Т 72
2.6.6 Расчёт дифференциальной защиты шин 110 кВ 74
2.7 Выводы по главе 79
3. Основные свойства релейной защиты 80
3.1 Функции релейной защиты от коротких замыканий и основные требования предъявляемые к её свойствам 80
3.2 Сравнение свойств релейной защиты подстанции на примере дифференциальной защиты трансформатора 86
3.3 Выводы по главе 88
Заключение 89
Список используемых источников 91
1 Анализ аппаратуры релейной защиты и автоматики представленной на рынке 7
1.1 Электромеханические устройства 9
1.2 Статические (полупроводниковые) реле 16
1.3 Микропроцессорные реле 25
1.4 Выводы по главе 36
2 Выбор релейной защиты и автоматики. Расчет уставок 37
2.1 Описание первичной схемы подстанции 37
2.2 Анализ аппаратуры релейной защиты и автоматики установленной на подстанции 37
2.3 Выбор защит и автоматики на подстанции 41
2.4 Выбор устройств релейной защиты и автоматики 45
2.5 Расчёт токов короткого замыкания 48
2.5.1 Расчёт максимальных токов короткого замыкания 48
2.5.2 Расчёт минимальных токов короткого замыкания 54
2.6 Расчёт уставок релейной защиты и автоматики 58
2.6.1 Расчёт токовой защиты нулевой последовательности ВЛ-110 кВ 58
2.6.2 Расчёт продольной дифференциальной токовой защиты трансформатора 61
2.6.3 Расчёт дистанционной защиты линий 110 кВ 67
2.6.4 Расчёт максимальной токовой защиты линий 110 кВ "ПКЗ-Северная" и "Город-31" 71
2.6.5 Расчёт максимальной токовой защиты 110 кВ трансформаторов С1Т и С2Т 72
2.6.6 Расчёт дифференциальной защиты шин 110 кВ 74
2.7 Выводы по главе 79
3. Основные свойства релейной защиты 80
3.1 Функции релейной защиты от коротких замыканий и основные требования предъявляемые к её свойствам 80
3.2 Сравнение свойств релейной защиты подстанции на примере дифференциальной защиты трансформатора 86
3.3 Выводы по главе 88
Заключение 89
Список используемых источников 91
📖 Введение
Функционирование города не мыслимо электрической энергии. На электроэнергии работают приборы внутреннего, наружного и бактерицидного освещения, системы вентиляции и кондиционирования зданий, холодильники бытовые и промышленные, связь и коммуникации, ЭВМ и т.д. Помимо этого системы водоснабжения, теплоснабжения, газоснабжения и канализации работают на электрическом приводе [8]. Соответственно место системы электроснабжения в городской инфраструктуре переоценить трудно.
Релейная защита предназначена для выявления и автоматического отключения поврежденного элемента (как правило при коротких замыканиях) от остальной электрической сети посредством выключателей. Некоторые виды повреждений или ненормальных режимов не требуют немедленной ликвидации. В этих случаях релейная защита может действовать на сигнал или разгрузку электрооборудования.
Наряду с релейной защитой бесперебойность электроснабжения обеспечивается рядом других автоматических устройств: автоматического повторного включения - АПВ; автоматического включения резерва - АВР; автоматической частотной разгрузки - АЧР; автоматики регулирования коэффициента трансформации - АРКТ и т.д.
Одной из важнейшей проблем электроэнергетики в целом, является старение и износ электрооборудования. Это относится и РЗиА. Подстанция, рассматриваемая в данной работе, сооружена в конце 60-ых годов и аппаратура РЗиА физически изношенно. Это может привести к отказам при внутренних повреждениях, срабатывания при внешних КЗ и ложным срабатываниям [2]. Так же устройства с большим сроком эксплуатации требуют более частых и тщательных проверок и регулировок.
С момента пуска подстанции в эксплуатацию техника РЗиА не стояла на месте. Появились устройства с более совершенными характеристиками и большей функциональностью. С этим связано понятие морального устаревания. Когда наиболее целесообразно замена изношенного оборудование на более современное, чем на однотипное.
Тема данной магистерской диссертации является модернизация релейной защиты и автоматики подстанции 110/10 кВ городской распределительной сети. Рассматриваемая подстанция ГПП-5000000 расположена в промышленно-коммунальной зоне Автозаводского района г. Тольятти.
Для сравнения вариантов устройств РЗиА, помимо цены, используются технические характеристики (свойства), требования. Современные требования к РЗиА, включают в себя селективность, чувствительность, быстродействие, надёжность, функциональность, возможность интеграции к АСУ ТП. Всё это объединяется понятием эффективность РЗиА [22].
Целью данной магистерской диссертации является повышение эффективности РЗиА ПС110/10 кВ.
Задачи поставленные для решения в ходе диссертации:
1. Анализ аппаратуры релейной защиты и автоматики представленной на рынке;
2. Выбор релейной защиты и автоматики и расчёт уставок ПС 110/10 кВ ГПП-5000000;
3. Сравнительный анализ технических параметров, характеризующих эффективность РЗиА, существующих и предлагаемой к установке устройств РЗиА.
Данная работа может быть использована при модернизации подстанции ГПП-5000000. Расчёт токов КЗ и уставок РЗиА может найти применение при уточнении и корректировки действующих уставок. Анализ аппаратуры РЗиА представленной на рынке может помочь при частичной замене отдельных элементов действующей РЗиА при её техническом обслуживании.
По теме диссертации опубликованы 3 работы:
1. Акатушев, М.М. Кувшинов А.А. Релейная защита присоединений 6-35 кВ. Небольшой обзор бюджетных решений// Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии: V Всероссийская научно-техническая конференция: сборник трудов. - Тольятти : Изд-во ТГУ, 2017. - С. 477-481.
2. Акатушев, М.М. Небольшой обзор измерительных реле на электромеханической элементной базе// Современные тенденции в науке, технике, образовании: Сборник научных трудов по материалам III Международной научно-практической конференции (31 марта 2018 года, г. Смоленск). В двух частях. Часть 2 / Международный научно- информационный центр «Наукосфера». Смоленск, 2018. - с. 10-11.
3. Акатушев, М.М. О свойствах релейной защиты// Современные тенденции в науке, технике, образовании: Сборник научных трудов по материалам III Международной научно-практической конференции (31 марта 2018 года, г. Смоленск). В двух частях. Часть 2 / Международный научно-информационный центр «Наукосфера». Смоленск, 2018. - с. 12-13.
Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения, списка использованных источников из 33 наименований и содержит 94 страницы.
Релейная защита предназначена для выявления и автоматического отключения поврежденного элемента (как правило при коротких замыканиях) от остальной электрической сети посредством выключателей. Некоторые виды повреждений или ненормальных режимов не требуют немедленной ликвидации. В этих случаях релейная защита может действовать на сигнал или разгрузку электрооборудования.
Наряду с релейной защитой бесперебойность электроснабжения обеспечивается рядом других автоматических устройств: автоматического повторного включения - АПВ; автоматического включения резерва - АВР; автоматической частотной разгрузки - АЧР; автоматики регулирования коэффициента трансформации - АРКТ и т.д.
Одной из важнейшей проблем электроэнергетики в целом, является старение и износ электрооборудования. Это относится и РЗиА. Подстанция, рассматриваемая в данной работе, сооружена в конце 60-ых годов и аппаратура РЗиА физически изношенно. Это может привести к отказам при внутренних повреждениях, срабатывания при внешних КЗ и ложным срабатываниям [2]. Так же устройства с большим сроком эксплуатации требуют более частых и тщательных проверок и регулировок.
С момента пуска подстанции в эксплуатацию техника РЗиА не стояла на месте. Появились устройства с более совершенными характеристиками и большей функциональностью. С этим связано понятие морального устаревания. Когда наиболее целесообразно замена изношенного оборудование на более современное, чем на однотипное.
Тема данной магистерской диссертации является модернизация релейной защиты и автоматики подстанции 110/10 кВ городской распределительной сети. Рассматриваемая подстанция ГПП-5000000 расположена в промышленно-коммунальной зоне Автозаводского района г. Тольятти.
Для сравнения вариантов устройств РЗиА, помимо цены, используются технические характеристики (свойства), требования. Современные требования к РЗиА, включают в себя селективность, чувствительность, быстродействие, надёжность, функциональность, возможность интеграции к АСУ ТП. Всё это объединяется понятием эффективность РЗиА [22].
Целью данной магистерской диссертации является повышение эффективности РЗиА ПС110/10 кВ.
Задачи поставленные для решения в ходе диссертации:
1. Анализ аппаратуры релейной защиты и автоматики представленной на рынке;
2. Выбор релейной защиты и автоматики и расчёт уставок ПС 110/10 кВ ГПП-5000000;
3. Сравнительный анализ технических параметров, характеризующих эффективность РЗиА, существующих и предлагаемой к установке устройств РЗиА.
Данная работа может быть использована при модернизации подстанции ГПП-5000000. Расчёт токов КЗ и уставок РЗиА может найти применение при уточнении и корректировки действующих уставок. Анализ аппаратуры РЗиА представленной на рынке может помочь при частичной замене отдельных элементов действующей РЗиА при её техническом обслуживании.
По теме диссертации опубликованы 3 работы:
1. Акатушев, М.М. Кувшинов А.А. Релейная защита присоединений 6-35 кВ. Небольшой обзор бюджетных решений// Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии: V Всероссийская научно-техническая конференция: сборник трудов. - Тольятти : Изд-во ТГУ, 2017. - С. 477-481.
2. Акатушев, М.М. Небольшой обзор измерительных реле на электромеханической элементной базе// Современные тенденции в науке, технике, образовании: Сборник научных трудов по материалам III Международной научно-практической конференции (31 марта 2018 года, г. Смоленск). В двух частях. Часть 2 / Международный научно- информационный центр «Наукосфера». Смоленск, 2018. - с. 10-11.
3. Акатушев, М.М. О свойствах релейной защиты// Современные тенденции в науке, технике, образовании: Сборник научных трудов по материалам III Международной научно-практической конференции (31 марта 2018 года, г. Смоленск). В двух частях. Часть 2 / Международный научно-информационный центр «Наукосфера». Смоленск, 2018. - с. 12-13.
Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения, списка использованных источников из 33 наименований и содержит 94 страницы.
✅ Заключение
На данный момент на отечественном рынке представлены аппараты РЗиА на электромеханической (за исключением реле направления мощности и сопротивления, которые сняты с производства), электронной и микропроцессорной элементной базе.
На рассматриваемой подстанции установлена аппаратура РЗиА преимущественно на электромеханической элементной базе. Помимо физического старения и износа, среди недостатков данных устройств можно выделить: достаточно габаритны, имеют существенное потребление от первичных измерительных преобразователей, сейсмочувствительны, требуют "трудоемкую" настройку измерительной механической части при наладке, не гарантируют стабильность параметров реле с течением времени, что не позволяет снизить расходы в течении срока эксплуатации на проверку и подкалибровку реле. Вследствие этих недостатков, а также с целью расширения функциональных возможностей и повышения эффективности РЗиА рекомендованы к установке микропроцессорные защиты.
РЗиА можно характеризовать следующими параметрами: надёжность, чувствительностью, селективностью, быстродействием, функциональностью, возможностью интеграции в АСУ ТП. Также на работу РЗиА влияют: условия функционирования (например электромагнитная обстановка), система технического обслуживания и ремонта, уровень нормативно-технической документации и уровень информационного обеспечения. Всё это объединяется понятием "эффективность РЗиА". Благодаря введением данных характеристик возможно сравнивать различные системы РЗиА с технической точки зрения.
При замене дифференциальной защиты трансформатора рассматриваемой подстанции на основе реле РНТ-565 на микропроцессорную защиту ШЭ2607 152 чувствительность возрастает более чем в шесть раз, быстродействие при двух кратном токе срабатывания в три раза (следует отметить, что скорость ликвидации аварии также зависит и от полного времени отключения выключателей). Так же расширяется функциональность благодаря встроенному осциллографу, регистратору аварийных событий, сервисным функциям. Появляется возможность интеграции РЗиА в систему телемеханики и АСУ ТП, создания автоматизированного рабочего места (АРМ). Всё это экономит время на разбор аварий и устранения последствий, сокращает время периодических проверок РЗиА. Дальнейшем развитием
Данная работа может быть использована при модернизации подстанции ГПП-5000000. Расчёт токов КЗ и уставок РЗиА может найти применение при уточнении и корректировки действующих уставок. Анализ аппаратуры РЗиА представленной на рынке может помочь при частичной замене отдельных элементов действующей РЗиА при её техническом обслуживании.
На рассматриваемой подстанции установлена аппаратура РЗиА преимущественно на электромеханической элементной базе. Помимо физического старения и износа, среди недостатков данных устройств можно выделить: достаточно габаритны, имеют существенное потребление от первичных измерительных преобразователей, сейсмочувствительны, требуют "трудоемкую" настройку измерительной механической части при наладке, не гарантируют стабильность параметров реле с течением времени, что не позволяет снизить расходы в течении срока эксплуатации на проверку и подкалибровку реле. Вследствие этих недостатков, а также с целью расширения функциональных возможностей и повышения эффективности РЗиА рекомендованы к установке микропроцессорные защиты.
РЗиА можно характеризовать следующими параметрами: надёжность, чувствительностью, селективностью, быстродействием, функциональностью, возможностью интеграции в АСУ ТП. Также на работу РЗиА влияют: условия функционирования (например электромагнитная обстановка), система технического обслуживания и ремонта, уровень нормативно-технической документации и уровень информационного обеспечения. Всё это объединяется понятием "эффективность РЗиА". Благодаря введением данных характеристик возможно сравнивать различные системы РЗиА с технической точки зрения.
При замене дифференциальной защиты трансформатора рассматриваемой подстанции на основе реле РНТ-565 на микропроцессорную защиту ШЭ2607 152 чувствительность возрастает более чем в шесть раз, быстродействие при двух кратном токе срабатывания в три раза (следует отметить, что скорость ликвидации аварии также зависит и от полного времени отключения выключателей). Так же расширяется функциональность благодаря встроенному осциллографу, регистратору аварийных событий, сервисным функциям. Появляется возможность интеграции РЗиА в систему телемеханики и АСУ ТП, создания автоматизированного рабочего места (АРМ). Всё это экономит время на разбор аварий и устранения последствий, сокращает время периодических проверок РЗиА. Дальнейшем развитием
Данная работа может быть использована при модернизации подстанции ГПП-5000000. Расчёт токов КЗ и уставок РЗиА может найти применение при уточнении и корректировки действующих уставок. Анализ аппаратуры РЗиА представленной на рынке может помочь при частичной замене отдельных элементов действующей РЗиА при её техническом обслуживании.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.
Электроэнергетика
