Аннотация 2
Введение 11
1. Анализ действующей системы осушения ГЭС 14
1.1 Характеристика Южной насосной откачки потерны 15
1.2 Характеристика Северной насосной откачки потерны 16
1.3 Управление насосами 17
1.4 Недостатки существующего положения с откачкой воды 20
1.5 Основные технические решения 20
2. Расчет токов короткого замыкания 24
3 Внедрение комплекса технических средств систем контроля и защиты, автоматики и управления электродвигателей системы осушения здания Жигулевской ГЭС, измерительные преобразователи переменного тока типа Е854/ЭС 28
3.1 Измерительные преобразователи Sitrans Р. серии Z 30
3.2 Станции распределенного ввода/вывода SIMATIC ЕТ 200S 32
3.3 Программируемый логический контроллер S7-412-3H 48
3.4 Система диагностики насосов 43
3.5 Панель оператора ОР277 44
3.6 Блоки питания QUINT-PS 46
3.7 Шкафное оборудование 47
3.8 Оптические модули связи OLM/G12 48
3.9 Водостойкие кабели 50
3.10 Водостойкие разъемы 51
3.11 Аппаратура релейной защиты электродвигателей насосов откачки потерны 52
Заключение 57
Список использованных источников 58
По запасам гидроэнергии Россия занимает второе место в мире, уступая только Китаю. Объем энергетических ресурсов страны, которые могут быть экономически эффективно использованы, оценивается в 852 млрд кВт/ч. Наиболее полно гидроресурсы используются в Европейской части страны и на Урале (47%). Удельный вес ГЭС в энергетическом балансе страны составляет около 20%. Использование свыше 70% мощности и выработку более 70% электроэнергии страны контролирует РАО "ЕЭС России".
ОАО "Жигулевская ГЭС" входит в состав Некоммерческого партнерства "Гидроэнергетика России". Приоритетными направлениями деятельности партнерства являются:
1) представление интересов гидроэнергетики в органах власти федерального и регионального уровней;
2) разработка стратегии проектов развития гидроэнергетического комплекса;
3) повышение эффективности использования ресурсов, направляемых на проведение работ по техническому перевооружению. Реконструкции и развитию;
4) определение и тиражирование стандартов управленческих, информационных и эксплуатационных технологий, обеспечивающих эффективность функционирования ГЭС.
Целью сооружения гидроэлектростанций является выработка электроэнергии и одновременно решаются задачи улучшения судоходства, ирригации и т.п. Сток реки Волга характеризуется весьма существенной неравномерностью в годовом и многолетнем разрезах, в связи с чем при большинстве ГЭС сооружаются водохранилища сезонного и многолетнего регулирования. Водно-энергетические характеристики ГЭС определяют путем проведения водохозяйственных расчетов, базирующихся на статистически обработанных данных многолетних наблюдений за стоком рек.
Энергетические и технико-экономические показатели ГЭС существенно зависят от природных условий и у разных ГЭС могут существенно различаться.
Агрегаты для каждой ГЭС, как правило, проектируются индивидуально, применительно к характеристикам данной ГЭС. Основным экономическим преимуществом ГЭС перед тепловыми электростанциями является низкая себестоимость электроэнергии, вызванная отсутствием затрат на топливо. В то же время ГЭС, как правило, имеют существенно более высокие начальные капиталовложения. В связи с высокими маневренными возможностями оборудования ГЭС их, как правило, используют в переменной части графика, для покрытия пиковых и полупиковых нагрузок, пользуясь возможностями суточного регулирования стока. При этом число часов использования установленной мощности ГЭС в зависимости от природных условий колеблется в широких пределах - от 1000-1500 часов (пиковые установки) до 5000-6500 часов.
На нынешнем этапе развития электроэнергетической отрасли характерной чертой в работе ГЭС страны является перенос на них значительной части мощности. Этот процесс объясняется невозможностью стабильной бесперебойной работы тепловых электростанций в условиях постоянных перебоев поставок топлива (газ, мазут, уголь и т.д.).
В такой ситуации ГЭС имеют явные преимущества перед ТЭС. Помимо низкой себестоимости электроэнергии, отсутствия выбросов в окружающую среду, возможности выполнения задач судоходства, водоснабжения, ирригации данного района, гидроэлектростанции не зависят от поставщиков топлива, т.е., в этом плане, абсолютно автономны.
Существующая система осушения ГЭС и вместе с ней схема электроснабжения, оберегающая основное здание ГЭС от форс-мажорной ситуации, была спроектирована и смонтирована во времена строительства Жигулевской ГЭС и давно выработала свой срок. Такая система не удовлетворяет требованиям надежности современного предприятия, и любой мелкий сбой в ее работе может привести к затоплению большей части основного здания ГЭС, что приведет к колоссальным финансовым вложениям на восстановление.
Цель ВКР — повышение надежности системы осушения ГЭС.
Задачи ВКР:
1) произвести анализ существующей системы осушения Жигулевской ГЭС.
2) разработать схему, систем контроля и защиты осушения здания Жигулевской ГЭС.
3) внедрить передачу технологических параметров в АСУ ТП Жигулевской ГЭС.
В ходе работы над ВКР на тему «Автоматизированная система управления комплексом осушения потерны плотины Жигулевской ГЭС» были разработаны проектные решения в замене ячеек КРУ типа К-59, оборудованных маломасляными выключателями ВМГ- 133, на К- 63 с вакуумными выключателями ВВ/ТЕЬ- 10, замене питающих кабелей, а так же в выборе и замене оборудования РЗА, организации автоматизированного управления, контроля, защиты и сигнализации и внедрение передачи технологических параметров в АСУ ТП Жигулевской ГЭС, включая:
• информационную и функциональную модель деятельности;
• выбор производителей комплекса технических средств;
• программное обеспечение.
