Работа в формате PDF
Аннотация
Введение 4
1 Характеристика РУ, анализ действующей электрической схемы 6
1.1 Характеристика РУ 6
1.2 Анализ электрической схемы РУ 7
1.3 Актуальность проведения реконструкции 8
2 Разработка предложений по реконструкции РУ. 10
2.1 Электрические нагрузки 10
2.2 Расчет токов КЗ 10
2.3 Выбор электрооборудования 14
2.4 Реконструкция внутреннего освещения РУ 27
2.5 Заземление и молниезащита 31
3 Микропроцессорная релейная защита 37
3.1 Защита питающей линии и отходящих фидеров 37
3.2 Автоматический ввод резерва 39
3.3 Программное обеспечение релейной защиты 42
Заключение 44
Список используемых источников 46
Электрические распределительные устройства (РУ) играют ключевую
роль в современных электрических системах, обеспечивая передачу и
распределение электроэнергии от первичных источников к конечным
потребителям.
Электрическое распределительное устройство – это электроустановка,
предназначенная для приема и распределения электроэнергии на одном
уровне напряжения. РУ и различное электрооборудование в их составе
выполняют функции переключения, защиты и контроля, а также
мониторинга режимов работы электрических сетей. Каждый тип РУ имеет
свои особенности, связанные с конструкцией, материалами и способами
монтажа.
В РУ используются различные коммутационные аппараты
(выключатели и выключатели нагрузки различных типов, разъединители,
заземлители, отделители и короткозамыкатели), которые обеспечивают
включение и отключение электрических цепей, а также защиту от коротких
замыканий и перегрузок.
В зависимости от уровня напряжения РУ могут иметь различные
конструктивные решения. Низковольтные РУ обычно выполняются в виде
щитов и щитовых панелей, где все коммутационные аппараты и
измерительные приборы устанавливаются на общей раме. Средневольтные и
высоковольтные РУ имеют более сложную конструкцию, состоящую из
множества ячеек, соединяемых между собой. В целом, распределительные
устройства можно разделить на открытые (ОРУ), расположенные на
открытом пространстве и закрытые (ЗРУ), размещенные в специальных
сооружениях и зданиях.
Важным аспектом работы РУ является обеспечение безопасности и
надежности, для обеспечения которых используются системы мониторинга и
диагностики, которые позволяют контролировать состояние оборудования и
своевременно выявлять возможные неисправности. Также применяются
меры по обеспечению механической и электрической прочности,
позволяющие снизить вероятность аварийных ситуаций.
Актуальность темы состоит в том, что электрическая часть
распределительного устройства 10 кВ нефтеперекачивающей станции №2
ООО «Ноябрьскэнергонефть» и ее электрооборудование устарели и сильно
изношены, параметры оборудования не соответствуют актуальным
электрическим нагрузкам. Также, в целом, электрические распределительные
устройства являются неотъемлемой частью современных систем
электроснабжения и вопросы проведения их своевременной реконструкции
являются важными и актуальными.
Объект исследования: РУ класса напряжения 10 кВ.
Предмет исследования: электрическая часть РУ.
Цель работы: разработка предложений по реконструкции РУ.
Задачи работы:
- рассмотреть характеристики действующего РУ, проанализировать
действующую электрическую схему соединений и оборудование в
ее составе;
- выявить значимые актуальные недостатки по текущему состоянию
РУ, обосновать необходимость реконструкции, предложить
соответствующие мероприятия и технические решения;
- определить актуальные электрические нагрузки, рассчитать рабочие
и аварийные режимы, выбрать новое электрооборудование;
- рассмотреть реконструкцию внутреннего освещения РУ;
- спроектировать заземляющее устройство и молниезащиту;
- рассмотреть замену электромеханической релейной защиты и
автоматики на микропроцессорную, определить уставки защит, рассмотреть программное обеспечение.
В соответствии с величинами актуальных электрических нагрузок
потребителей нефтеперекачивающей станции №2 ООО «Ноябрьскэнергонефть», предложены мероприятия по реконструкции действующего РУ 10 кВ, обеспечивающего электроснабжение потребителей
НПС. Разработаны и предложены к реализации соответствующие технические решения:
- выбрано новое современное электрооборудование отечественного
производства. Высоковольтные выключатели будут установлены
вакуумного типа: BB/TEL-10/1000 на вводах ЗРУ и BB/TEL-10/630
на фидерах, что позволит повысить скорость и надежность
коммутации цепей под нагрузкой и при аварийных отключениях,
сократит эксплуатационные экономические и трудовые расходы на
выключатели. Будут установлены разъединители марок:
РВ-10/1000, РВ-10/400, электронно-оптические измерительные
трансформаторы: ТТЭО-10/1000, ТТЭО-10/100…600, ТНЭО-10,
применение оптических ТТ и ТН намного повысит точность
измерений и работы релейной защиты и автоматики, также
существенно повысится надежность всей системы измерений в
целом. Нелинейные ограничители перенапряжений серии ОПН
обеспечат высокий уровень защиты от перенапряжений, на
отходящих фидерах необходимо установить дополнительные ОПН,
что обеспечит нормальный режим работы вакуумных выключателей
и ускоренное гашение электрической дуги при коммутации. Будут
установлены энергоэффективные необслуживаемые
трансформаторы собственных нужд ТМГ12-100, это уменьшит
потери мощности и электроэнергии в ТСН и снизит расход энергии
на собственные нужды в целом;
- в релейной защите и автоматике будут установлены
микропроцессорные терминалы: Сириус-2Л-02 (защита отходящих
фидеров), Сириус-АВР (автоматический ввод резерва на шинах
10 кВ). Будет повышена надежность и точность работы РЗА, ее
удаленная настройка, мониторинг режимов работы и
администрирование, а также автоматическая передача данных (в
цифровом формате) в автоматизированную систему управления
технологическими процессами (АСУТП). Комплектное
поставляемое программное обеспечение от поставщика терминалов
РЗА имеет понятный интуитивный интерфейс и расширенные
функциональные возможности;
- выбранное новое электрооборудование закрытого
распределительного устройства будет размещено в современных
ячейках комплектных распределительных устройств марки К204ЭП. Это упростит монтаж, замену и техническое облуживание
ЭО, обеспечит безопасную и удобную работу ремонтного и
эксплуатационного персонала. Мнемосхема на лицевых панелях
КРУ будет показывать состояние всего основного
электрооборудования. Встроенная система защитных блокировок
КРУ обеспечит отсутствие напряжения на элементах при
проведении различных работ;
- спроектировано заземляющее устройство, расчетное эквивалентное
сопротивление составило 3,77 Ом, что с запасом обеспечивает его
надежную работу, согласно условиям ПУЭ (не более 4 Ом), также
спроектирована молниезащита.
Предложенный вариант реконструкции РУ обеспечит его надежную
эксплуатацию, с соблюдением всех нормативных требований, надежная и
безопасная работа оборудования снизит риски для персонала и сократит
экономические и трудовые эксплуатационные затраты.
. Бирюлин В.И. Релейная защита и автоматизация
электроэнергетических систем : учебное пособие. М. : Инфра-Инженерия,
2022. 164 с.
2. Вантеев А. И. Обслуживание электрических подстанций: теория и
практика : учебное пособие. М. : Инфра-Инженерия, 2021. 368 с.
3. Галишников Ю. П. Трансформаторы и электрические машины :
курс лекций. М. : Инфра-Инженерия, 2021. 216 с.
4. Горемыкин С. А. Релейная защита и автоматизация
электроэнергетических систем : учебное пособие. М. : ИНФРА-М, 2023.
191 с.
5. Грунтович Н. В. Монтаж, наладка и эксплуатация
электрооборудования : учебное пособие. М. : ИНФРА-М, 2023. 271 с.
6. Гуревич В. И. Защита оборудования подстанций от
электромагнитного импульса : учебно-практическое пособие. М. : ИнфраИнженерия, 2023. 304 с.
7. Дубинский Г.Н. Наладка устройств электроснабжения напряжением
выше 1000 В : учебное пособие. – 2-е изд., испр. и доп. М. : СОЛОН-Пресс,
2020. 538 с.
8. Иванов С.Н. Надежность электроснабжения : учебное пособие. М. :
Инфра-Инженерия, 2022. 164 с.
9. Куксин А. В. Релейная защита электроэнергетических систем :
учебное пособие. – М. : Инфра-Инженерия, 2021. 200 с.
10. Лакомов И. В. Техническое обслуживание электроустановок :
учебное пособие. М. : Инфра-Инженерия, 2021. 152 с.
11. Любарский Ю. Я. Интеллектуальные электрические сети:
компьютерная поддержка диспетчерских решений : учебное пособие. М. :
ИНФРА-М, 2022. 160 с.
12. Монаков В. К. Электробезопасность: теория и практика :
монография. – 2-изд. М. : Инфра-Инженерия, 2023. 184 с.
13. Немировский А. Е. Электрооборудование электрических сетей,
станций и подстанций : учебное пособие. М. : Инфра-Инженерия, 2023. 176 с.
14. Петухов Р.А. Электроснабжение : учебное пособие. Красноярск :
Сибирский федеральный университет, 2022.
15. Правила устройства электроустановок: действующие разделы 6-го и 7-го
изданий. М. : ИНФРА-М, 2023....20