АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 7
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
1.1 Анализ микропроцессорных устройств защиты и автоматики 8
Вывод по разделу 14
2 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 15
2.1 Базисные данные для расчета 15
2.2 Расчет токов короткого замыкания 17
Вывод по разделу 18
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ СХЕМ СОЕДИНЕНИЙ СТОРОН И
ВЫБОР УСТАВОК ЗАЩИТ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА 24
3.1 Расчет и выбор параметров срабатывания ДТЗ. Расчёт уставки
дифференциального тока срабатывания ДТЗ 25
3.2 Выбор уставки тока начала торможения ДТЗ 27
3.3 Расчет уставки тока торможения блокировки ДТЗ 27
3.4 Расчет уставки коэффициента торможения ДТЗ 28
3.5 Выбор уставки уровня срабатывания по второй гармонике 29
3.6 Расчет уставки тока срабатывания дифференциальной отсечки 30
Вывод по разделу 30
4 РАСЧЁТ И ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ МАКСИМАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ
ЗАЩИТЫ 31
4.1 Расчет уставки максимального измерительного органа тока 31
4.2 Токовая защита нулевой последовательности трансформатора 37
4.3 Защита от перегрузки трансформатора 38
4.4 Устройство резервирования при отказе выключателя трансформатора.
Выбор тока срабатывания УРОВ 39
Вывод по разделу 39
5 МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ЗАЩИТА СИЛОВОГО ТРАНСФОРМА
ТОРА 40
5.1 Описание терминала 40
5.2 Разработка структурной схемы терминала 42
5.3 Защиты, организованные в микропроцессорном терминале 44
5.4 Резервные защиты терминала 52
Вывод по разделу 53
6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 54
6.1 Расчёт капитальных затрат 54
6.2 Расчёт эксплуатационных затрат 55
6.3 Расчёт экономической эффективности 56
Вывод по разделу 58
7 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 59
7.1 Краткое описание рассматриваемого объекта, производственного
участка 59
7.2 Анализ вредных и опасных производственных факторов 59
7.3 Выбор нормативных значений факторов рабочей среды и трудового
процесса 59
7.4 Охрана труда 61
7.5 Производственная санитария 65
7.6 Эргономика и производственная эстетика 65
7.7 Противопожарная и взрывобезопасность 65
7.8 Экологическая безопасность 66
7.9 Обеспечение безопасности при угрозе чрезвычайных ситуаций 67
Вывод по разделу 68
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 70
Основной направленностью в развитии и техническом перевооружения релейной защиты и автоматики электроэнергетических объектов является внедрение и освоение микропроцессорных устройств защиты. Использование микропроцессорных устройств защиты дает множество значимых преимуществ:
- многофункциональность (сочетание в устройстве функций защиты, автоматики, сигнализации, а также регистраторов);
- более компактные размеры в сравнении с электромеханическими или микроэлектронными устройствами, широкая область самодиагностики, которая позволяет быстро обнаруживать неисправности микропроцессорного терминала;
- высокопроизводительные процессоры, которые используются в терминалах защиты, позволяют реализовать сложные алгоритмы и новые функции, которые трудно или даже невозможно осуществить на базе традиционных устройств;
- удобство ремонта и эксплуатации микропроцессорных терминалов защиты, что обеспечивает снижение трудозатрат на обслуживание систем РЗА;
- осциллографирование электрических величин в аварийном режиме, полную запись последовательности функционирования устройств системы РЗА и т.д.
ПС Н. Киги питается электроэнергией по линии ВЛ 110 кВ «Месягутово - Нижние Киги», протяженностью 30 километров. Подстанция снабжает около 5000 потребителей 2 и 3 категории надежности электроснабжения. В ней установлены два силовых трансформатора 1T - ТДТН-40500/110/35/6 и 2Т - ТДТН-
40000/110/35/6 с полной замеренной нагрузкой в сумме 34,74 МВА. По данным группы РЗА Кигинского РЭС, которая обслуживает ПС Н. Киги, в 2017 году было зафиксировано 38 незапланированных отключений силовых трансформаторов, около 920 часов, средний процент правильной работы электромеханической релейной защиты трансформаторов составляет 89,5%.
Целью работы является повышение эффективности функционирования релейной защиты трансформатора.
В процессе работы решаются следующие задачи:
- расчёт и выбор уставок защит силового трансформатора;
- расчёт и выбор параметров максимальной токовой защиты;
- разработка структурной схемы терминала;
- анализ безопасных условий труда при обслуживании ПС Н. Киги;
- расчёт технико-экономической эффективности работы.
Предметом работы является микропроцессорная защита силового трансформатора.
Объектом работы является ПС 110/35/6 кВ Н. Киги.
В данной работе разработана микропроцессорная система защиты силового трансформатора подстанции Н. Киги 110/35/6 кВ.
Разработан набор микропроцессорных терминалов, организованных в стандартизированном шкафу защит трехобмоточного трансформатора. В шкафу реализуются дополнительные опции: осциллографирование аварийных событий, определение места повреждения, регистрация дискретных сигналов, связь с высшим уровнем наблюдения и управления, синхронизация времени, интерфейс пользователя. Выполнено описание основных видов защит выбранных микропроцессорных терминалов.
На основании расчетов токов короткого замыкания в характерных точках системы электроснабжения, выбраны и рассчитаны уставки защит. Рассчитаны параметры максимальной токовой защиты. Разработана структурная схема терминала. Проведён анализ безопасных условий труда при обслуживании ПС Н. Киги. Правильность расчётов подтверждена технико-экономическим обоснованием работы. Расчётный срок окупаемости капиталовложений составляет 3,1 года, следовательно, проектное решение является экономически эффективным.
Таким образом цель выпускной квалификационной работы достигнута, все поставленные задачи решены.
