Помощь студентам в учебе
Проектирование релейной защиты основного оборудования подстанции «Кличка» 110/10 кВ Забайкальской энергосистемы
|
Введение 16
1. Описание требований к релейным защитам и состав защит для
трансформаторов и линий сети 6 кВ по нормативным документам 19
2. Проектирование релейной защиты 22
2.1. Расчёт параметров схемы замещения прямой (обратной) и нулевой
последовательностей, нарисовать схемы замещения 22
2.2. Составление схемы замещения прямой, обратной и нулевой
последовательностей 27
2.3. Использование программы АРМ СРЗА и составление расчетной схемы30
2.4. Рассчитать начальный сверхпереходный ток при трехфазном
металлическом КЗ на шинах СН и НН подстанции, а также максимальный ток КЗ, протекающий через трансформатор при КЗ в конце линий 10 кВ 33
2.4.1. По схеме замещения нулевой последовательности расчет
начального сверхпереходного тока при однофазном металлическом КЗ на шине НН подстанции 38
2.4.2. Рассчитать максимальный и минимальный рабочие токи, протекающие через обмотки трансформатора и через каждую линию 10 кВ
в максимальном и минимальном режимах 40
2.4.3. Выбор трансформатора тока для трансформаторов Т1, Т2 на
сторонах ВН, СН, НН 41
2.4.4. Рассчитать параметры срабатывания и чувствительность мгновенной токовой отсечки и параметры срабатывания, выдержки времени и чувствительность максимальной токовой защиты (МТЗ) линий10 кВ. 45
2.4.5. Построение характеристики срабатывания дифференциальной
защиты трансформаторов, выполненной на микропроцессорной базе, по рекомендациям производителя (НПП «ЭКРА») 53
2.4.6. Расчет параметров срабатывания и чувствительность мгновенной
токовой отсечки и параметры срабатывания, выдержки времени и чувствительность максимальной токовой защиты (МТЗ) линий трансформаторов Т1, Т2 58
2.4.7. Расчёт параметров срабатывания и чувствительность токовой ступенчатой защиты нулевой последовательности трансформаторов Т1, Т261
2.5. Описание принципов выполнения сигнализации от замыканий на
землю в сетях с изолированным режимом работы нейтрали 64
2.6. Описание принципов выполнения и характеристики газовой защиты
трансформаторов 67
2.7. Выбор параметров срабатывания АПВ линий и трансформаторов
подстанции. Выбор время срабатывания АВР 69
2.8. Оценка выбранных параметров срабатывания всех защит с точки
зрения их соответствия требованиям по нормативным документам 71
Вывод по главе 73
3. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ..74
3.1. Анализ конкурентных технических решений 74
3.2. SWOT-анализ 76
3.3. Планирование научно-исследовательских работ 78
3.4. Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика
проведения проекта 79
3.5. Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 81
3.6. Расчет материальных затрат 82
3.7. Расчет затрат на программное обеспечение 82
3.8. Основная заработная плата исполнителей темы 83
3.9. Дополнительная заработная плата исполнителей темы 85
3.10. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 85
3.11. Накладные расходы 86
3.12. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта. 86
3.13. Ресурсоэффективность 87
Вывод по разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 89
4. Социальная ответственность 91
4.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности.... 91
4.2. Производственная безопасность 93
4.3. Анализ опасных и вредных производственных факторов 95
4.3.1. Отклонение показателей микроклимата 95
4.3.2. Отсутствие или недостатки необходимого искусственного
освещения 96
4.3.3. Перенапряжение зрительного анализатора 97
4.3.4. Повышенный уровень и другие неблагоприятные характеристики шума 98
4.3.5. Повышенное значение напряжения в электрической цепи,
замыкание которой может произойти через тело человека 99
4.4. Экологическая безопасность 99
4.5. Воздействие на литосферу 100
4.6. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 100
Вывод по разделу социальная ответственность 103
Заключение 104
Список использованных источников 105
Приложение А - Электрическая схема подстанции 107
Приложение Б - Схемы замещения прямой последовательностей 108
Приложение В - Схема замещения обратной последовательности 109
Приложение Г - Схема замещения нулевой последовательности 110
Приложение Д - Характеристика срабатывания дифференциальной защиты .111
Приложение Е - Схема защит трансформатора 112
1. Описание требований к релейным защитам и состав защит для
трансформаторов и линий сети 6 кВ по нормативным документам 19
2. Проектирование релейной защиты 22
2.1. Расчёт параметров схемы замещения прямой (обратной) и нулевой
последовательностей, нарисовать схемы замещения 22
2.2. Составление схемы замещения прямой, обратной и нулевой
последовательностей 27
2.3. Использование программы АРМ СРЗА и составление расчетной схемы30
2.4. Рассчитать начальный сверхпереходный ток при трехфазном
металлическом КЗ на шинах СН и НН подстанции, а также максимальный ток КЗ, протекающий через трансформатор при КЗ в конце линий 10 кВ 33
2.4.1. По схеме замещения нулевой последовательности расчет
начального сверхпереходного тока при однофазном металлическом КЗ на шине НН подстанции 38
2.4.2. Рассчитать максимальный и минимальный рабочие токи, протекающие через обмотки трансформатора и через каждую линию 10 кВ
в максимальном и минимальном режимах 40
2.4.3. Выбор трансформатора тока для трансформаторов Т1, Т2 на
сторонах ВН, СН, НН 41
2.4.4. Рассчитать параметры срабатывания и чувствительность мгновенной токовой отсечки и параметры срабатывания, выдержки времени и чувствительность максимальной токовой защиты (МТЗ) линий10 кВ. 45
2.4.5. Построение характеристики срабатывания дифференциальной
защиты трансформаторов, выполненной на микропроцессорной базе, по рекомендациям производителя (НПП «ЭКРА») 53
2.4.6. Расчет параметров срабатывания и чувствительность мгновенной
токовой отсечки и параметры срабатывания, выдержки времени и чувствительность максимальной токовой защиты (МТЗ) линий трансформаторов Т1, Т2 58
2.4.7. Расчёт параметров срабатывания и чувствительность токовой ступенчатой защиты нулевой последовательности трансформаторов Т1, Т261
2.5. Описание принципов выполнения сигнализации от замыканий на
землю в сетях с изолированным режимом работы нейтрали 64
2.6. Описание принципов выполнения и характеристики газовой защиты
трансформаторов 67
2.7. Выбор параметров срабатывания АПВ линий и трансформаторов
подстанции. Выбор время срабатывания АВР 69
2.8. Оценка выбранных параметров срабатывания всех защит с точки
зрения их соответствия требованиям по нормативным документам 71
Вывод по главе 73
3. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ..74
3.1. Анализ конкурентных технических решений 74
3.2. SWOT-анализ 76
3.3. Планирование научно-исследовательских работ 78
3.4. Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика
проведения проекта 79
3.5. Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 81
3.6. Расчет материальных затрат 82
3.7. Расчет затрат на программное обеспечение 82
3.8. Основная заработная плата исполнителей темы 83
3.9. Дополнительная заработная плата исполнителей темы 85
3.10. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 85
3.11. Накладные расходы 86
3.12. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта. 86
3.13. Ресурсоэффективность 87
Вывод по разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 89
4. Социальная ответственность 91
4.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности.... 91
4.2. Производственная безопасность 93
4.3. Анализ опасных и вредных производственных факторов 95
4.3.1. Отклонение показателей микроклимата 95
4.3.2. Отсутствие или недостатки необходимого искусственного
освещения 96
4.3.3. Перенапряжение зрительного анализатора 97
4.3.4. Повышенный уровень и другие неблагоприятные характеристики шума 98
4.3.5. Повышенное значение напряжения в электрической цепи,
замыкание которой может произойти через тело человека 99
4.4. Экологическая безопасность 99
4.5. Воздействие на литосферу 100
4.6. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 100
Вывод по разделу социальная ответственность 103
Заключение 104
Список использованных источников 105
Приложение А - Электрическая схема подстанции 107
Приложение Б - Схемы замещения прямой последовательностей 108
Приложение В - Схема замещения обратной последовательности 109
Приложение Г - Схема замещения нулевой последовательности 110
Приложение Д - Характеристика срабатывания дифференциальной защиты .111
Приложение Е - Схема защит трансформатора 112
Современные ЭЭС являются сложными многопараметрическими динамическими системами, все элементы которых жестко связанны между собой общими режимами работы, а также методами и средствами их реализации. Существующие тенденции развития ЭЭС ведут к их дальнейшему усложнению и насыщению средствами централизованной автоматики релейной защиты, что еще более усиливает жесткость взаимодействий. В частности создаются и вводятся в эксплуатацию новые защиты для линий электропередач, для крупных генераторов, трансформаторов и энергоблоков. От надежности их защиты зависит бесперебойное электроснабжение потребителей. В этом большую роль играет релейная защита, которая является основным видом автоматики, без которой невозможна надежная работа современных электрических систем. Она осуществляет непрерывный контроль за состоянием и режимом работы всех элементов энергосистемы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов
В настоящее время в электроустановках используется устройства РЗА трех видов, которые отражают три поколения развития аппаратуры РЗА: электромеханические устройства, микроэлектронные и микропроцессорные. Наиболее современным является последний вид. Так как идет процесс по внедрению микропроцессорных устройств в электроустановках, с каждым разом публикуется достаточное количество учебных материалов, при проектировании РЗА необходимо обращаться как к современным и перспективным микропроцессорным устройствам.
Устройства РЗА в совокупности представляют собой сложную многоступенчатую систему, предназначенную для бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергии и сохранения устойчивой работы синхронных генераторов. Однако выполнить свою задачу эти устройства могут лишь в случае, если они отвечают комплексу требований, изложенных в нормативных материалах. Соответствие реальных РЗА этим требованиям обеспечивается, в основном, на стадии проектирования, которое при правильной его организации обязательно должно быть комплексным.
В данной работе поставлена задача выбора и расчет уставок релейной защиты основного оборудования подстанции «Кличка» 110/10 кВ Забайкальской энергосистемы.
Для выполнения поставленной задачи использовался вычислительный расчетный комплекс «АРМ СРЗА» (ПК «БРИЗ», г.Новосибирск), который принят в промышленную эксплуатацию в качестве основного программного средства в ЦДУ ЕЭС, ОДУ Востока, ОДУ Сибири, ОДУ Урала, ОДУ Средней Волги, ОДУ Центра, ОДУ Северного Кавказа, ОДУ Северозапада, всеми РДУ этих ОДУ. АРМ СРЗА передан в эксплуатацию во все МЭС Федеральной сетевой компании, а также в энергетические компании Белоруссии, Казахстана, Латвии, Литвы, Монголии.
АРМ СРЗА позволяет:
• Строить математическую модель электрической сети с неограниченным объемом узлов и связей, как в графическом, так и в табличном виде. Экспортировать графическое изображение сети в формат CorelDRAW, AutoCAD. Производить экспорт/импорт электрической части модели сети (ветви и её параметры) в формат программы Excel.
• Производить расчеты электрических величин в сети неограниченного объема, при повреждениях любой сложности, с учетом групп ветвей взаимоиндукции, активной составляющей сопротивлений, отличия величины сопротивлений прямой и обратной последовательностей и фактических групп соединения обмоток трансформаторов в трехфазной симметричной сети любого напряжения. Получать выходные документы в формате Word и Excel.
• Производить расчет уставок микропроцессорных защит, токовых ступенчатых защит от замыканий на землю, дистанционных защит типа ЭПЗ- 1636, ДЗ-503, ПЗ-5, ПДЭ-2001, ШДЭ-2801,БРЭ-2801, токовых защит от междуфазных К.З., микропроцессорных дистанционных защит НПП «ЭКРА», SIEMENS, ALSTOM. Получать выходные документы в формате пакета Word, производить экспорт релейного фонда в формат программы Excel.
• Получать новую сеть на базе эквивалента сети. Производить расчет параметров производной схемы замещения (шунтов) для повреждений любой сложности, с учетом параметров взаимоиндукции ветвей нулевой последовательности.
• Производить расчеты по определению места повреждения сети:
- расчет таблиц для определения мест повреждений сети;
- расчет места повреждения сети (ОМП) по показаниям приборов.
В настоящее время в электроустановках используется устройства РЗА трех видов, которые отражают три поколения развития аппаратуры РЗА: электромеханические устройства, микроэлектронные и микропроцессорные. Наиболее современным является последний вид. Так как идет процесс по внедрению микропроцессорных устройств в электроустановках, с каждым разом публикуется достаточное количество учебных материалов, при проектировании РЗА необходимо обращаться как к современным и перспективным микропроцессорным устройствам.
Устройства РЗА в совокупности представляют собой сложную многоступенчатую систему, предназначенную для бесперебойного электроснабжения потребителей электроэнергии и сохранения устойчивой работы синхронных генераторов. Однако выполнить свою задачу эти устройства могут лишь в случае, если они отвечают комплексу требований, изложенных в нормативных материалах. Соответствие реальных РЗА этим требованиям обеспечивается, в основном, на стадии проектирования, которое при правильной его организации обязательно должно быть комплексным.
В данной работе поставлена задача выбора и расчет уставок релейной защиты основного оборудования подстанции «Кличка» 110/10 кВ Забайкальской энергосистемы.
Для выполнения поставленной задачи использовался вычислительный расчетный комплекс «АРМ СРЗА» (ПК «БРИЗ», г.Новосибирск), который принят в промышленную эксплуатацию в качестве основного программного средства в ЦДУ ЕЭС, ОДУ Востока, ОДУ Сибири, ОДУ Урала, ОДУ Средней Волги, ОДУ Центра, ОДУ Северного Кавказа, ОДУ Северозапада, всеми РДУ этих ОДУ. АРМ СРЗА передан в эксплуатацию во все МЭС Федеральной сетевой компании, а также в энергетические компании Белоруссии, Казахстана, Латвии, Литвы, Монголии.
АРМ СРЗА позволяет:
• Строить математическую модель электрической сети с неограниченным объемом узлов и связей, как в графическом, так и в табличном виде. Экспортировать графическое изображение сети в формат CorelDRAW, AutoCAD. Производить экспорт/импорт электрической части модели сети (ветви и её параметры) в формат программы Excel.
• Производить расчеты электрических величин в сети неограниченного объема, при повреждениях любой сложности, с учетом групп ветвей взаимоиндукции, активной составляющей сопротивлений, отличия величины сопротивлений прямой и обратной последовательностей и фактических групп соединения обмоток трансформаторов в трехфазной симметричной сети любого напряжения. Получать выходные документы в формате Word и Excel.
• Производить расчет уставок микропроцессорных защит, токовых ступенчатых защит от замыканий на землю, дистанционных защит типа ЭПЗ- 1636, ДЗ-503, ПЗ-5, ПДЭ-2001, ШДЭ-2801,БРЭ-2801, токовых защит от междуфазных К.З., микропроцессорных дистанционных защит НПП «ЭКРА», SIEMENS, ALSTOM. Получать выходные документы в формате пакета Word, производить экспорт релейного фонда в формат программы Excel.
• Получать новую сеть на базе эквивалента сети. Производить расчет параметров производной схемы замещения (шунтов) для повреждений любой сложности, с учетом параметров взаимоиндукции ветвей нулевой последовательности.
• Производить расчеты по определению места повреждения сети:
- расчет таблиц для определения мест повреждений сети;
- расчет места повреждения сети (ОМП) по показаниям приборов.
Основные результаты, полученные в выпускной работе, заключаются в следующем:
Для ведения сетевой информации совместно с графическим изображением схемы замещения в программе АРМ СРЗА были подготовлены расчетные данные рассматриваемого района, подготовлены расчеты уставок защит первой периферии для рассматриваемой линии.
Учитывая условия сохранения устойчивости, надежной защиты линии и смежных присоединении были установлены и рассчитаны уставки комбинированной отсечка по току и напряжению и токовой защиты нулевой последовательности. Расчеты показали, что выбранные уставки удовлетворяют требованиям чувствительности.
Для ведения сетевой информации совместно с графическим изображением схемы замещения в программе АРМ СРЗА были подготовлены расчетные данные рассматриваемого района, подготовлены расчеты уставок защит первой периферии для рассматриваемой линии.
Учитывая условия сохранения устойчивости, надежной защиты линии и смежных присоединении были установлены и рассчитаны уставки комбинированной отсечка по току и напряжению и токовой защиты нулевой последовательности. Расчеты показали, что выбранные уставки удовлетворяют требованиям чувствительности.