АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
1.1 Сравнение устройств релейной защиты и автоматики 8
1.2 Сравнение типов высоковольтных выключателей 13
Выводы по разделу 19
2 ОПИСАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
И ЭЛЕМЕНТОВ 20
2.1 Описание подстанции «ЗМЗ -1» 20
2.2 Описание оборудования 22
Выводы по разделу 23
3 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ПОДСТАНЦИИ 24
3.1 Разработка структурной схемы 24
3.2 Разработка функциональной схемы 25
3.3 Расчёт собственных нужд подстанции 26
3.4 Расчёт токов короткого замыкания 29
3.5 Выбор электрических аппаратов и проводников 36
Выводы по разделу три 50
4 ВЫБОР СИЛОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ВЫБОР РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
И АВТОМАТИКИ 51
Выводы по разделу четыре 56
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 57
5.1 Краткое описание рассматриваемого объекта, производственного участка 57
5.2 Анализ вредных и опасных производственных факторов 57
5.3 Выбор нормативных значений факторов рабочей среды и трудового
процесса 57
5.4 Охрана труда 58
5.5 Производственная санитария 62
5.6 Эргономика и производственная эстетика 62
5.7 Противопожарная и взрывобезопасность 63
5.8 Экологическая безопасность 64
5.9 Обеспечение безопасности при угрозе чрезвычайных ситуаций 65
Выводы по разделу пять 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 67
Электрификация Златоуста начинается с первой ЦЭС введенной в эксплуатацию в октябре 1915 года.
Её работа осуществлялась паровыми турбинами «Броун-Бовери», а позже «Юнгстрема и Цели». Напряжение тока составляло 550 и 2100 В, вырабатывалось 4 генераторами.
Расширяясь, заводу требовались другие мощности электрической энергии, поэтому были приняты решения на базе ЦЭС, ввести в эксплуатацию подстанцию «ЗМЗ-1».Военные годы также подтвердили тот факт, что электрификация заводу просто необходима.
Подстанция «ЗМЗ-1» и по сей день, несмотря на свою уже длительную работу, выполняет важные задачи. Питает прокатный цех № 1, а также «ЗМЗ-1» связана с подстанциями № 11 и № 13. При аварийных ситуациях или в режиме ЧС, перемычкой для неё может служить подстанция «ЗМЗ-2».То есть процесс производства не будет остановлен (рисунок 1).
Анализируя работу и возможности подстанции, было принято решение о том, что следует провести модернизацию, а где то реконструкцию электрооборудования в целом.
Такие выводы были сделаны на основании, что подстанция играет не последнюю роль в электроснабжении завода, в связи с этим, следует провести разработку системы защиты подстанции, в том числе замена высоковольтных масляных выключателей на вакуумные.
В последнее время одной из важных проблем в отечественной энергетике является замена устаревшего оборудования на электростанциях и подстанциях электроэнергетических систем (ЭЭС). Так, эксплуатация морально устаревших комплексов релейной защиты может привести к ложным срабатываниям защит и отказу. Это приведёт к аварийным ситуациям и снижению надёжности ЭЭС в целом. Актуальность этой темы по замене, реконструкции и модернизации комплексов релейной защиты и автоматики (РЗиА).
В данной выпускной квалификационной работе предполагается исследовать схему электрической сети подстанции «ЗМЗ-1» ООО «ЗМЗ» и проработать основные вопросы разработки системы защиты силовых трансформаторов и отходящих линий.
На первом этапе работы необходимо привести общие сведения об объекте проектирования, которые включают в себя описание главной схемы электрических силовых цепей, а также назначение подстанции в районной энергосистеме.
Далее следует произвести выбор силовых трансформаторов и трансформаторов собственных нужд. Кроме этого необходимо рассчитать все виды токов короткого замыкания (КЗ) и на основании результатов расчёта
произвести проверку выбранного оборудования, настройку релейной защиты подстанции.
Основным вопросом ВКР является разработка системы защиты подстанции, для чего необходимо произвести подробные расчёты параметров срабатывания выбранных защит трансформаторов и отходящих ЛЭП на полупроводниковой и микропроцессорной элементной базе.
Цель выпускной квалификационной повышение быстродействия
высоковольтного оборудования.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
- поверочный расчет мощности высоковольтного выключателя;
- выбор оборудования на полупроводниковой и микропроцессорной элементной базе;
-расчёт токов короткого замыкания;
-обеспечение безопасности жизнедеятельности.
Объект исследования - подстанция «ЗМЗ-1».
Предмет исследования - релейная защита и автоматика.
В выпускной квалификационной работе предложен вариант разработки системы защиты подстанции «ЗМЗ -1».
Проведено сравнение отечественных и зарубежных технологических решений высоковольтных вакуумных выключателей. Рассмотрены варианты технологических решений устройств релейной защиты и автоматики; обоснованы критерии выбора элементов защиты и силового оборудования.
Проведено описание основных элементов подстанции «ЗМЗ-1». Показана необходимость замены силового оборудования и модернизации системы релейной защиты и автоматики.
Разработана структурная и функциональная схемы подстанции «ЗМЗ-1».
Произведены расчеты собственных нужд подстанции, на основании которых проведён выбор силового оборудования.
На основании расчётов токов короткого замыкания проведён выбор электрических аппаратов, на стороне высокого и низкого напряжения.
Произведен выбор элементов системы релейной защиты и автоматики.
Произведён выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения; элементов микропроцессорной системы релейной защиты и автоматики.
В разделе безопасность жизнедеятельности рассмотрены вопросы в области охраны труда, экологической, противопожарной безопасности, а также рассмотрены мероприятия по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций.
