Тема: Модернизация релейной защиты и автоматики РУ-10 кВ ЦРП-10 с установкой устройств СДТУ

Основным функциональным назначением ЦРП-10 является прием электроэнергии напряжением 10 кВ, и ее распределение по потребителям.
Характер нагрузки - промышленная.
Основное функциональное назначение: объект производственного назначения.
По способу подключения к сети ЦРП-10 является тупиковой.
На рисунке 1 показано расположение ЦРП-10 на карте местности.

В работе предусматривается реконструкция оборудования, находящегося внутри здания ЦРП-10, изменение конструкции здания и расширение участка, на котором расположен объект реконструкции, не требуется.
Целью бакалаврской работы является обеспечение надежного функционирования потребителей, получающих электроэнергию от данного ЦРП и реализация функций дистанционного управления выключателями.

Купить

Целью бакалаврской работы являлось обеспечение надежного функционирования потребителей, получающих электроэнергию от данного ЦРП и реализация функций дистанционного управления выключателями.
Согласно п. 1.2.16 ПУЭ при значении емкостного тока замыкания на землю более 20 А в сети напряжением 10 кВ, должна осуществляться его компенсация. В полученных расчетах таблицы 3 значения емкостных токов на всех кабельных линиях значительно ниже 20 А, следовательно, необходимости применения компенсирующих устройств нет.
Определяющим условием при разработке решений по РЗА являлось выполнение основных требований, предъявляемых к функционированию системы РЗА: селективность; быстродействие; надёжность.
Для повышения надежности комплекса РЗА в целом по объекту предусматриваются следующие мероприятия:
- секционирование вторичных цепей трансформаторов напряжения;
- «использование устройства резервирования при отказах выключателей (УРОВ);
- электропитание цепей оперативного тока от шкафов оперативного тока (ШОП), в свою очередь, питающихся от ТСН разных секций.
В работе предусматривается организация системы РЗА в следующем составе:
- комплекты защиты и автоматики ВВ-10 кВ (на базе МП терминалов Сириус-2-МЛ-БПТ-Р2-И1);
- комплект защиты и автоматики СВ-10 кВ (на базе МП терминалов Сириус-2-МЛ-БПТ-Р2-И1)» [11];
- комплекты защиты и автоматики КЛ-10 кВ (на базе МП терминалов Сириус-2-МЛ-БПТ-Р2-И1);
- комплекты АВР-10 кВ (отдельное МП устройство Сириус-АВР- 220В-Р);
- комплекты защиты сборных шин 10 кВ (ЗДЗ (на базе отдельных устройств Орион-ЗДЗ), ЛЗШ (быстродействующая ступень МТЗ ВВ- 10 кВ и СВ-10 кВ)).
Комплекты защиты и автоматики ВВ-10 кВ, СВ-10 кВ, КЛ-10 кВ, АВР- 10 кВ, ЗДЗ-10 кВ устанавливаются в релейных отсеках, КСО ЦРП-10 кВ вместо существующих.
Устройства ИТС распределены по ТТ и ТН. Для каждой из защит приведены структурно-функциональные схемы.
«Уставки срабатывания максимальных токовых защит с выдержкой времени выбраны по условиям отстройки от максимального длительно допустимого тока кабельной линии и по условию согласования чувствительности защит последующего и предыдущего элементов.
Согласно ПУЭ, минимальные значения коэффициента чувствительности МТЗ должны быть не менее 1,5 при КЗ в основной зоне и не менее 1,2 при КЗ в зоне дальнего резервирования.
Время срабатывания МТЗ отстраивается от времени срабатывания защит предыдущих элементов.
Ток срабатывания МТЗ без выдержки времени (отсечки) выбирается исходя из условий отстройки от максимального тока при КЗ в конце защищаемой линии и отстройки от броска токов намагничивания при включении трансформаторов. Из полученных значений токов срабатывания защиты выбирается наибольшее» [15]. В работе приведен пример расчета уставок токовых защит для фидера №103 ЦРП-10, питающего ТП-54 Секция
1.
Напряжение срабатывания минимальных реле напряжения принято 0,4 • ^ном.
Время срабатывания устройства АВР отстраивается от максимального времени срабатывания защит, повреждения в зоне действия которых могут вызвать провал напряжения и принято равным 4,56 с.
Уставка по току УРОВ выбрана на 10% ниже уставки наиболее чувствительной ступени защиты, действующей на отключение присоединения с пуском УРОВ, а выдержка времени учитывает максимальное время отключения выключателя, время возврата органа контроля протекания тока и время запаса.
Д3)
Уставку по току ЛЗШ ВВ и СВ 10 кВ выбрана равной 0,5- ^0(203040) (значения тока трехфазного к.з. на шинах ЦРП-10).
Действие защиты от ОЗЗ в сети 10 кВ выведено на сигнал без выдержки времени. Уставка срабатывания защиты от ОЗЗ присоединений 10 кВ выбрана по условиям отстройки от емкостного тока фидера.
СДТУ предназначена для осуществления автоматизированного контроля и управления режимами работы электрооборудования ЦРП-10.
Цель системы СДТУ:
- «повышение надежности электроснабжения;
- предотвращения повреждений основного электрооборудования;
- максимально быстрого восстановления энергоснабжения после аварийных ситуаций» [4];
- уменьшения эксплуатационных затрат.
Система СДТУ решает следующие задачи:
- удаленный контроль параметров электроснабжения;
- удаленное управление электрооборудованием;
- архивирование данных измерений;
- передача телеинформации по контролируемым электрическим присоединениям ПС посредством GSM-канала в программный комплекс Сервера верхнего уровня СДТУ TOPAZ;
- диагностика состояния электрооборудования, аппаратуры управления, каналов связи и т.д.
СДТУ ЦРП-10 строится на базе оборудования производства ООО «ПиЭлСи Технолоджи». К основному оборудованию подстанции, которое
является объектом оперативно-диспетчерского управления и контроля, относятся: вакуумные выключатели 10 кВ; силовое оборудование
(трансформаторы тока и напряжения); оборудование системы РЗА (МП устройства РЗА); вспомогательное оборудование (охранные извещатели, элементы питания СДТУ, переключатели).
Структура КПТК СДТУ состоит из трех уровней: нижнего, среднего и верхнего.
В качестве ПТС нижнего уровня используются многофункциональные измерительные преобразователи (МИП) TOPAZ HVD3-RTU7, а также МП устройства защиты Сириус-2-МЛ.
К среднему уровню относится сервер доступа к данным TOPAZ IEC DAS MX240, осуществляющий сбор информации с устройств нижнего уровня СДТУ и РЗА, буферизацию, первичную обработку полученной информации и последующую её передачу на верхний уровень. Передача данных на верхний уровень осуществляется через встроенный GSM-модем по протоколу МЭК 60870-5-104.
Верхний уровень СДТУ представлен программным комплексом Сервер СДТУ TOPAZ. Указанный программный комплекс осуществляет обработку, хранение и представление информации в удобном для оператора интерфейсе.
Электропитание оборудования в шкафу СДТУ осуществляется от двух источников: ШОП 1-2 и ШОП 3-4. Для обеспечения автономной работы СДТУ при нарушении нормальной схемы питания предусмотрена установка модуля контроля питания, выполняющего переключение питания на внешнюю АКБ, рассчитанную на 1,5 часа работы.
Суммарная расчетная нагрузка компонентов СДТУ не превышает 137 Вт, по ней была выбрана емкость аккумуляторной батареи - 12 А-ч.

Купить