Тема: Проектирование автоматизированной системы учета электроэнергии на ПС 110/35/6 кВ «Разряд»

ПС 110/35 кВ Разряд предназначена для приема и распределения электрической энергии напряжением 110, 35 и 6 кВ по территории
Сургутского района Ханты-Мансийский автономного округа.
«Внешнее электроснабжение ПС №172 Разряд осуществляется по ВЛ 110 кВ Новософрино - Разряд I цепь с отпайками, ВЛ 110 кВ Новософрино - Разряд II цепь с отпайками, ВЛ 110 кВ Разряд - Перемилово, ВЛ 110 кВ Разряд - Дмитров ВЛ 35 кВ Разряд - Тяговая-З, ВЛ 35 кВ Разряд - Тяговая-В, ВЛ 35 кВ Разряд - Инженерная, ВЛ 35 кВ Разряд - Подъячево, ВЛ 110 кВ Разряд - Икша II.
В настоящее время на ПС 110 кВ № 172 Разряд в эксплуатации
находится:
- два трехфазных трансформатора типа ТДТН-25000/110/35/6, напряжением 110/35/6 кВ, мощностью 25000 кВ-А.
- открытое распределительное устройство 110 кВ выполнено на базе
типовой схемы № 110-12 «Одна рабочая секционированная
выключателем и обходная система шин».
- открытое распределительное устройство 35 кВ выполнено на базе
типовой схемы № 110-9 «Одна рабочая секционированная
выключателем система шин»» [11].
Существующее высоковольтное оборудование ОРУ 35 кВ представлено выключателями С-35М-630-10 1983 г.в. с приводом на постоянном токе ШПЭ- 12; разъединителями РДЗ II 35/1000 2001 г.в., РЛНД 35/600 с ручными приводами управления; выносными трансформаторами тока ТОЛ-35 III-II 2019 г.в., ТФН-35, вентильными разрядниками РВС-35, трансформаторами напряжения 3НОМ-35 кВ.
На рисунке 1 приведена существующая электрическая схема ОРУ 35 кВ ПС Разряд.
При выполнении реконструкции ПС 110 кВ Разряд, демонтажу подлежит оборудование и порталы ОРУ 35 кВ, опорные конструкции высоковольтного оборудования.
Оборудование ОРУ 35 кВ введено в эксплуатацию более 30 лет назад, морально и физически устарело.
На данный момент ПС 110 кВ №172 Разряд частично реконструирована. В 2015 году на ОРУ 35 кВ в ячейках Т-1 и Т-2 было заменено высоковольтное оборудование на выключатели элегазовые баковые ВГБ-35 12,5/630 УХЛ1 с электромагнитным приводом на постоянном токе, разъединители РГП- 35/1000-20 УХЛ1 с электродвигательными приводами ПД-14П на постоянном токе.
На территории ПС 110 кВ №172 Разряд, в непосредственной близости от ОРУ 35 кВ расположено здание ОПУ, из которого осуществляется питание, обогрев и управление оборудованием ОРУ 35 кВ.
«Оперативный ток на подстанции - постоянный, напряжение - 220 В и 110 В.
Щиты собственных нужд постоянного и переменного тока, аккумуляторная батарея, панели защит расположены в существующем здании ОПУ.
Питание нагрузок собственных нужд осуществляется от двух трансформаторов собственных нужд мощностью по 1000 кВ-А каждый» [1].
Решения по замене оборудования выполняются поэтапно для
бесперебойного электроснабжения потребителей.
На основании задания на ОРУ 35 кВ ПС №172 Разряд
предусматривается:
- «замена выключателей масляных типа С-35 на выключатели элегазовые баковые - 5 шт.;
- замена разъединителей трехполюсных с ручным приводом типа РЛНД-35 на разъединители трехполюсные с двигательным приводом для главных и заземляющих ножей - 16 шт.;
- замена трансформаторов напряжения масляных 35 кВ типа ЗНОМ- 35 У1 на трансформаторы напряжения с литой изоляцией - 6 шт.;
- замена разрядников 35 кВ на ограничители перенапряжений нелинейные 35 кВ - 6 шт» [20].
В работе предусматривается замена системы шин ОРУ 35 кВ, замена ошиновки и спусков к оборудованию с аппаратными зажимами.
Вновь проектируемые аппараты 35 кВ, устанавливаются вместо демонтируемого оборудования.
В связи с установкой выключателей со встроенными трансформаторами тока, существующие трансформаторы тока в линейных ячейках демонтируются. Вновь устанавливаемое электротехническое оборудование поставляется высокой заводской готовности с опорными стойками заводского изготовления. Опорная стойка под выключатель с площадкой обслуживания изготавливается дополнительно.
На ПС 110 кВ №172 Разряд для защит присоединений 110 кВ установлены шкафы защиты производства ОАО «ЧЭАЗ». Учитывая это, в целях унификации вторичного оборудования, что приводит к экономии средств по обслуживанию оборудования, в данной работе рекомендуется установка шкафов ОАО «ЧЭАЗ». В рамках данных работ предусматривается оснащение устройствами РЗА следующих присоединений ПС 110 кВ №172 Разряд:
- ВЛ 35 кВ Разряд-Инженерная;
- ВЛ 35 кВ Разряд-Подъячево;
- ВЛ 35 кВ Разряд-Тяговая-З;
- ВЛ 35 кВ Разряд-Тяговая-В;
- ШСВ 35 кВ;
- ТН 1 СШ 35 кВ;
- ТН 2 СШ 35 кВ.
Для реконструируемых присоединений на ОРУ 35 кВ устанавливаются шкафы зажимов вторичной коммутации (ШЗВ, ШЗТН, ШОБР).
В настоящее время на ПС 110 кВ Разряд функционирует комплекс телемеханики «Elcomtech». Комплекс осуществляет сбор телесигнализации положения коммутационных аппаратов и АПТС, вывод команд управления выключателями, измерение параметров сети 110 кВ, 35 кВ, 6 кВ, измерение температуры воздуха и т.п. Комплекс телемеханики располагается в напольном шкафу MST. Для сбора, обработки, хранения и передачи информации предусмотрены два сервера, размещенные в серверном шкафу телемеханики.
В рамках отдельных работ предусматривается модернизации телемеханики в части реконструкции ОРУ 110 кВ.
ТМ на реконструируемом объекте представляет собой иерархичную трехуровневую систему: нижний, средний и верхний уровень.
Проектируемый нижний уровень представляет собой комплекс технических средств, в который входят:
- модули дискретных входов 110 В;
- модули дискретных выходов 110 В;
- микропроцессорные преобразователи измерений;
- терминалы МП РЗА.
Система учета электроэнергии (СУЭ) ПС 110 кВ Разряд предназначается для организации автоматизированного измерения и учета электроэнергии и мощности. В настоящее время на ПС 110 кВ Разряд функционирует система учета электроэнергии на базе счетчиков СЭТ- 4ТМ.03М, Меркурий 230 и СЭТ3а.
«Целью модернизации СУЭ ПС 110 кВ Разряд является измерение количества электрической энергии, позволяющее определить величины учетных показателей и обеспечение своевременной, полной и достоверной информацией, необходимой для расчетов, об объемах поступившей и отпущенной электроэнергии в технологическом процессе функционирования ПС 110 кВ Разряд, сведение баланса по ПС» [21].
«Система представляет собой комплекс программно-технических средств, состоящих из:
- первичных преобразователей - трансформаторов тока и напряжения;
- первичных средств учета - цифровых счетчиков электроэнергии.
Счетчик электрической энергии производит непрерывную цифровую обработку входных аналоговых сигналов, поступающих от измерительных трансформаторов тока и напряжения. Полученные данные хранятся в энергонезависимой памяти счетчика» [24].
Считывание информации со счетчиков производится визуально с дисплея счетчика.
Предусмотрено расширение существующей СУЭ ПС 110 кВ Разряд в рамках реконструкции ОРУ 35 кВ. В рамках выполнения работ предусматривается установка счетчиков электрической энергии на присоединениях 35 кВ. Всего проектируется 6 точек учёта.
Целью бакалаврской работы является обеспечения достоверного учета поступившей и отпущенной электроэнергии по ПС 110/35/6 кВ Разряд после проведения реконструкции ОРУ 35 кВ.
Купить

Целью бакалаврской работы являлось обеспечение достоверного учета поступившей и отпущенной электроэнергии по ПС 110/35/6 кВ Разряд после проведения реконструкции ОРУ 35 кВ.
«Автоматизированная система учета электроэнергии ПС Разряд представляет собой комплекс программно-технических средств, состоящих из:
- первичных преобразователей - трансформаторов тока и напряжения;
- первичных средств учета - цифровых счетчиков электроэнергии с интерфейсом связи» [23].
«Счетчик электрической энергии производит непрерывную цифровую обработку входных аналоговых сигналов, поступающих от измерительных трансформаторов тока и напряжения. Полученные данные хранятся в энергонезависимой памяти счетчика» [8].
«В качестве счетчиков электроэнергии выбраны счетчики для номинального напряжения 3*57,7/100 В, класс точности 0,2S/0,5, номинальный ток 5А.
Счетчики электроэнергии предусмотрены для учета активной и реактивной энергии в двух направлениях и имеют два интерфейса связи RS- 485» [7].
Существующие счетчики электроэнергии располагаются на панелях 26, 36 и на ЩСН в ГЩУ. Проектируемые счетчики электроэнергии устанавливаются на существующую панель 36.
Проектируемая автоматизированная система учета электроэнергии реализует следующие функции:
- контроль электроэнергии и мощности;
- предоставление пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированной информации;
- формирование архивов информации;
- ведение журналов событий;
- организация доступа к информации СУЭ;
- диагностика функционирования СУЭ;
- функции по защите информации;
- передача информации на вышестоящий уровень.
Общий объем проектируемых и существующих измерений по ПС составляет: 14 точек измерений.
Согласно СТО 56947007-29.240.10.248-2017 класс точности вторичной обмотки для цепей учета измерительных трансформаторов должен быть:
- ТТ 35 кВ - не хуже 0,5S;
- ТН 35 кВ - не хуже 0,5.
Для цепей учета предусмотрены отдельные обмотки на проектируемых трансформаторах тока и напряжения с классом точности 0,2S и 0,5 соответственно.
Произведен расчет нагрузки и потерь напряжения во вторичных цепях ТН. Для обеспечения работы ТН в своем классе согласно ГОСТ 1983-2015 проверяем, что бы минимальная загрузка вторичной обмотки ТН составляла 25 %. Исходя из расчета, вторичная нагрузка трансформаторов напряжения на присоединениях 35 кВ составляет более 25% от номинальной, что соответствует требованиям ГОСТ 1983-2015.
В результате расчетов сечений и выбора типов кабелей во вторичных цепях напряжения, а также определения потерь напряжения в измерительных цепях от ТН до измерительного преобразователя установлено, что расчетное значение потерь в цепях напряжения меньше максимально допустимого.
Выполнен выбор трансформаторов тока и расчет нагрузок во вторичных цепях ТТ. По результатам расчетов полная нагрузка вторичной цепи ТТ составляет более 0,25Zdon, что удовлетворяют требованиям ГОСТ 7746-2015.
Составлена ведомость вновь устанавливаемого оборудования и кабелей, необходимых для расширения системы учета электрической энергии на ПС Разряд.
Определена этапность реконструкции собственных нужд ОРУ 35 кВ ПС 110/35/6 кВ Разряд.
«Для обеспечения обогрева приводов выключателей и разъединителей на ОРУ 35 кВ на ПС Разряд устанавливаются шкафы DQ.
Вводы в шкафы выполняются кабельными линиями ВВГнг(А)-Ь8 5 50 от автоматических выключателей ЩСН 0,4 кВ QF24 и QF31.
В качестве вводных аппаратов защиты применяются выключатели нагрузки номиналом 63 А.
Шкаф конструктивно представляет собой металлический корпус, в котором установлены электрические аппараты (вводной выключатель нагрузки, фидерные автоматические выключатели, шинки питания и заземления и пр.)» [17].
Купить