Введение 10
1. Характеристика Томской ГРЭС-2 12
1.1. Краткое описание объекта защиты 12
1.2. Функциональные элементы и связи электрической схемы 13
2. Расчет токов короткого замыкания 17
2.1. Расчет параметров схемы замещения 17
2.2. Расчет токов КЗ 22
3. Релейная защита и автоматика блока генератор - трансформатор 35
3.1. Выбор и обоснование состава релейной защиты 35
3.2. Расчет уставок защит генератора 39
3.2.1. Поперечная дифференциальная защита 39
3.2.2. Продольная дифференциальная защита 40
3.2.3. Дистанционная защита 41
3.2.4. Защита обратной последовательности 43
3.2.5. Защита от замыканий на землю в обмотке статора 44
3.2.6 Защита от симметричных перегрузок обмотки статора 45
3.2.7. Защита от потери возбуждения 45
3.2.8. Защита от перегрузки цепей возбуждения 46
3.2.9. Защита от КЗ на землю в обмотке ротора 47
3.3. Расчет уставок защит блочного трансформатора 47
3.3.1. Г азовая защита трансформатора 47
3.3.2. Дифференциальная защита 48
3.3.3. Токовая защита нулевой последовательности 50
3.3.4. Защита от перегрузки 51
3.4. Расчет уставок защит трансформатора собственных нужд 51
3.4.1 Газовая защита 51
3.4.2 Дифференциальная защита 51
3.4.3. Защита от перегрузки 53
4. Релейная защита и автоматика трансформатора связи 54
4.1. Выбор и обоснование состава релейной защиты 54
4.2. Выбор измерительных трансформаторов 55
8
4.3. Расчет уставок защит трансформатора связи 57
4.3.1. Продольная дифференциальная защита 57
4.3.2. МТЗ с комбинированным пуском по напряжению 64
4.3.3. Токовая защита нулевой последовательности 65
4.3.4. Защита от перегрузки 70
4.3.5. Г азовая защита 70
4.3.6. Устройство резервирования при отказе выключателя 71
4.3.7. Автоматика пожаротушения 72
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение.. 76
5.1. Оценка коммерческого потенциала, перспективности и альтернатив
проведения НТИ 77
5.2. SWOT-анализ НТИ 77
5.3. Планирование этапов и выполнения работ проводимого научного
исследования 81
5.4. Бюджет научно - технического исследования 86
5.5. Определение ресурсной эффективности исследования 92
6. Социальная ответственность 97
6.1. Анализ выявленных вредных факторов проектируемой
производственной среды 98
6.2. Опасные факторы проектируемой производственной среды 102
6.3. Охрана окружающей среды 104
6.4. Защита в чрезвычайных ситуациях 106
4.5. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 108
6.6. Требования к деятельности электростанции в области социальной
ответственности 109
Заключение 111
Список использованных источников 113
Приложение А 115
Приложение Б. 1 Схема подключения ШЭ1111 и ШЭ1112 126
Приложение Б.2 Схема подключения ШЭ2607 041 комплект А1 терминал БЭ2704 041 127
Приложение В Оперативная схема Томской ГРЭС-2 128
Выпускная квалификационная работа содержит 128 страниц, 32 рисунка, 24 таблицы, 19 источников, 4 приложения.
Ключевые слова: трансформатор, генератор, чувствительность, уставка, короткое замыкание, энергосистема, релейная защита.
Объектом исследования является релейная защита трансформатора 110/35/10 и блока генератор-трансформатор 110 МВт Томской ГРЭС-2.
Цель работы - проектирование релейной защиты трансформатора 110/35/10 и блока генератор-трансформатор.
В работе был проведен выбор оборудования и параметров микропроцессорных терминалов защит.
В результате работы был сделан расчет уставок выбранных защит и оценка их чувствительности.
Область применения: результаты работы могут использоваться для проектирования или модернизации устройств релейной защиты на электростанциях.
Экономическая эффективность/значимость работы заключается в надежной работе релейной защиты.
В будущем планируется реализация данной работы при проектировании электростанции.
При проектировании электроэнергетических систем необходимо учитывать вероятность возникновения в них анормальных режимов работы и различных повреждений. Наибольшую вероятность и опасность таких повреждений представляют короткие замыкания (КЗ).
Повреждения приводят к нарушению нормального функционирования системы или ее частей, что может привести к проблемам в энергоснабжении потребителей и ухудшению качества энергоснабжения, а также к нарушению работы основного оборудования.
Для уменьшения воздействия коротких замыканий на энергосистему необходима быстрая локализация места короткого замыкания. Для этих целей применяют устройства релейной защиты и автоматики (РЗиА), осуществляющие автоматическое выявление ненормальных режимов и повреждений в энергосистеме. Данные устройства являются важнейшей частью оборудования, которые обеспечивают устойчивую и надежную работу энергосистемы. Для эффективного выполнения своих задач устройства РЗиА должны определять определенным требованиям. На стадии проектирования, как правило, и обеспечивается проверка устройств РЗиА на соответствие этим требованиям.
Управление энергосистемой при нарушении нормальных режимов работы связано с работой РЗиА. При проектировании энергосистемы предъявляются требования безаварийности и надежности. Это достигается оптимальным выбором источников электроэнергии, расположения электростанций, передачи мощности, способов регулирования частоты и напряжения, учетом характеристик нагрузок, планированием режимов работы энергосистемы, а также тенденции их роста. Однако исключить вероятность отказа оборудования вследствие коротких замыканий нельзя.
Функции релейной защиты:
• Автоматическое определение и локализация поврежденного элемента. Защита дает сигнал к отключению выключателей поврежденного
элемента и восстанавливает нормальные условия работы для неповрежденных частей энергосистемы.
• Автоматическое определение ненормального режима работы с дальнейшим принятием мер к устранению этого режима. Нарушения нормального режима связаны с различными перегрузками, не требующими немедленного отключения. В следствии этого защита действует на разгрузку оборудования или выдает сигнал дежурному персоналу.
Применение цифровых комплексов релейной защиты наиболее целесообразно, так как они удобны в эксплуатации и настройки, компактны, а также позволяют с высокой точностью производить замеры электрических величин и фиксировать в режиме реального времени возникающие аварийные ситуации.
Целью данной работы является выбор защит для трансформатора и блока генератор-трансформатор, расчет уставок этих защит и оценка их чувствительности.
В результате выполнения данной дипломной работы была спроектирована релейная защита основного оборудования Томской ГРЭС-2, а конкретно блока генератор - трансформатор 110 МВт и трансформатора связи. В данной работе была дана краткая характеристика защищаемого объекта, рассчитаны аварийные режимы работы, произведен анализ и выбор устанавливаемых защит.
В результате расчета данной работы были закреплены теоретические знания в области релейной защиты и конкретизированы применительно к реальным элементам ЭЭС, а также приобретен начальный опыт в проектировании релейной защиты ЭЭС.
В ходе проектирования было решено применять микропроцессорные терминалы производства ООО НПП «ЭКРА», так как они хорошо проявили себя на рынке и показали достойную конкуренцию терминалам производства других компаний. Для защиты блока генератор - трансформатор применялись шкафы типов ШЭ1111 и ШЭ1112, которые образуют комплекс защит с двумя взаимно резервируемыми комплектами защит. Для защиты трансформатора связи использовался шкаф типа ШЭ 2607 041, который предназначены для защиты трансформаторов напряжением 110-220 кВ.
Установленные типы релейной защиты удовлетворяют требованиям чувствительности.
Также в данной работе были определены участники каждой работы, установлены сроки проведения работ, построен график проведения научных исследований. Произведен расчет материальных затрат, основной и дополнительной заработной платы, внебюджетных отчислений, а также накладных расходов. Сформирован бюджет затрат научноисследовательского проекта.
Помимо всего, в данной работе было описано рабочее место рабочего персонала электростанции в соответствии с нормативными документами. Также были выявлены вредные факторы - воздействие полей, шумы, освещение, и опасные факторы - опасность поражения электрическим током, пожаровзрывобезопасность. И рассмотрены допустимые и предполагаемые средства защиты.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
