Модернизация комплектного распределительного устройства 6 кВ

ОГЛАВЛЕНИЕ

АННОТАЦИЯ 2

ВВЕДЕНИЕ 6

1 ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 8

1.1 Общая характеристика объекта 8

1.2 Анализ существующей схемы электроснабжения и режимов электропотребления 8

1.3 Основные этапы модернизации 9

1.4 Выводы по разделу 1 Ошибка! Закладка не определена.

2 РАСЧЕТ И АНАЛИЗ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ 11

2.1 Выбор и обоснование метода анализа электрических нагрузок 11

2.2 Графики электрических нагрузок 12

2.3 Выводы по разделу 2 Ошибка! Закладка не определена.

3 РАСЧЁТ И АНАЛИЗ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ 19

3.1 Выбор контрольных точек расчёта и вида тока короткого замыкания 19

3.2 Расчёт токов короткого замыкания в рассматриваемых точках системы электроснабжения 19

3.3 Выводы по разделу 3 23

4 АНАЛИЗ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ 24

4.1 Режимы работы электроэнергетических систем 24

4.2 Выводы по разделу 4 Ошибка! Закладка не определена.

5 ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ 27

5.1 Общие сведения о релейной защите 27

5.2 Требования и устройство защиты в системе электроснабжения 27

5.3 Основные принципы выбора уставок максимальных токовых защит 29

5.3.1 Выбор характеристики 29

5.3.2 Ток срабатывания защиты 29

5.3.3 Согласование защит по чувствительности 30

5.4 Применение токовых отсечек 30

5.5 Проверка чувствительности защиты 32

5.6 Составление карты селективного действия релейной защиты 33

5.7 Расчёт уставок противоаварийной автоматики 34

5.7.1 Расчет уставок автоматического ввода резервного питания 35

5.7.2 Расчет уставок автоматического повторного включения 37

5.8 Выводы по разделу 5 38

6 ВЫБОР АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ И КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ 39

6.1 Основные сведения по устройству SPAC 39

6.2 Микропроцессорные устройства MICOM 40

6.2.1 Универсальное токовое реле MICOM P123 40

6.2.2 Серия микропроцессорных устройств дифференциальной защиты трансформаторов, автотрансформаторов и ошиновок MiCOM Р630 44

6.2.3 Универсальная защита по напряжению и частоте серии MiCOM Р920 45

6.3 Микропроцессорные устройства SEPAM 45

6.3.1 Устройства серии Sepam 1000+ 46

6.3.2 Устройства Sepam серии 20 46

6.3.3 Устройства Sepam серии 40 46

6.3.4 Устройства Sepam серии 80 46

6.4 Выбор и проверка выключателей 47

6.5 Разработка плана размещения оборудования РЗА в КРУ 50

6.6 Обзор современных программных средств 51

6.6.1 SCADA система «АТЛАНТ» 51

6.6.2 Автоматизированные измерительные комплексы «ПАРМА» для энергообъектов 51

6.6.3 Программно-технический комплекс «АРКОНА» 52

6.7 Выводы по разделу 6 Ошибка! Закладка не определена.

7 МЕРОПРИЯТИЯ ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ БЕЗОПАСНОСТЬ РАБОТ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА 53

7.1 Обслуживание действующих электроустановок 54

7.2 Описание электрооборудования 55

7.3 Требования к персоналу 56

7.4 Требования к аппаратам защиты 57

7.5 Анализ опасных и вредных факторов 59

7.6 Порядок и условия производства работ 60

7.7 Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ со снятием напряжения 60

7.8 Лица, ответственные за безопасность производства работ 61

7.9 Медицинские освидетельствования персонала 62

7.10 Санитарно-гигиенические мероприятия Ошибка! Закладка не определена.

7.11 Защита от поражения электрическим током 63

7.12 Мероприятия по пожарной безопасности 65

7.13 Особенности тушения пожара в электроустановках 67

7.14 Освещение 68

7.15 Расчёт электрического освещения площадки Ошибка! Закладка не определена.

7.16 Вывод по разделу 7 Ошибка! Закладка не определена.

8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА ОШИБКА! ЗАКЛАДКА НЕ ОПРЕДЕЛЕНА.

8.1 Эффективность внедрения проекта Ошибка! Закладка не определена.

8.2 Расчет стоимости проектных работ Ошибка! Закладка не определена.

8.3 Срок окупаемости внедрения микропроцессорного оборудования Ошибка! Закладка не определена.

8.4 Расчёт ущербов при авариях Ошибка! Закладка не определена.

8.5 Выводы по разделу Ошибка! Закладка не определена.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 70

ПРИЛОЖЕНИЯ 72

ВВЕДЕНИЕ

Происходящие процессы реформирования электроэнергетики обуславливают повышение роли релейной защиты и автоматики (РЗА) в обеспечении управляемости и надежности работы энергосистем и энергообъединений. В связи с этим появляется необходимость пересмотра элементов РЗА.

Проблема надежности становится одной из важнейших в области электроэнергетики. В результате неоправданной экономии затрат на обеспечение надежности электроснабжения ежегодно происходят серьезные аварии в энергосистемах.

В настоящее время средства РЗА не в полной мере отвечают основным требованиям надежности, поскольку основную долю находящихся в эксплуатации устройств составляют электромеханические.

Несмотря на то, что в последние годы происходило интенсивное внедрение микропроцессорных устройств РЗА, на данный момент времени их удельный вес в общем количестве устройств составляет ничтожную долю (около 0,12%), и, соответственно, практически не влияет на показатели эффективности функционирования РЗА в целом.

Как и прежде, значительная доля (свыше 40%) случаев неправильной работы устройств РЗА происходит из-за неудовлетворительного состояния устройств и ошибок персонала служб РЗА при техническом обслуживании, что при совершенной системе технического обслуживания косвенно указывает на моральный и физический износ устройств РЗА, при этом постоянно увеличиваются трудозатраты на эксплуатацию данных устройств. Поэтому актуальность внедрения современных микропроцессорных устройств не вызывает сомнения.

Целью данной ВКР является модернизация КРУ 6 кВ теплоэлектроцентрали №14. Предлагается установка микропроцессорных устройств РЗА, а также замена масляных выключателей на вакуумные. Это необходимо, потому что устройства РЗА, отработали свой ресурс и требуют срочного и планомерного проведения работ по модернизации и техническому перевооружению. А также, потому что микропроцессорные устройства различного назначения имеют равные или лучшие показатели надежности и значительно меньшие трудозатраты на техническое обслуживание по сравнению с традиционными системами.

Для достижения поставленной цели необходимо решить целый комплекс взаимосвязанных задач:

– произвести расчет и анализ режимов энергопотребления;

– осуществить расчет и анализ аварийных режимов энергопотребления;

– построить систему релейной защиты и автоматики на основе выбора аппаратных средств и конструктивного исполнения РЗА;

– произвести расчет технико-экономических показателей;

– обозначить мероприятия, обеспечивающие безопасность работ при эксплуатации распределительного устройства.

При написании ВКР применялись традиционные методы: метод сравнения, графический, методы анализа периодической литературы и предлагаемых решений, расчетный.

Исходя из обозначенной проблематики и актуальности, практическая значимость предлагаемых решений будет заключаться в повышении показателей надежности, а также снижении затрат на эксплуатацию такого электротехнического объекта, как комплектного распределительного устройства.