Разработка схемы присоединения и расширение ПС 500/220/110/6 кВ ШУ к Специальной экономической зоне "Химический парк Тараз" в Жамбылской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. О компании

2. Подстанция. Учет электроэнергии в подстанциях

3. Пояснительная записка расширении ПС 500/220/110/6 кВ Шу к Химпарку Тараз

4. Проетирование на EPLAN

Заключение

Введение

Целью данной работы является разработка схемы присоединения и расширение ПС 500/220/110/6 кВ ШУ к Специальной экономической зоне «Химический парк Тараз» в Жамбылской области и предоставлении пояснительной записки с расчетами о погрешности.

1. О компании

Акционерное общество «Казахский институт нефти и газа», - крупнейшая научно-исследовательская и проектная компания в Республике Казахстан была основана в декабре 2002 года и является дочерней компанией АО Национальная компания «КазМунайГаз». Сегодня в состав входят такие основополагающие отраслевые институты как:

§ АО НИПИ «Каспиймунайгаз» - г. Атырау

§ АО «КазНИПИмунайгаз» - г. Актау

§ ТОО НИИ «Каспиймунайгаз» - г. Атырау

§ АО «Петродата Казахстан» - г. Алматы

АО «КИНГ» осуществляет комплексную научную и инжиниринговую поддержку в нефтегазовой отрасли Республики Казахстан. Основными направлениями деятельности являются: научное обеспечение стратегии комплексного развития нефтяной и газовой промышленности Казахстана;

§ инжиниринг:

· обустройство нефтяных и газовых месторождений;

· системы транспорта нефти и газа;

· нефтепереработка и нефтехимия;

§ комплексные инженерные изыскания;

§ проекты «под ключ» - EPC решения

§ инжиниринг в области разработки месторождений, подсчет запасов и бурение;

§ экологические проекты;

§ научные исследования в области технологий и технических средств;

§ управление банком данных геолого-геофизической информации для нефтяной и газовой промышленности;

§ комплексная автоматизация и информатизация технологических процессов и систем управления в нефтегазовой отрасли;

§ разработка нормативных технических инструкций и правил.

Штат компании представлен ведущими специалистами в нефтегазовой отрасли Республики Казахстан и составляет более 1000 человек, в том числе - 2 академика НИА РК, 2 член-корреспондента НИА РК, 8 докторов наук, 2 Ph.D., 4 профессора, 28 кандидатов наук.

2. Подстанции. Учет энергии в подстанциях

Электрическая подстанция -- электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств.

Подстанция, в которой стоят повышающие трансформаторы, повышает электрическое напряжение при соответствующем снижении значения силы тока, в то время как понижающая подстанция уменьшает выходное напряжение при пропорциональном увеличении силы тока.

Необходимость в повышении передаваемого напряжения возникает в целях многократной экономии металла, используемого в проводах ЛЭП, и уменьшения потерь на активном сопротивлении. Действительно, необходимая площадь сечения проводов определяется только силой проходящего тока и отсутствием возникновения коронного разряда. Также уменьшение силы проходящего тока влечёт за собой уменьшение потери энергии, которая находится в прямой квадратичной зависимости от значения силы тока. С другой стороны, чтобы избежать высоковольтного электрического пробоя, применяются специальные меры: используются специальные изоляторы, провода разносятся на достаточное расстояние и т. д. Основная же причина повышения напряжения состоит в том, что чем выше напряжение, тем большую мощность и на большее расстояние можно передать по линии электропередачи.

Основные элементы электроподстанций:

Силовые трансформаторы, автотрансформаторы.

Вводные конструкции для воздушных и кабельных линий электропередачи.

Открытые (ОРУ) и закрытые (ЗРУ) распределительные устройства, включая:

Системы и секции шин;

Силовые выключатели;

Разъединители;

Измерительное оборудование (измерительные трансформаторы тока и напряжения, измерительные приборы);

Оборудование ВЧ-связи между подстанциями (конденсаторы связи, фильтры присоединения);

Токоограничивающие, регулирующие устройства (конденсаторные батареи, реакторы, фазовращатели и пр.).

Преобразователи частоты, рода тока (выпрямители).

Система питания собственных нужд подстанции:

Трансформаторы собственных нужд;

Щит переменного тока;

Аккумуляторные батареи;

Щит постоянного (оперативного) тока;

Дизельные генераторы и другие аварийные источники энергии (на крупных и особо важных подстанциях).

Системы защиты и автоматики:

Устройства релейной защиты и противоаварийной автоматики для силовых линий, трансформаторов, шин.

Автоматическая система управления.

Система телемеханического управления.

Система технического и коммерческого учёта электроэнергии.

Система технологической связи энергосистемы и внутренней связи подстанции.

Система заземления, включая заземлители и контур заземления.

Молниезащитные сооружения.

Вспомогательные системы:

Система вентиляции, кондиционирования, обогрева.

Система автоматического пожаротушения.

Система освещения территории.

Система охранно-пожарной сигнализации, управления доступом.

Система технологического и охранного видеонаблюдения.

Устройства плавки гололёда на воздушных линиях.

Системы аварийного сбора масла.

Системы питания маслонаполненных кабелей.

Бытовая, ливневая канализация, водопровод.

Бытовые помещения, склады, мастерские и пр.

Классификация подстанций

Функционально подстанции делятся на:

· Трансформаторные подстанции -- подстанции, предназначенные для преобразования электрической энергии одного напряжения в энергию другого напряжения при помощи трансформаторов.

· Преобразовательные подстанции -- подстанции, предназначенные для преобразования рода тока или его частоты.

Электрическое распределительное устройство, не входящее в состав подстанции, называется распределительным пунктом. Преобразовательная подстанция, предназначенная для преобразования переменного тока в постоянный и последующего преобразования постоянного тока в переменный исходной или иной частоты называется вставкой постоянного тока.

По значению в системе электроснабжения:

· Главные понизительные подстанции (ГПП);

· Подстанции глубокого ввода (ПГВ);

· Тяговые подстанции для нужд электрического транспорта, часто такие подстанции бывают трансформаторно-преобразовательными для питания тяговой сети постоянным током;

· Комплектные трансформаторные подстанции 10 (6)/0,4 кВ (КТП). Последние называются цеховыми подстанциями в промышленных сетях, городскими -- в городских сетях.

В зависимости от места и способа присоединения подстанции к электрической сети нормативные документы не устанавливают классификации подстанций по месту и способу присоединения к электрической сети. Однако ряд источников даёт классификацию исходя из применяющихся типов конфигурации сети и возможных схем присоединения подстанций^[2].

· Тупиковые -- питаемые по одной или двум радиальным линиям

· Ответвительные -- присоединяемые к одной или двум проходящим линиям на ответвлениях

· Проходные -- присоединяемые к сети путём захода одной линии с двухсторонним питанием

· Узловые -- присоединяемые к сети не менее чем тремя питающими линиями

Ответвительные и проходные подстанции объединяют понятием промежуточные, которое определяет размещение подстанции между двумя центрами питания или узловыми подстанциями. Проходные и узловые подстанции, через шины которых осуществляются перетоки мощности между узлами сети, называют транзитными.

Также используется термин «опорная подстанция», который как правило обозначает подстанцию более высокого класса напряжения по отношению к рассматриваемой подстанции или сети.

В связи с тем, что ГОСТ 24291-90 определяет опорную подстанцию как «подстанцию, с которой дистанционно управляются другие подстанции электрической сети и контролируется их работа», для указанного выше значения целесообразнее использовать термин «центр питания».

По месту размещения подстанции делятся на:

· Открытые -- оборудование которой расположено на открытом воздухе.

· Закрытые -- подстанции, оборудование которых расположено в здании.

Электроподстанции могут располагаться на открытых площадках, в закрытых помещениях (ЗТП -- закрытая трансформаторная подстанция), под землёй и на опорах (МТП -- мачтовая трансформаторная подстанция), в специальных помещениях зданий-потребителей. Встроенные подстанции -- типичная черта больших зданий и небоскрёбов.

3. Пояснительная записка расширении ПС 500/220/110/6 кВ Шу к Химпарку Тараз

Настоящий раздел «Расширение существующей системы АСКУЭ ПС 500/220/110/6кВ «Шу» является разделом основного проекта «Специальная экономическая зона «Химический парк Тараз» в Жамбылской области. Инфраструктура»

Настоящий проект выполнен согласно:

- ТУ № 278/10-6 от «24» апрель 2014 года на присоединения СЭЗ «Химический парк Тараз» к ОРУ 220кВ ПС-500кВ «Шу». Максимальная потребляемая мощность - 140 МВт. Категория электроприемников по надежности электроснабжения - I, I I , I I I

Основными целями расширения системы АСКУЭ на ПС 500/220/110/6кВ «Шу», путем установки двух измерительных коммерческих учета электроэнергии в ячейках 220кВ являются:

· точное и легитимное определение количества поставляемой, потребляемой и транспортируемой электрической энергии в сечении точек учета;

· точное определение потерь электрической энергии при ее передаче и потреблении;

· повышение точности коммерческого учета электроэнергии в точках учета в соответствии с требованиями Электросетевых правил Республики Казахстан (ЭСП) за счет использования современных приборов учета заданного класса точности, и применения цифровых технологий измерений, сбора и обработки данных;

· обеспечение синхронности измерений коммерческого учета;

· создание системы единого информационного обеспечения для проведения финансовых расчетов Заказчика на оптовом рынке электроэнергии Республики Казахстан;

· обеспечение возможности необходимой и согласованной передачи данных коммерческого учета между АСКУЭ подстанции «Шу 500 кВ» и АСКУЭ КАТЭК.

1. Наименование объекта с описанием схемы электроснабжения предприятия

Расширение существующей системы АСКУЭ ПС ПС 500/220/110/6кВ «Шу» АО «KEGOC» включает следующее количество точек учета электрической энергии на своих объектах:

Коммерческий учет - 2 точки (Ячейка №10 ВЛ-220кВ «Химпарк»; Ячейка № 11 ВЛ-220кВ «Химпарк».

Данная информация по коммерческим точкам учета будут собираться существующей системой АСКУЭ АО «КEGOC» на ПС 500/220/110/6 кВ «Шу» и при необходимости передавать данные на АСКУЭ ТОО «КАТЭК».

2. Описание процесса деятельности на объектах автоматизации

Адаптация к существующей системе АСКУЭ АО «КEGOC» представляет собой комплекс технических средств, состоящий из:

· первичных масштабных преобразователей - измерительных трансформаторов тока и напряжения;

· вторичных цепей между измерительными трансформаторами и счетчиками электроэнергии;

· первичных средств учета - микропроцессорных многофункциональных счетчиков электроэнергии;

· преобразователя интерфейсов RS-485/RS-232;

· каналов связи существующим устройством сбора и передачи данных (УСПД) с первичными средствами учета.

3. Решения по информационному обмену с другими субъектами ОРЭ РК

Информационный обмен данными со сторонними потребителями информации может осуществляться, через Internet посредством выделенного (основной) и коммутируемого (резервный) каналов связи. Передача данных осуществляться, согласно требованиям, соответственно протоколу обмена информацией, принятому на ОРЭ РК, который подробно описан в Технических условиях на подключение АСКУЭ ТОО «КАТЭК» к АСКУЭ СО ОРЭ РК АО «KEGOC». Подробное описание системы связи смотри в разделе СДТУ.

Расчеты значений допустимых сечений токовых цепей ИКУЭ от ТТ до счетчика отражены в таблице 1.

Таблица 1 - Расчёт допустимых сечений токовых цепей

Наименование присоединения	L , м	Тип ТТ	Sном. тт, ВА	Fдоп. (допу-мое сечение), мм2	F (проектируемое), мм2
ПС 500/220/110/6кВ «Шу»
Яч.10 ВЛ-220 кВ	От ТТ до шкафа DC ТТ-220 кВ в ОРУ	59	IOSK-245, Производитель Trench	20	0,05	4
	От шкафа DC ТТ-220 кВ до шкафа 6 "шкаф учета 220-кВ" в РЩ-220	301			0,26	10
	внутри шкафа учета	3			0,003	2,5
Яч.11 ВЛ-220 кВ	От ТТ до шкафа DC ТТ-220 кВ в ОРУ	30	IOSK-245, Производитель Trench	20	0,026	4
	От шкафа DC ТТ-220 кВ до шкафа 6 "шкаф учета 220-кВ" в РЩ--220	317			0,28	10
	внутри шкафа учета	3			0,003	2,5

Расчет погрешности ИКУЭ

Погрешности из-за потери напряжения в линии присоединения счетчика к ТН используем по расчетам падения напряжения в измерительной цепи.

Результаты расчетов погрешности измерительных каналов для диапазонов токов 1%, 5%, 20% и (100-120)% от I ном при различных значениях cos ц приведены в таблицах 10-11.

Таблица 2. Расчет погрешности ИКУЭ при cos ц = 1

№ группы	Ток ВН, % от Iном	ТТ	ТН	?U	ПУ (счетчик)	Погр-сть тр.сх дри, %	Погр-сть ИКУЭ дw, %	Допуст-я погр-сть дwд, %
		Кт	дI, %	иI, мин	К.т	дU, %	иU, мин	дл, %	Кт	дсч, %	дсч.t, %	дсч.U, %	дсч.f, %
1 (220)	5	0,2s	0,04	3,2	0,5	0,5	20	0,025	0,2	0,2	0,01	0,1	0,1	0	0,765	1,5
	20		0,03	1,6		0,5	20			0,2	0,01	0,1	0,1	0	0,765	1,1
	100-120		0,01	0,2		0,5	20			0,2	0,01	0,1	0,1	0	0,764	1,1

Таблица 3. Расчет погрешности ИКУЭ при cos ц = 0,8

№ группы	Ток ВН, % от Iном	ТТ	ТН	?U	ПУ (счетчик)	Погр-сть тр.сх. дри,%	Погр-сть ИКУЭ дw, %	Допуст-я погр-сть дwд, %
		Кт	дI, %	иI, мин	К.т	дU, %	иU, мин	дл, %	Кт	дсч, %	дсч.t, %	дсч.U, %	дсч.f, %
1 (220)	5	0,2s	0,04	3,2	0,5	0,5	20	0,025	0,2	0,3	0,02	0,2	0,1	0,441	0,906	1,5
	20		0,03	1,6		0,5	20			0,3	0,02	0,2	0,1	0,436	0,903	1,1
	100-120		0,01	0,2		0,5	20			0,3	0,02	0,2	0,1	0,435	0,902	1,1

электроподстанция энергия счетчик



Рис. 1

4. Проектирование на EPLAN

EPLAN Software & Service GmbH & Co. KG является разработчиком и поставщиком программного обеспечения и глобальных инжиниринговых решений. Как 100 % дочернее предприятие компании Риттал, EPLAN входит в холдинг Friedhelm Loh Group со штабквартирой в Хайгере земля Гессен (Германия). EPLAN относится к ведущим фирмам по разработке программного обеспечения / систем автоматизированного проектирования для отраслевых решений.

В штате компании EPLAN Software & Service работают более 500 сотрудников. Немецкие представительства компании расположены в городах Берлин, Гера, Гановер, Гамбург, Франкфурт-на-Майне, Штуттгарт и Мюнхен, головной офис находится в г. Монгейм на Рейне -- где в 1984 году компания начала своё существование как Вихерс & Партнёры (Wiechers & Partner Datentechnik GmbH). С момента основания компании, EPLAN Software & Service провел более 60000 инсталляций своих программных продуктов по всему миру и, сейчас, компания EPLAN представлена в 50 странах мира, в том числе и в России.

EPLAN предлагает решения для таких дисциплин как: электротехника, гидравлика/пневматика, КИПиА и механика.

Рис. 2 Главная электрическая схема Шу

Рис. 3 Схема интерфейсов связи. Добавление 2 счетчиков к ячейкам 10, 11



Рис. 4 Схема цепей питания измерительных приборов.

Заключение

Целью работы была разработка проекта по расширении ПС 500/220/110/6 кВ ШУ Специальной экономической зоны «Химический парк Тараз» в Жамбылской области и предоставлении пояснительной записки с расчетами о погрешности. В ходе работы я изучил много материалов по этому делу первое это Правило устроиства электроустановок, здесь указаны правила РК насчет установок, также изучал Государственные стандарты Республики Казахстан для того чтобы приступить к расчетам разного рода погрешностей. На программе EPLAN разработал схему чтобы добавить 2 счетчика. Данные со счетчиков, установленных в шкафу учета собираются по цифровому интерфейсу RS-485. Счетчики электроэнергии подключаются к преобразователю интерфейса RS-485/RS-232 ADAM 4521 устанавливаемые в существующем шкафе АСКУЭ (ОПУ, панель 60Р). Преобразователь интерфейса ADAM 4521 подключается непосредственно к портам RS-232 УСПД (компьютеру) на один порт. Интерфейс RS-485 выбран исходя из условий достаточной помехозащищенности, удобства монтажа, наладки и экономии кабельной продукции.

Принятые технические решения соответствуют требованиям действующих законодательных актов, норм и правил Казахстана по взрывопожарной и экологической безопасности, по охране труда, технике безопасности, промсанитарии и обеспечивают безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объектов и сооружений при соблюдении мероприятий, предусмотренных проектной документацией.

Размещено на Allbest.ru

...