Подстанция 500 кВ Алюминиевая Хакасского ПМЭС

Размещено на http://allbest.ru

Содержание

Введение

1. Характеристика предприятия

2. Подстанция 500 кВ Алюминиевая

2.1 Общая характеристика

2.2 Оборудование

2.3 Собственные нужды

2.4 Релейная защита и автоматика

2.5 Защита от внутренних и грозовых перенапряжений

2.6 Заземление

2.7 Освещение

2.8 Биологическая защита от воздействия электрических и магнитных полей

Заключение



Введение

Практика - это составная часть учебного процесса. Она является обязательным компонентом высшего образования. Производственная практика ставит своей целью закрепление, расширение и систематизацию знаний, полученных ранее по общепрофессиональным и специальным дисциплинам.

Темой прохождения практики являлась подстанция 500 кВ Алюминиевая Хакасского ПМЭС, которое находится в ведомственной принадлежности у ООО «Энергомаш корпорация» МЭС Сибири.



1. Характеристика предприятия

Общество с ограниченной ответственностью «Альфа - Инжиниринг» основано в феврале 2009 года. Приоритетным направлением производственной деятельности предприятия являются следующие виды работ: инженерные изыскания и проектирование объектов топливно-энергетического комплекса, а также авторский надзор за строительством объектов нефтегазовой промышленности (Свидетельство о допуске к проектным работам № 0127.03-2010-2311115216-П-156 от 24 января 2011 г.; Свидетельство о допуске к изыскательским работам №112.01-2010-2311115216-И-022 от 11.11.2010).

В состав ООО «Альфа-Инжиниринг» входят 12 проектных, 3 изыскательских и 2 вспомогательных производственных групп, участвующих в выполнении проектно-изыскательских работ, а также в подготовке технической и экспертной проектной документации на строительство следующих объектов:

- Магистральные и промысловые трубопроводы (включая линии технологической связи, вдольтрассовые ЛЭП, установки электрохимической защиты трубопроводов от коррозии, камеры пуска и приема очистных устройств, подводные переходы трубопроводов, насосные станции, вдольтрассовые дороги);

- Гидросооружения (береговые укрепления, причалы, дамбы);

- Промышленные здания и сооружения (нефтехимические предприятия, нефтеперекачивающие и наливные станции нефтепродуктов, резервуарные парки, нефтебазы, котельные, склады ГСМ, производственные и административно-бытовые здания, подсобные сооружения, автозаправочные станции);

- Объекты энергообеспечения (линии электропередач напряжением до 35 кВ, электроснабжение промышленных объектов до 35 кВ, освещение зданий и сооружений, силовое электрооборудование, трансформаторные подстанции ЗРУ и ОРУ до 35 кВ, молниезащита и заземление зданий и сооружений);

- Газовое хозяйство (межпоселковые и распределительные газопроводы, газораспределительные станции и ГРП, газоснабжение предприятий и промышленных объектов, газоснабжение поселков и жилых зданий, перевод котельных на газ).

ООО «Альфа-Инжиниринг» готово в оптимальные сроки и с высоким качеством выполнить вышеуказанные виды проектно-изыскательских работ.

Наши специалисты разработают для Вас следующую документацию:

- охрана окружающей среды;

- оценка воздействия на окружающую среду;

- анализ риска аварий;

- рабочая документация (ПДС, ПДВ, ПЛООРН, Паспорта опасных отходов и др);

- План ликвидации аварийных ситуаций;

- План ликвидации розливов нефти и нефтепродуктов;

- Паспорт безопасности (декларация промышленной безопасности);

- пожарная безопасность;

- Паспорт антитеррористической защищенности;

- раздел ИТМ ГОЧС.

За короткое время нашими партнерами стали ОАО «Новороссийский торговый морской порт», ООО «Девелопмент-юг», ООО «Транс ойл Сервис», ООО «Анапский водоканал», ООО «Энергомаш корпорация» и др.

2. Подстанция 500 кВ Алюминиевая

2.1 Общая характеристика

Подстанция 500 кВ Алюминиевая, введенная в строй в 2006 году - является визитной карточкой МЭС Сибири. Она была построена в рекордно короткие сроки специально для электроснабжения Хакасского алюминиевого завода компании РУСАЛ.

Подстанция является энергообъектом нового поколения. На ней установлено самое современное оборудование ведущих мировых фирм-производителей. Все оборудование подключено к автоматизированной системе управления технологическими процессами, позволяющей контролировать и управлять подстанцией с рабочего места оперативного персонала.

К ОРУ 500 кВ подстанции подключаются три ВЛ 500 кВ: ВЛ 500 кВ на ПС Означенное (1-я и 2-я цепи) и ВЛ 500 кВ на ПС Абаканская (1-я цепь). На ХАЗ отходит четыре линии 220 кВ с суммарной номинальной нагрузкой 480 МВт.

Для размещения панелей управления, защиты, щитов собственных нужд, аккумуляторных батарей и аппаратуры связи служит здание ОПУ, которое располагается в районе ОРУ 500 кВ со стороны въезда на ПС.

2.2 Оборудование

На ПС установлено две группы автотрансформаторов 3хАОДЦТН-167000/500/220У1 суммарной мощностью по 501 МВА с резервной фазой.

А - автотрансформатор

О - однофазный

Д - с охлаждением воздушным дутьем

Ц - с принудительной циркуляцией масла

Т - трёхобмоточный

Н - с регулировкой напряжения под нагрузкой (РПН)

После буквенного обозначения цифрами указываются номинальная мощность, класс напряжения, климатическое исполнение, категория размещения. АТ предназначен для работы в условиях умеренного климата при наружной установке (исполнение У, категория размещения 1).

Подключение резервной фазы автотрансформатора предусматривается к автотрансформаторной группе Т1 по джемперной схеме (при помощи перемычек при снятом напряжении).

Автотрансформатор (АТ) предназначен для обеспечения связи электрических сетей напряжением 500 и 220 кВ. К стороне низкого напряжения подключена нагрузка собственных нужд подстанции. Режим работы общей нейтрали - глухое заземление. Схема и группа соединения обмоток в трёхфазной группе - Y/Yавто/Д-0-11.

Автотрансформаторы укомплектованы с учетом современных требований: предусмотрены высоконадежные высоковольтные вводы 500, 220 кВ с изоляцией R1Р (твердая изоляция), высоконадежное устройство РПН, система мониторинга, система предупреждения взрыва и пожара SERGI.

Для защиты от токов КЗ и перенапряжений на ПС установлены высоковольтные элегазовые выключатели на напряжении 500 кВ - GL 317 (завод-изготовитель ALSTOM - AREVA, Франция), на напряжении 220 кВ - HGF 1014 (завод-изготовитель ALSTOM USA), ВГТ-1А1-220-40/3150ХЛ1 (завод-изготовитель ЗАО «Энергомаш - Уралэлектротяжмаш» г. Екатеринбург).

Для преобразования значений первичного напряжения в стандартизованное значение, удобное для измерения и использования в устройствах РЗА, а также для отделения цепей и устройств РЗА от сети высокого напряжения, что обеспечивает доступность и безопасность их обслуживания, на ПС установлены емкостные трансформаторы напряжения типа TEMP производства компании Trench класса напряжения 500 и 220 кВ: TEMP 550 и TEMP 245 и измерительный трансформатор тока типа IOSK производства компании Trench класса напряжения 500 и 220 кВ - IOSK 550 и IOSK 245 и трансформаторы тока типа ТГФМ класса напряжения 220 кВ - ТГФМ-220II. Кроме того, емкостные трансформаторы напряжения установленные на ВЛ 545, 546 и 550, используются в качестве конденсаторов связи для организации каналов ПА и связи.

На напряжении 500, 220 кВ установлены разъединители-горизонтально-поворотные с подшипниковыми устройствами, не требующими обслуживания в течение всего срока службы, и двигательными приводами на главных и заземляющих ножах.

Для компенсации реактивной мощности и поддержания параметров качества электроэнергии на шинах 220 кВ подстанции установлена батарея статических конденсаторов (БСК) (ООО НПЦ «Энерком Сервис» г. Москва) типа КБ-220-129600-УХЛ1. Батарея скомплектована из конденсаторных элементов типа КЭПФ-12-450-2УХЛ1 (ОАО СКЗ «КВАР» г. Серпухов).

Расшифровка условных обозначений

КБ - 220 - 129600 - УХЛ1
КБ	- конденсаторная батарея
220	- номинальное напряжение, кВ
129600	- максимальная генерируемая мощность, квар
УХЛ1	- климатическое исполнение, категория размещения по ГОСТ-15150
КЭПФ - 12 - 450 - 2УХЛ1
К	- назначение - для повышения коэффициента мощности (косинусные)
Э	- род пропитки - экологически безопасная синтетическая жидкость
П	- диэлектрик - плёночный
Ф	- применение - для фильтров высоких гармоник
12	- номинальное напряжение, кВ.
450	- мощность номинальная, кВар
2	- количество изолированных выводов
УХЛ1	- климатическое исполнение, категория размещения по ГОСТ-15150



Конденсаторная батарея состоит из шести блоков, по 2 блока на фазу (рисунок 1). Блок выполнен в виде металлической конструкции (1), разделённой опорными изоляторами (2) на 3 этажа. Фаза батареи собирается по схеме четырёхплечего моста в диагональ которого включен трансформатор тока (3) небалансной защиты (НБЗ). Каждое плечо состоит из 24 конденсаторов (4) (шесть последовательно, четыре параллельно). Батарея комплектуется конденсаторами типа КЭПФ-12-450-2УХЛ1. Конденсаторы установлены горизонтально, выводы конденсаторов соединены друг с другом и с выводами конденсаторной батареи гибкой ошиновкой (5) и алюминиевыми шинами, обеспечивающими температурную компенсацию. Общая шина двух плечей моста верхней части конденсаторной батареи закреплена на опорных изоляторах и подключена к выключателю (с другой стороны к токоограничивающему реактору). Выводы каждого плеча в нижней части конденсаторной батареи подключаются к выводам трансформатора тока НБЗ типа ТГФМ-220.

Рисунок 1 - Конденсаторная батарея типа КБ-220-129600-УХЛ1

Оборудование, устанавливаемое на открытой территории ПС, принято в исполнении для умеренного климата и с категорией размещения для эксплуатации на открытом воздухе «У1» по ГОСТ 15150-69.

2.3 Собственные нужды

Собственные нужды ПС питаются от трех независимых источников: 1АТ, 2АТ и сторонний источник питания ВЛ 10 кВ от РП 10.

Суммарная нагрузка собственных нужд переменного тока составляет 960 кВА. Для подключения нагрузок собственных нужд переменного тока в ОПУ предусматривается два щита СН: щит СН общих нагрузок с расчетной нагрузкой 457 кВА и щит СН зимних нагрузок с расчетной нагрузкой 515 кВА.

Каждый щит состоит из двух секций, работающих раздельно, с секционным автоматом, оборудованным устройством АВР.

Для питания потребителей собственных нужд на ПС 500 кВ «Алюминиевая» установлены четыре стационарных, заполненных трансформаторным маслом понижающих трехфазных двухобмоточных силовых трансформатора напряжением 10/0,4 кВ общего назначения нормального конструктивного исполнения мощностью по 630 кВА типа ТМ-630/10У1.

Т	- трехфазный
М	- масляный
630	- номинальная мощность, кВА
10	- номинальное напряжение, кВ
У1	- климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15543-70

На ПС принят постоянный оперативный ток. Для питания устройств РЗА и приводов выключателей установлено две аккумуляторные батареи. Аккумуляторные батареи малообслуживаемые, закрытого исполнения, номинальной емкостью 500 Ач, из 104 элементов, со сроком службы не менее 15 лет. Для каждой АБ предусмотрен щит постоянного тока и по два зарядно-подзарядных агрегата. Установка аккумуляторных батарей в ОПУ предусматривается на сейсмостойких стеллажах.

Прокладка кабелей по открытой части ПС выполняется в наземных кабельных лотках. Прокладка кабельных линий взаиморезервирующих присоединений предусмотрена по разным трассам. Силовые и контрольные кабели на ПС приняты с изоляцией не распространяющей горение (НГ).

2.4 Релейная защита и автоматика

Защиты автотрансформатора 1АТ (2АТ) подразделяются на основные и резервные.

К основным защитам автотрансформатора относятся:

- газовая защита бака автотрансформатора (ГЗ бака АТ);

- газовая защита РПН (ГЗ РПН);

- дифференциальная токовая защита автотрансформатора (ДЗТ);

- контроль изоляции вводов 500 кВ (КИВ-500);

- дифференциальная токовая защита ошиновки (ДЗО) 500 кВ;

- дифференциальная токовая защита ошиновки (ДЗО) 220 кВ;

- дифференциальная токовая защита ошиновки (ДЗО) 10 кВ;

- технологические защиты автотрансформатора;

Основные защиты реагируют на внутренние повреждения автотрансформатора, ошиновки 500кВ, 220кВ, 10кВ и действуют на отключение АТ со всех сторон без выдержки времени и без пуска АПВ, за исключением ДЗО-220 и ДЗО-500, которые могут работать с пуском АПВ при соответствующем положении ключей ввода АПВ.

К резервным защитам автотрансформатора относятся:

- дистанционная защита (ДЗ) 500кВ;

- дистанционная защита (ДЗ) 220кВ;

- защита от замыканий на землю (ЗЗ) 500 кВ;

- защита от замыканий на землю (ЗЗ) 220 кВ;

- максимальная токовая защита (МТЗ) стороны 10 кВ;

Резервные защиты предназначены для резервирования основных защит автотрансформатора и защиты АТ от внешних повреждений в сети 500, 220, 10 кВ и действуют на отключение АТ со всех сторон с выдержкой времени и пуском АПВ.

Защита от дуговых замыканий (ЗДЗ) РУСН-10

Дуговая защита предназначена для быстрой ликвидации коротких замыканий могущих возникнуть в любом отсеке ячеек. Все ячейки РУСН-10 оснащены дуговой защитой. Для этого в кабельном отсеке, отсеке с выкатным элементом и отсеке сборных шин установлены фототиристоры, реагирующие на вспышки электрической дуги при коротких замыканиях (КЗ). Ликвидация КЗ происходит отключением участка электрической цепи, в зависимости от того в каком месте возникло КЗ.

Защиты фидеров 10 кВ.

Защиты фидеров 10кВ и управление выключателями в ячейках выполнены на терминалах 7SJ семейства Siprotec фирмы Siemens. В терминалах использованы функции МТЗ, ЗЗ и УРОВ.

АВР 10 кВ

Схемой АВР-10 кВ предусмотрена автоматическая подача напряжения на 1(2) секцию 10 кВ в случае аварийного отключения В-1АТ-10 (В-2АТ-10) защитами 1АТ(2АТ) от 3 секции включением 1СВ-10 (2СВ-10). Включение 1СВ-10 (2СВ-10) происходит по факту аварийного отключения вводного выключателя с контролем отсутствия напряжения на 1(2) секции и наличия напряжения на 3 секции 10 кВ. Обратное автоматическое восстановление доаварийной схемы не предусмотрено.

Защита ВЛ

Защита ВЛ 220 кВ состоит из двух комплектов, выполненных на терминалах семейства Siprotec4 фирмы Siemens. Каждый терминал является цифровым, многофункциональным устройством защиты и управления. С её помощью выполняются различные задачи от регистрации измеряемых величин, их полной цифровой обработки и до выдачи команд управления на выключатели. Аналоговые входы преобразуют сигналы от измерительных трансформаторов тока и напряжения до уровней, позволяющих производить их обработку внутри устройства.

Дифференциальная токовая защита шин 220кВ предназначена для быстрого и селективного отключения шин при повреждениях на шинах и оборудовании, присоединенного к шинам 220кВ. ДЗШ-220 относится к абсолютно селективным защитам и является основной защитой шин 220кВ. ДЗШ-220 выполнена на дифференциальном токовом принципе, с включением реагирующих токовых органов на геометрическую сумму вторичных токов присоединений.

Защита ВЛ 500 кВ осуществляется терминалами семейства SIPROTEC 4 фирмы Siemens. Для защиты, автоматики и управления ВЛ 500 кВ используются следующие терминалы:

Основная защита:

- Продольная дифференциальная защита линии (ДЗЛ) - выполнена на микропроцессорном терминале 7SD522.

Резервные защиты:

- резервная защита с разрешающим сигналом (РЗ с РС) - терминал 7SA522;

- резервная защита с блокирующим сигналом (РЗ с БС) - терминал 7SA522.

Линейная автоматика :

- АПВ, УРОВ В1-545(546, 550) 1к - терминал 7VK61;

- АПВ, УРОВ В1-545(546, 550) 2к - терминал 7VK61;

- АПВ, УРОВ В2-545(546, 550) 1к - терминал 7VK61;

- АПВ, УРОВ В2-545(546, 550) 2к - терминал 7VK61;

Упраление выключателем:

- управление В1-545(546, 550) - терминал 6MD66;

- управление В2-545(546, 550) - терминал 6MD66;

Дифференциальная защита является основной быстродействующей защитой линии. ДЗЛ абсолютно селективная, так как по принципу своего действия срабатывает только при КЗ на защищаемом участке.

Защита работает при всех видах КЗ. При однофазном КЗ ДЗЛ отключает повреждённую фазу с пуском ОАПВ. При междуфазном КЗ происходит отключение 3х фаз с пуском ТАПВ. Режимы работы ТАПВ и ОАПВ задаются ключами терминалов АПВ, УРОВ (7VK611).

Резервные защиты линии выполнены в идентичных терминалах защит (7SA522), которые включают в себя:

- пятиступенчатую дистанционную защиту (ДЗ);

- четырёхступенчатую защиту от замыканий на землю (ЗЗ);

- защиту от неполнофазного режима (ЗНФР);

- телеотключение (ТО);

- телеускорение с разрешающими сигналами (для терминала РЗ с РС);

- телеускорение с блокирующими сигналами (для терминала РЗ с БС).

2.5 Защита от внутренних и грозовых перенапряжений

Защита ПС от прямых ударов молнии в соответствии с ПУЭ осуществляется при помощи молниеотводов, совмещенных с конструкциями ОРУ и отдельностоящих молниеотводов. Молниезащита зданий ПС, не входящих в зону защиты молниеотводов, (ЗВН и насосные I подъема) выполнено путем присоединения металлических несущих конструкций крыши к заземляющему устройству ПС.

Защита электрооборудования класса напряжения 220 (500) кВ от внутренних и грозовых перенапряжений предусматривается при помощи ограничителей перенапряжений нелинейных типа ОПН-220/157-10(II)IV УХЛ1 (ОПН-500/318-20(IV)IV УХЛ1).

О - ограничитель

П - перенапряжений

Н - нелинейный

220 - класс напряжения сети, кВ

157 - длительное рабочее напряжение промышленной частоты, кВ

10 - номинальный разрядный ток, кА

(II) - группа разрядного тока

IV - степень загрязнения по ГОСТ 9920-89

УХЛ1 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69

Между изолированным основанием и цепью заземления ограничителя установлен датчик тока типа ДТУ-03, позволяющий при подключении специального оборудования измерять величины тока проводимости под рабочим напряжением.

2.6 Заземление

Заземляющее устройство ПС выполняется из продольных и поперечных горизонтальных заземлителей из круглой стали диаметром 14 мм, уложенных в пределах ограды в земле на глубине 0,3 м и вертикальных заземлителей диаметром 16 мм длиной 5 м. Учитывая характеристики грунта (гравийно-галечный) погружение вертикальных заземлителей предусматривается в предварительно пробуренные скважины с последующим заполнением однородным грунтом.

Металлические элементы внешней ограды объединяются между собой и присоединяются к заземляющему устройству ПС. Вокруг внешней ограды выполняется выравнивание потенциалов путем прокладки с внешней стороны ограды на расстоянии 1 м и на глубине 1 м горизонтального заземлителя из круглой стали диаметром 14 мм. Указанный заземлитель присоединяется к заземляющему устройству ПС не менее чем в четырех местах.

2.7 Освещение

На подстанции предусматривается рабочее, ремонтное и охранное освещение. Напряжение сети рабочего и охранного освещения - 220 В, ремонтного - 36 В в помещении и 12 В на открытой территории ПС. В ОПУ и РУСН 10 кВ предусматривается также аварийное освещение, которое питается в нормальном режиме от сети переменного тока 380/220 В, а в аварийном - автоматически переключается на постоянный ток 220 В.

На открытой части ПС рабочее освещение предусматривается светильниками с галогенными лампами мощностью 5 кВт. Охранное освещение предусматривается вдоль внутренней стороны ограждения ПС светильниками с галогенными лампами мощностью 1 кВт. Освещение помещений зданий предусматривается светильниками, соответствующими назначению помещений.

2.8 Биологическая защита от воздействия электрических и магнитных полей

подстанция перенапряжение релейный заземление

В соответствии с ПУЭ издание седьмое п. 4.2.72 на подстанциях в зонах пребывания обслуживающего персонала напряженность электрического поля (ЭП) должна быть в пределах допустимых уровней, установленных государственными стандартами.

В ОРУ 500 кВ для снижения уровня напряженности электрического поля в различных местах пребывания дежурного и ремонтного персонала до нормируемых величин выполнены следующие стационарные экранирующие устройства:

- экраны межъячейковые;

- экраны-навесы над рабочими местами (привода выключателей, разъединителей, шкафы разного назначения и щитки).



Заключение

За время прохождения производственной практики на подстанции 500 кВ Алюминиевая я получил общие представления о работе оперативного персонала, ознакомился с основным и вспомогательным оборудованием подстанции, а также с системами защиты и сигнализации, изучила инструкции по ОТ и ПБ, прошёл ряд экскурсий по ОРУ 500, ОРУ 220 и зданию ОПУ.

Размещено на Allbest.ru

...