Модернизация релейной защиты и автоматики подстанции "Нефтяная"
Анализ схемы и оборудование открытого распределительного устройства. Предложения относительно модернизации подстанции, расчет параметров элементов схемы замещения. Характеристика и особенности электрической защиты, выбор трансформаторов напряжения.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 11.01.2016 |
Размер файла | 1,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Обмоточные замыкания являются наиболее вероятными. Замыкания одной фазы на землю представляют серьезную опасность только в том случае, если нейтраль трансформатора глухозаземлена. Это обычно имеет место на стороне высокого напряжения трансформатора.
Пожар железа происходит в случае нарушения между железной изоляции и вызывается тем, что в месте ее повреждения увеличиваются потери на гистерезис и вихревые токи. Эти потери вызывают местное нагревание железа, ведущие к дальнейшему разрушению изоляции. Такой вид повреждения опасен, но случается редко.
К не нормальным режимам относятся:
· перегрузка трансформаторов по току, при внешних КЗ;
· перегрузка по напряжению.
Силовые трансформаторы, в соответствии с «Правилами устройства электроустановок», должны быть оборудованы релейными защитами, что реагируют на все виды повреждений и ненормальных режимов, для быстрого автоматического отключения и предупредительных сигналов.
На станциях и подстанциях для защиты силовых трансформаторов релейная защита делится на:
1. Электрическая защита, к ней относится: газовая, токовая отсечка, дифференциального, максимальная токовая защита и другие. Все эти защиты связаны электрично.
2. Технологическая защита, к ней относится: газовая, азотная и пленочная защиты.
4.1 Электрическая защита
Релейная защита должна иметь следующие свойства:
1) Селективность, для отключения поврежденного участка.
2) Чувствительность, для реагирования на самые незначительные нарушения нормальных режимов.
3) Быстродействие, необходимое для предотвращения или уменьшения размеров повреждений.
4) Резервирование, при не срабатывании одной защиты, и другая должна отключить.
5) Надежность, безотказное действие защиты.
4.1.1 Газовая защита
Одной из наиболее чувствительных защит, что реагируют на повреждение внутри кожуха трансформатора, а также на снижение уровня масла.
Всякие повреждения внутри трансформатора сопровождается более-менее интенсивным газообразованием и движением масла. Это явление легло в основу создания газовых защит. Основной частью является газовое реле. Оно устанавливается на патрубке между кожухом трансформатора и его расширителем.
На трансформаторе между расширителем и баком установлено газовое реле, это реле реагирует на:
· Выделение газа при внутренних повреждениях;
· Выделение воздуха, который попал в масло при выполнении ремонтных работ;
· Отход масла из расширителя.
Газовое реле имеет герметически закрытый корпус, устанавливаемый в маслопровод между баком трансформатора и расширителем. В верхней части корпуса реле, расположенной выше маслопровода и предназначенной для улавливания газов, которые поднимаются из трансформатора в расширитель, врезано обзорное стекло с делениями, что позволяют определить объем масла, вытисненного из реле газом, что скопились в нем. Для выпуска газов из реле на его крышке есть краник. В корпусе реле есть два поплавка: нижний что отключает и верхний сигнальный, в каждого из которых есть свой ртутный контакт. При незначительных газо- и воздуховыделении в верхней части реле собирается газ или воздух, вытесняющий из него масло, при этом верхний поплавок опускается и запирает свой контакт. Нижний поплавок, который отключает, расположен в корпусе реле против входного отверстия и реагирует на бурное выделение газа из бака трансформатора и на выпуск масла. При замыкании верхних контактов на щите управления загорается табло «Газовая защита».
При замыкании нижних контактов отключаются выключатели и из трансформаторов снимается напряжение.
Действие нижних контактов, которые отключают, газового реле нужно переводить на сигнал в следующих случаях:
· При неисправности газовой защиты;
· При проведении работ в цепях газовой защиты;
· При регенерации масла, которое находится в работе трансформатора;
· При доливании масла в бак трансформатора.
Достоинством газовой защиты является: простота устройства, высокая чувствительность к внутренним повреждениям, что особенно важно при обмоточных замыканиях и пожары железа, к которым другие защиты или не чувствительные вообще, или имеют плохую чувствительность.
Недостатком газовой защиты является возможность ошибочной работы при выделении воздуха из масла, выбросах масла, вызванных сверхтоками внешних КЗ.
Отмеченные недостатки вынуждают поставлять трансформаторы еще одной защитой, которая реагирует на внутренние повреждения: дифференциальной или токовой отсечкой.
4.1.2 Токовая отсечка
Защита трансформаторов с односторонним питанием от повреждений на выводах, а также от внутренних повреждений часто осуществляется с помощью токовой отсечки. Полное сопротивление трансформатора достаточно большой, потому при КЗ ток со стороны питания значительно превышает ток КЗ за трансформатором.
Это дает возможность установить со стороны питания, которое может быть выполнено на базе электромагнитных реле, на базе этих элементов индукционных реле.
Ток срабатывания отсечки выбирается из условий отстройки от тока КЗ за трансформатором. Кроме того, отсечка должна быть отстроена от бросков тока намагничивания, чтобы не действовать ложно при включении трансформатора.
В зону отсечки входят выводы и шины со стороны питания к месту установки трансформаторов тока. Для сетей из глухозаземленной нейтралью отсечки выполняется трехфазной, при изолированной нейтрали - двухфазной.
Достоинством отсечки является ее простота и быстродействие.
Недостатком отсечки - неполный охват обмоток зоной своего действия.
Дополнена газовой защитой и защитой от внешних КЗ, отсечка обеспечивает надежную защиту трансформатора. Отсечка действует на отключение всех выключателей трансформатора.
4.1.3 Дифференциальная защита
Принцип действия дифференциальной защиты трансформаторов не отличается от принципа действия аналогичных защит линий и генераторов. В зону действия дифференциальной защиты должна заключать в себе выводы и шины к месту установки выключателей.
Ток в реле при нормальных режимах и внешних КЗ был близок к нулю, необходимо добиться, чтобы вторичные токи трансформаторов тока первичной и вторичной сторон, которые циркулируют в схеме, были уровни по модули и совпадали по фазе.
Силовые трехфазные трансформаторы обычно имеют соединение обмоток : звезда с нулем/треугольник; звезда/треугольник; звезда с нулем/звезда. Поэтому вторичные обмотки трансформаторов тока соединяют так, чтобы сдвиг фаз, обусловленным группой соединения силового трансформатора, был скомпенсованый. Если со стороны первичной звезды соединить вторичные обмотки трансформаторов тока в треугольник, а со стороны треугольника - в звезду, то тогда при нормальной работе и внешних КЗ в цепи дифференциальных реле ток протекать не будет.
Дифференциальная защита трансформаторов должна быть отстроена от токов небалансу при нормальных режимах, при включении трансформатора и при внешних КЗ. Во всех случаях защиту должна удовлетворять требованиям чувствительности и быстродействия при КЗ в зоне и работать без выдержки времени.
Дифференциальная токовая отсечка выбирается из условия отстроивания от бросков тока намагничивания при включении трансформатора. Для уменьшения и повышения чувствительности устанавливают быстронасыщенные трансформаторы тока.
Достоинства дифференциальной защиты есть ее быстродействие и селективность. Она является основной в случае КЗ на выводах трансформатора и резервной при повреждениях внутри кожуха.
4.2 Технологическая защита
4.2.1 Газовая защита трансформаторов
После доливания масла, после введения в работу элементов системы охлаждения трансформатора необходимо с газового реле выпустить воздух, в течении двух - трех часов убедиться, что воздух больше не поступает. Введение в работу элементов охлаждения по маслу производится для предыдущего выпуска воздуха через пробки охладителей. При полу масла через расширитель в трансформатор газовая защита должна оставаться введенной с действием на отключение.
Перед введением трансформатора в работу и при дежурном обзоре газового реле необходимо:
· Через обзорное стекло и через спусковой краник проверять отсутствие газа в корпусе газового реле;
· Следить, чтобы впускной краник был закрыт и через него не было пропуска масла;
· Следить за целостностью и чисткой обзорного стекла;
· Следить по состоянию проводов, которые подходят к газовому реле.
При срабатывании газовой защиты на сигнал запрещается подходить к включенному трансформатору на расстоянии 10м. При этом для трансформаторов 35ч330кВ необходимо отобрать пробы масла и газа на хромотографический анализ
По результатам хромотографического анализа масла и газа, при выделении негорючего газа трансформаторы 35ч110 кВ могут быть введены в работу, а трансформаторы и автотрансформатор 330 кВ - только после полного лабораторного обследования и вывода комиссии об исправности трансформатора.
Если причиной срабатывания газовой защиты на сигнал появилась течь масла из бака, то необходимо, не выводя газовой защиты, в возможно короткое время разгрузить и отключить.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате произведенной работы был проведенный расчет электрических параметров электрической подстанции 110/6кВ «Нефтяная», анализ установленного и нового оборудования на открытом 110 кВ, закрытом и комплектном 6 кВ распределительном устройстве. Описание схемы питания и надежности открытого распределительного устройства.
Сделал расчет токов короткого замыкания на напряжении 110 и 6кВ. Выбраны типы выключателей и провели технико-экономический расчет, выбор основного оборудования (выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, шин), на низшем напряжении выдачи мощности 6 кВ, в цепи потребителей и в цепи собственных потребностей (выключателей, комплектного распределительного устройства, трансформаторов тока и напряжения, сборных шин, реакторов).
Было детально рассмотрен вопрос методов и средств электрической и технологической защиты силовых трансформаторов.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989.
2. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
3. Васильев А.А., Крючков И.П., Наяшкова Е.Ф., Околович М.Н. Электрическая часть станций и подстанций: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1990.
4. В.В. Жуков, В.Ф. Минеин Современные КРУ на 6 и 10 кВ с вакуумными и электромагнитнами выключателями - М. Высшая школа, 1989.
5. Вороновский Г.К., Пискурев М.Ф., Данилова Е.А. Расчет токов короткого замыкания по курсу Электромагнитные переходные процессы: Методические указания. Харьков: НТУ «ХПИ», 2004.
6. Правила безопасной эксплуатации электроустановок, второе издание, Киев: 2000.
7. Данилова Е.А., Пригодо Г.В., Сергеев С.А. Проектирование электрической части станций по курсу Проектирование электрических станций и подстанций: Методические указания к выполнению курсового проектирования. Харьков: НТУ «ХПИ», 2005.
8. Техническая документация. Официальный сайт предприятие «Таврида Электрик». - Режим доступа: http://www.teu.tavrida.com./docs.htm.
9. Сушко В.А. Микропроцессорные защиты присоединений 6 - 35 кВ. Сравнительный анализ//Новости электротехники. - 2007. - №1. - С. 18-23.
10. «Устройство микропроцессорное защиты, автоматики, контроля и управления присоединений 6-35 кВ МРЗС - 05». Руководство по эксплуатации РСГИ.466.452.007 РЭ. - К: МСП, 2008. - 120 с.
11. Боровиков В.А., Косарев В.К., Хотод Г.А. Электрические сети и системы. Учеб. пособие для техникумов. - М.: Энергия, 1968. - 120 с.
12. Справочник по проектированию электроэнергетических систем/ В.В. Ершевич, А.Н. Зейлигер, Г.А. Илларионов и др.; Под ред С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 352 с.
13. Руководящие указания по релейной защите. Вып. 11. Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты и системной автоматики в сетях 35 - 750 кВ. - М.: Энергия, 1979. - 152 с. ил.
14. Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987.- 648 с.
15. Шабад М.А. Защита и автоматика электрических сетей агропромышленных комплексов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 800 с., ил.
Приложение А. Перечень действующих устройств
Позиц. обозначен. |
Наименование |
Кол- тво |
|
Ограничители перенапряжения |
|||
FV1… FV12 |
РВС-110У1: 110 кВ |
12 |
|
Трансформаторы |
|||
Т1, Т2 |
ТДТН - 31500/110У1: 31,5МВА |
2 |
|
Т3 |
ТРДН - 32000/110 У1: 32 МВА |
1 |
|
Т4 |
ТРДН - 40000/110 У1: 40 МВА |
1 |
|
Выключатели |
|||
Q1…Q14 |
ВМТ - 110 Б - 31,5/1000 У1: 110 кВ |
14 |
|
Q15, Q16 |
МГГ -10-3150-45У3: 6,3 кВ |
2 |
|
Q17…Q21 |
ВМПЭ-10-2500-31,5У3: 6,3 кВ |
5 |
|
Q22…Q28 |
ВМГ-133-10-1000-20У3: 6,3 кВ |
7 |
|
Q29…Q39 |
ВМПЭ-10-1000-31,5У3: 6,3 кВ |
10 |
|
Разъединители |
|||
QS1...QS53 |
РНДЗ - 110/1000 У1: 110 кВ |
53 |
|
QS54..QS79 |
РВ-10-2500 У3: 6 кВ |
26 |
|
Трансформаторы тока |
|||
ТА1...ТА63 |
ТФЗМ - 110 А У1: 1000 А; 5 А |
62 |
|
ТА64…ТА88 |
ТПЛ - 6 У3: 1000 А; 5 А; 6,3 кВ |
25 |
|
ТА89..ТА118 |
Т0Л - 6 У3: 1000 А; 5 А; 6,3 кВ |
30 |
|
Трансформаторы напряжения |
|||
ТV1, ТV2 |
НКФ - 110 - У1: В; В; 100В |
2 |
|
ТV3…ТV8 |
ЗНОЛ.06 - 6У1: В; В; 100 В |
6 |
Приложение Б. Перечень новых устройств
Позиц. обозначен. |
Наименование |
Кол- тво |
|
Ограничители перенапряжения |
|||
FV1… FV12 |
ОПН: 110 кВ |
8 |
|
Трансформаторы |
|||
Т1-Т2 |
ТРДН - 40000/110 У1: 40 МВА |
4 |
|
Т5-Т8 |
6,3 кВ |
4 |
|
Выключатели |
|||
Q1-Q14 |
ВЭБ - 110 Б - 40/2500 УХЛ1: 110 кВ |
14 |
|
Q15-Q25 |
ВР2 -6- 40 /2500 У2: 6,3 кВ |
10 |
|
Q26-Q40 |
ВР1 -6- 31,5 /600 У2: 6,3 кВ |
14 |
|
Разъединители |
|||
QS1-QS53 |
РДЗ. 2 - 110Б/1000 УХЛ1: 110 кВ |
53 |
|
Трансформаторы тока |
|||
ТА1-ТА39 |
ТВГ - 110/31,5: 2000 А; 5 А |
39 |
|
ТА18-ТА64 |
ТПЛ - 6 У3: 1000 А; 5 А; 6,3 кВ |
46 |
|
Трансформаторы напряжения |
|||
ТV1, ТV2 |
НКФ - 110 - ЙЙ У1: В; В; 100В |
2 |
|
ТV3…ТV8 |
ЗНОЛ.06 - 6У1: В; В; 100 В |
6 |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Тип подстанции и ее нагрузка. Разработка понизительной подстанции. Выбор силовых трансформаторов, расчёт токов короткого замыкания. Составление схем замещения. Выбор электрической схемы распределительного устройства подстанции. Типы релейной защиты.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 27.08.2012Модернизация релейной защиты подстанции 110/35/10 кВ "Буда-Кошелёво". Совершенствование противоаварийной автоматики на подстанции, электромагнитной совместимости электрооборудования. Охрана труда и безопасность при эксплуатации устройств релейной защиты.
дипломная работа [576,1 K], добавлен 15.09.2011Исследование схемы электрической сети подстанции "ГПП 35/6 кВ". Расчет параметров комплексов релейной защиты трансформаторов и отходящих линий электропередачи на полупроводниковой и микропроцессорной элементной базе. Расчет стоимости выбранной аппаратуры.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 10.01.2016Выбор электрической аппаратуры, токоведущих частей и изоляторов, измерительных трансформаторов, оперативного тока. Расчет собственных нужд подстанции, токов короткого замыкания, установок релейной защиты. Автоматизированные системы управления процессами.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 11.01.2016Определение параметров схемы замещения и расчет функциональных устройств релейной защиты и автоматики системы электроснабжения. Характеристика электроустановки и выбор установок защиты заданных присоединений: электропередач, двигателей, трансформаторов.
курсовая работа [422,5 K], добавлен 23.06.2011Расчет нагрузок подстанции, выбор главной схемы, оборудования, устройств релейной защиты и автоматики. Системы оперативного тока, их внутренняя структура и принципы формирования, взаимосвязь действующих элементов. Сетевой график строительства подстанции.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 10.05.2014Расчет суммарных электронагрузок на шинах всех напряжений подстанции. Выбор числа и мощности главных понизительных трансформаторов. Составление схемы подстанции с распределением отходящих линий по секциям. Расчет основных параметров релейной защиты.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.12.2014Определение расчетных режимов работы сети и ее элементов для защищаемого объекта. Составление схемы замещения и расчет ее параметров. Выбор типов трансформаторов тока, напряжения и их коэффициентов трансформации для релейной защиты, от междуфазных КЗ.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 12.11.2013Расчет электрической части подстанции. Определение суммарной мощности потребителей подстанции. Выбор силовых трансформаторов и схемы главных электрических соединений подстанции. Расчет заземляющего устройства, выбор защиты от перенапряжений и грозы.
курсовая работа [489,4 K], добавлен 21.02.2011Обзор оборудования на подстанции, назначение релейной защиты. Терминал защиты линии электропередач. Шкафы защиты шин и трехобмоточных трансформаторов с напряжением 110 (220) Кв. Регулятор напряжения SPAU 341C. Расчет уставок и токов короткого замыкания.
дипломная работа [1022,1 K], добавлен 10.09.2011Выбор необходимого объёма релейной защиты и автоматики. Расчет токов короткого замыкания. Расчет параметров схемы замещения сети. Проверка трансформатора тока. Газовая защита трансформатора. Расчет релейной защиты трансформатора собственных нужд.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.02.2014Особенности режимов работы электрических сетей. Режим максимальных и минимальных нагрузок. Выбор электрической схемы распределительного устройства подстанции, типов релейной защиты, автоматики, измерений, аппаратов и токоведущих частей, кабельных линий.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 01.07.2015Особенности выбора силовых трансформаторов, трансформаторов тока. Расчет мощности, основное предназначение электрической части подстанции. Анализ схемы замещения сети и расчета значений короткого замыкания. Этапы проектирования городской подстанции.
дипломная работа [684,1 K], добавлен 22.05.2012Определение мощности подстанции. Выбор силовых трансформаторов. Расчет мощности потребителей и токов. Выбор электрических параметров схемы замещения, токоведущих частей. Трансформаторы тока на линии. Расчет заземляющих устройств. Защита от перенапряжений.
курсовая работа [901,8 K], добавлен 12.11.2013Трансформатор собственных нужд тяговой подстанции. Устройства релейной защиты и автоматики трансформатора собственных нужд. Расчет срока окупаемости проекта модернизации низковольтного оборудования тяговой подстанции. Расчет численности персонала.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 18.11.2014Расчет параметров заданной электрической сети и одной из выбранных трансформаторных подстанций. Составление схемы замещения сети. Расчет электрической части подстанции, электромагнитных переходных процессов в электрической сети и релейной защиты.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 29.10.2010Анализ графиков нагрузок. Выбор мощности трансформаторов, схем распределительных устройств высшего и низшего напряжения, релейной защиты и автоматики, оперативного тока, трансформатора собственных нужд. Расчет заземления подстанции и молниеотводов.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.11.2014Выбор структурной схемы (число, тип и мощность трансформаторов связи), расчет токов короткого замыкания. Общие сведения о релейной защите подстанции и принципы ее формирования. Разработка фильтра напряжения обратной последовательности, его схема.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 08.07.2012История развития энергетики Забайкалья, основные проекты настоящего времени. Методика расчёта электротехнических нагрузок. Выбор схемы электрических соединений подстанции и трансформаторов, создание релейной защиты. Управление, сигнализация и блокировка.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 19.02.2012Анализ существующей схемы режимов электропотребления. Расчет режимов работы подстанции, токов короткого замыкания в рассматриваемых точках системы электроснабжения. Выбор устройств релейной защиты и автоматики. Общие сведения о микропроцессорных защитах.
курсовая работа [355,6 K], добавлен 18.01.2014