Модернизация релейной защиты и автоматики подстанции "Нефтяная"

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

· 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

4.1.3 Дифференциальная защита

4.2 Технологическая защита

· 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