Пример готовой дипломной работы по предмету: Электроника
Содержание
Содержание
Введение 11
1 Анализ технического состояния подстанции «Сомкино»
1.1 Характеристика схемы электрических соединений и основно-го электротехнического оборудования
12
1.2 Характеристика устройств релейной защиты, противоава-рийной автоматики и системы управления
14
1.3 Выводы о техническом состоянии подстанции 20
2 Выбор типа, числа и мощности трансформаторов
22
3 Выбор основной схемы электрических соединений
24
3.1 Выбор структурной схемы подстанции
3.2 Выбор схемы электрических соединений РУ ВН 25
3.3 Выбор схемы электрических соединений РУ СН 27
3.4 Выбор схемы электрических соединений РУ НН 28
4 Выбор основного оборудования
4.1 Расчёт токов короткого замыкания 30
4.2 Выбор выключателей и разъединителей на стороне ВН 31
4.3 Выбор выключателей и разъединителей на стороне СН 34
4.4 Выбор выключателей и разъединителей на стороне НН.
5 Выбор трансформаторов тока и напряжения, измерительных приборов, приборов учёта и контроля электроэнергии
5.1Выбор средств контроля и измерений РУ ВН, РУ СН, РУ НН 36
5.2 Выбор трансформаторов тока 38
5.2.1 Выбор трансформаторов тока на стороне
50. кВ 39
5.2.2 Выбор трансформаторов тока на стороне
22. кВ 42
5.2.3 Выбор трансформаторов тока на стороне
3. кВ
5.3 Выбор трансформаторов напряжения 44
5.3.1 Выбор трансформаторов напряжения на стороне
50. кВ 45
5.3.2 Выбор трансформаторов напряжения на стороне
22. кВ 48
5.3.3 Выбор трансформаторов напряжения на стороне
3. кВ
6 Выбор схемы питания собственных нужд
6.1 Выбор трансформатора собственных нужд 50
6.2 Выбор аккумуляторной батареи 51
7 Выбор токоведущих частей, ОПН и высокочастотных загради-телей
7.1 Выбор токоведущих частей РУ 500,
22. кВ
7.1.1 Выбор ТВЧ
50. кВ 54
7.1.2 Выбор ТВЧ
22. кВ 56
7.2 Выбор ОПН и высокочастотных заградителей 500,
22. кВ 57
8 Выбор элементной базы и фирмы производителя
58
9 Релейная защита и автоматика трансформатора собственных нужд
9.1 Обоснование выбора типов защит и автоматики 63
9.2 Техническое описание БМРЗ-ТР 65
9.2.1 Схема подключения 67
9.2.2 Трехступенчатая максимальная токовая защита
9.2.3 Защита от обрыва фазы питающего фидера 68
9.2.4 Функции сигнализации
9.2.5 Газовая защита 69
9.2.6 Вспомогательные функции
9.3 Расчёт уставок
9.3.1 Токовая отсечка 70
9.3.2 МТЗ с пуском по напряжению71
9.3.3 Защита от перегруза
9.3.4 Газовая защита 72
10 Защита и автоматика группы автотрансформаторов 3хАОДЦТН-167000/500/220
10.1 Обоснование выбора типов защит и автоматики 74
10.2 Техническое описание 78
10.2.1 Дифференциальная защита трансформатора 80
10.2.2 Максимальная токовая защита НН автотрансформатора
10.2.3 Защита от перегрузки
10.2.4 Токовая защита нулевой последовательности 84
10.2.5 Устройство резервирования отказа выключателя
10.2.6 Газовая защита 85
10.2.7 Струйная защита отсека РПН
10.3 Расчет уставок
10.3.1 ДЗТ 86
10.3.2 Дистанционная защита 89
10.3.3 МТЗ НН автотрансформатора 90
10.3.4 Защита от перегруза
10.3.5 Токовая защита нулевой последовательности СН 91
10.3.6 УРОВ
10.3.7 Мгновенная токовая отсечка от замыканий на землю
10.3.8 ТЗНП
10.3.9 Защита от многофазных замыканий 92
10.3.10 Защита от перегруза
11 Релейная защита сборных шин
22. кВ
11.1 Обоснование выбора типов защит и автоматики 93
11.2 Техническое описание 94
11.2.1 Основные принципы выполнения защиты 95
11.2.2 Опробование 96
11.2.3 Схема подключения 97
11.3 Расчёт уставок
11.3.1 Дифференциальная защита шин 98
12 Релейная защита и автоматика обходного выключателя
12.1 Обоснование выбора типов защит и автоматики
12.2 Техническое описание 99
12.2.1 Схема подключения
12.3 Расчёт уставок 101
13 Релейная защита и автоматика шиносоединительного выклю-чателя
13.1 Обоснование выбора типов защит и автоматики
13.2 Техническое описание 102
13.2.1 МТЗ от многофазных КЗ 103
13.2.2 Токовая ненаправленная защита нулевой последователь-ности 104
13.2.3 Схема подключения
13.3 Расчёт уставок
13.3.1 Максимальная токовая защита от многофазных КЗ 105
13.3.2 Токовая защита нулевой последовательности 106
13.3.3 Автоматическое повторное включение 107
13.3.4 Устройство резервирования отказов выключателя
14 Релейная защита и автоматика воздушных линий
22. кВ
14.1 Обоснование выбора типа защит и автоматики 108
14. 2 Техническое описание 111
14.2.1 Дифференциально-фазная защита 112
14.2.2 Дистанционная защита
14.2.3 Реле сопротивления ДЗ 114
14.2.4 Блокировка при качаниях 115
14.2.5 Токовая направленная защита нулевой последовательно-сти
14.2.6 Реле тока нулевой последовательности 116
14.2.7 Реле направления мощности нулевой последовательности
14.2.8 Токовая отсечка 117
14.2.9 Реле максимального тока 118
14.2.10 Схема подключения 119
14.3 Расчет уставок ВЛ
22. кВ «Пимская»
14.3.1 Дифференциально-фазная защита 120
14.3.2 Устройство резервирования отказов выключателя 123
14.3.3 Дистанционная защита 124
14.3.4 Токовая отсечка
14.3.5 Токовая защита нулевой последовательности 127
14.3.6 Автоматическое повторное включение 133
14.3.7 Устройство резервирования отказов выключателя
15 Релейная защита шин
50. кВ
15.1 Обоснование выбора типа защит и автоматики 134
15.2 Техническое описание 135
16 Релейная защита и автоматика воздушных линий
50. кВ
16.1 Обоснование выбора типа защит и автоматики 136
16.2 Техническое описание 139
16.3 Расчёт уставок ВЛ
50. кВ «СГРЭС-1»
16.3.1 Токовая отсечка
16.3.2 Дистанционная защита 141
16.3.3 Дифференциально-фазная защита 144
16.3.4 Автоматическое повторное включение 146
16.3.5 Устройство резервирования отказов выключателя 147
17 Специальный вопрос: регистраторы аварийных режимов
17.1 Регистрация аварийных процессов 148
17.2 Регистратор событий терминала БЭ 2704149
17.3 Система мониторинга EKRASMS151
17.3.1 Внешняя база данных событий 153
17.3.2 Программа анализа уставок
17.4 Программа WNDR32154
17.4.1 Назначение и возможности 155
17.4.2 Возможности программы по анализу аварийных процессов 156
17.4.2.2 Создание новых расчетных графиков
17.4.2.3. Инвертирование сигнала
17.4.2.4. Частота сети 157
17.4.2.5 Синхронизация осциллограмм
17.4.2.6 Формулы комплексных сопротивлений Z
17.4.2.7 Экспорт в формат Comtrade
17.4.2.8 Печать 158
18 Экономическая часть
18.1 Капитальные затраты на сооружение подстанции «Сомки-но»
160
18.2 Определение объема эксплуатационных работ и текущего ремонта по подстанции
163
18.3 Расчет фонда заработной платы 165
18.4 Определение дохода и расчет срока окупаемости подстан-ции
166
18.5 Сводные технико-экономические и плановые показатели ПС «Сомкино»
168
19 Безопасность жизнедеятельности
19.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстан-ции
19.1.1 Ограждение территории подстанции
19.1.2 Основные габариты и разрывы, обеспечивающие безопас-ность работ и осмотра оборудования на ОРУ
169
19.1.3 Основные требования к установке трансформаторов 173
19.1.4 Проезд на ОРУ передвижных монтажно-ремонтных меха-низмов, приспособлений и передвижных лабораторий
175
19.1.5 Правила окраски токоведущих частей 177
19.1.6 Требования к устройству дверей и замков
19.2 Электробезопасность
19.2.1 Расчёт защитного заземления 178
19.2.2 Контроль изоляции 184
19.3 Вентиляция и освещение
19.3.1 Расчёт вентиляции помещения аккумуляторных батарей
19.3.2 Расчёт освещения ОРУ 185
19.4 Пожарная безопасность 187
19.3.1 Молниезащита подстанции 188
Заключение
191
Список литературы 192
Выдержка из текста
1 Анализ технического состояния подстанции «Сомкино»
1.1 Характеристика схемы электрических соединений и основного электротехнического оборудования
Подстанция «Сомкино» 500/220/35 кВ располагается в Сургутском районе и находится в ведении филиала ФСК РАО ЕЭС МЭС Западной Сибири. Подстанция связывает между собой газотурбинные электростанции СГРЭС-1 и СГРЭС-2 и питает важные районы нефти — и газодобычи.
Подстанция «Сомкино» – транзитная подстанция. На существующей подстанции установлено две группы автотрансформаторов типа АОДЦТН-167000/500/220хл 1 (А – автотрансформатор, О – однофазный, ДЦ – принудительная циркуляция воздуха и масла с ненаправленным потоком масла, Т – трёхобмоточный, Н – наличие системы регулирования напряжения, 167000 – номинальная мощность, кВ*А, 500 – класс обмотки ВН, кВ, 220 – класс обмотки СН, кВ, хл – для работы в районах с холодным климатом, цифра 1 – размещение на открытом воздухе).
На стороне 500кВ: две питающие («СГРЭС-1» и «СГРЭС-2») и одна отходящая линия («Магистральная»).
Схема электрических соединений на высоком напряжении — трансформаторы – шины с присоединением линий через два выключателя. Все линии высокого напряжения, в том числе сборные шины, выполнены проводом 3*АС-500/64. Распределительное устройство высокого напряжения (РУ ВН) содержит следующее оборудование:
- • выключатели ВВБК-500А-50/3150хл 1 (В – выключатель, В – воздушный, БК – с металлической гасительной камерой-баком, 500 – номинальное напряжение, кВ, буква А – категория изоляции, 50/3150 – соответственно номинальный ток, А и номинальный ток отключения, кА, хл – для работы в районах с холодным климатом, цифра 1 – для работы на открытом воздухе);
- • разъединители РНДЗ-1(2)-500/3200хл 1 (Р – разъединитель, Н – наружной установки, Д – двухколонковый, З – с заземляющими ножами, 1(2) – число заземляющих ножей, 500/3200-соответственно номинальное напряжение, кВ и номинальный ток, А, хл – для работы в районах с холодным климатом, цифра 1 – размещение на открытом воздухе);
- • трансформаторы тока ТФЗМ-500хл 1 2000/1 и ТВТ-500 2000/1(Т – трансформатор тока, Ф – с фарфоровой изоляцией, З – с обмотками звеньевого типа, М – маслонаполненный, В – встроенный, Т – для силовых трансформаторов и автотрансформаторов, хл – для работы в районах с холодным климатом, цифра 1 – размещение на открытом воздухе, 2000/1 – коэффициент трансформации);
- • трансформаторы напряжения НКФ-500хл 1 (Н – трансформатор напряжения, К – каскадный, Ф – в фарфоровой покрышке, 500 – класс напряжения, кВ, , хл – для работы в районах с холодным климатом, цифра 1 – размещение на открытом воздухе);
- • разрядники РВС-20 и РВМГ-500(Р – разрядник, В – вентильный, С – станционный, МГ – модернизированный (РВС)).
На стороне 220кВ: шесть отходящих линий (Пимская, Контур, Полоцкая-1, Полоцкая-2, Полоцкая-3, Ленинская).
Схема электрических соединений на среднем напряжении — две рабочие секционированные системы шин с обходной. Воздушные линии выполнены проводом АС-400/51; сборные шины – 2*АС-500/64. Распределительное устройство среднего напряжения (РУ СН) содержит следующее оборудование:
- • выключатели ВВБК-220Б-56-3150хл 1;
- • разъединители РДЗ-1(2)-220/3200 и РДЗ-220/2000;
- • трансформаторы тока ТФЗМ-220М-хл 1 2000/5;
- • трансформаторы напряжения НКФ-220хл 1;
- • разрядники РВМГ-220/70хл 1.
На стороне
35 кВ – четыре трансформатора собственных нужд (ТСН) типа ТМ-1000/35/0,4хл 1 Y/Y-0 (Т – трёхфазный, М – естественная циркуляция воздуха и масла).
Установлено следующее оборудование:
- • выключатели ВВУ-35А-40/2000хл 1;
- • разъединители РНДЗ-1(2)-35/1000хл 1;
- • трансформаторы тока ТФЗМ-35А-хл 1 1000/5;
- • трансформаторы напряжения ЗНОМ-35у1;
- • разрядники РВС-35хл 1.
1.2 Характеристика устройств релейной защиты, противоаварийной автоматики и системы управления
Питание оперативных цепей защит, управления, автоматики и сигнализации осуществляется постоянным током от двух автономных аккумуляторных батарей.
На подстанции установлены следующие устройства противоаварийной автоматики:
- • Автоматика прекращения асинхронного хода ( АПАХ ) — резервный на ВЛ-220 Ленинская, действует на отключение В (выключатель) -220 Ленинская с запретом АПВ. Выведено в резерв с отключением всех внешних связей до особого распоряжения ОАО ТЭ;
- • Автоматика от повышения напряжения (АПН) на ВЛ-500 Магистральная действует на отключение В-500 Магистральная с запретом ТАПВ;
- • Делительная автоматика (ДА) с контролем перетока активной мощности
5. МВт и более от шин
22. кВ через
1 АТГ и
2 АТГ действует на отключение В-220
1 АТГ и
2 АТГ с запретом АПВ. ( Автоматика нормально выведена, вводится в работу при ремонте ВЛ-500 СГРЭС-1– Сомкинская или СГРЭС-2 — Сомкинская );
- • Устройство фиксации отключения линий (ФОЛ) на ВЛ-500 Магистральная, ВЛ-500 СГРЭС-1, ВЛ-500 СГРЭС-2 предназначено для использования в цепях ПАА.
На ПС Сомкино установлена следующая ВЧ аппаратура:
- • на ВЛ Магистральная фаза «В» : ПРД АНКА-460, ПРМ АКАП-328;
- • на ВЛ СРГЭС-1 фаза «В»: ПРД АНКА-512, ПРМ АНКА-560;
- • на ВЛ СГРЭС-2 фаза «В»: ПРМ АНКА-568, фаза «С»: ПРД АКАП-524;
- • на ВЛ Ленинская фаза «С»: ПРД АНКА-516, фаза «А»: ПРМ АНКА-392;
- • на ВЛ Пимская фаза «С»: ПРД АНКА-248;
- • на ВЛ Полоцкая-1 фаза «В»: ПРД АНКА-452;
- • на ВЛ Полоцкая-3 фаза «С»: ПРМ АНКА-532;
- • на ВЛ Контур фаза «С»: ПРД АНКА-248.
Регулирование напряжения на шинах
22. подстанции осуществляется автоматически или дистанционно (при выведенной автоматике) устройством РПН.
Напряжение на секциях
3. определяется напряжением в сети 500.
На ВЛ-500 СГРЭС-1, СГРЭС-2, Магистральная установлены следующие защиты и автоматика:
- • Основные: комбинированная фильтровая направленная и диффференциально — фазная – НДЗ (ПДЭ-2003);
- • Резервные: дистанционная защита (ПДЭ-2001) – 3 зоны, четырехступенчатая токовая направленная защита нулевой последовательности (ТНЗНП) и межфазная отсечка (ПДЭ-2002);
- • ОАПВ, ТАПВ (ПДЭ — 2004);
- • При однофазных коротких замыканиях и срабатывании быстро-действующих защит (НДЗ, МФО, 1 ступень ЗЗ, 1 зона ДЗ и ускоренных по АНКА 3 ступень ЗЗ и
3. зоны ДЗ) пускается ОАПВ, отключая поврежденную фазу с последующим ее АПВ.
При неуспешном ОАПВ происходит трехфазное отключение ВЛ с запретом ТАПВ. При срабатывание всех остальных защит ВЛ происходит трехфазное отключение ВЛ без запрета ТАПВ.
Оперативные цепи НДЗ, АПВ, управления В-500, осциллографов включены от аккумуляторной батареи № 1, а от аккумуляторной батареи № 2–ДЗ, ЗЗ, УРОВ, АНКА И ЛИФП.
Дифференциальные защиты ошиновки
50. кВ (ДЗО-500) 1 и 2 секций состоят из двух равнозначных комплектов каждая, по оперативным цепям 1 комплект подключен к АБ № 1, а 2 комплект к АБ №
2. По токовым цепям 1 и 2 комплект ДЗО-500 включены на разные трансформаторы тока (ТТ).
Защита трансформаторов напряжения (ЗНКФЛ) ВЛ-500 Магистральная, СГРЭС-2, СГРЭС-1 фиксирует витковые замыкания в фазе ТН-500 и действует соответственно на пуск 1 сигнала АНКА-460кГц ВЛ-500 Магистральная, 1 сигнала АКАП-524кГц ВЛ-500 СГРЭС-2, 1 сигнала АНКА-512кГц ВЛ-500 СГРЭС-1 и отключение соответственно В-500 ВЛ-500 Магистральная, В-500 ВЛ-500 СГРЭС-2, В-500 ВЛ-500 СГРЭС-1 с запретом ТАПВ. По 1 сигналу происходит отключение выключателей соответствующей ВЛ с противоположной стороны с запретом АПВ.
ЗНКФЛ выводится из работы при выводе из работы ПДЭ 2003.
Защиты АТГ разделены на две группы с питанием их от отдельных автоматов оперативного постоянного тока. Каждая группа защит имеет свои выходные промежуточные реле.
В первую группу входят:
- • дифференциальная защита;
- • дифференциальная защита ошиновки 35(ДЗО-35);
- • защита регулировочной и компенсационной обмоток (РО и КО);
- • устройство контроля изоляции и защиты вводов 500(КИВ-500).
Во вторую группу входят:
Список использованной литературы
1.Электротехнический справочник: т.3 Производство, передача и распределение электрической энергии / Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. 8-е изд., испр. И доп. М.: Издательство МЭИ, 2002. 964 с.
2.Правила устройства электроустановок. СПб.:Издательство ДЕАН, 2001928с.
3.Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов, 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1987. 648с.: ил.
4.Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1989. 608с.: л.
5.Выбор электрической аппаратуры, токоведущих частей и изоляторов. Учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию Р.В.Гайсаров, И.Т. Лисовская.
6.Рекомендации по технологическому проектированию подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ, — приказ Министерства Энергетики РФ от
3. июня 2003г.
7.Справочник по проектированию электрических сетей / Под редакцией Д.Л. Файбисовича. Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. 320с. ил.
8.Управление организацией: Учебник/ Под ред. А. Г. Поршнева, З.П. Румянцевой, Н. А. Саломатина. 2-е изд., перераб. И доп. М.: ИНФРА-М, 2001. 669с.
9.СНиП.23-05-95. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования.
10. ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ И 1.04.88. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов.
11. НПБ 105-95. Нормы пожарной безопасности.
12. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. РД 34.21.122 87 / Минэнерго СССР. М.: Энергоатомиздат, 1989. 56 с. ил.
13. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках: Учеб. Пособие для вузов. 2-е изд., перераб. И доп. м. Энергоатомиздат. 1984. 448 с. ил.
14. Руководство по эксплуатации шкафа защиты автотрансформатора типа ШЭ 2710 542543
15. Руководство по эксплуатации шкафа дифференциальной защиты шин типа ШЭ 2607 062
16. Руководство по эксплуатации шкафа автоматики управления обходным выключателем и защит присоединения типа ШЭ 2607 013.
17. Руководство по эксплуатации шкафа автоматики управления и резервных защит секционного (шиносоединительного) выключателя типа ШЭ 2607 015.
18. Руководство по эксплуатации шкафа дифференциально-фазной защиты линии напряжением 110-220 кВ типа ШЭ 2607 081
19. Релейная защита: конспект лекций
20. Руководство по эксплуатации шкафа защиты сборных шин напряжением 330-750 кВ типа ШЭ 2607 561
21.Руководство по эксплуатации шкафа дифференциально-фазной защиты линий напряжением 330-750 кВ типа ШЭ 2710 581
22.Руководство по эксплуатации шкафа резервной защиты и однофазного автоматического повторного включения линии типа ШЭ 2710 521
23.Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. М.: Энергоатомиздат, 1991. 496с.
24. Чернобровов Н.В. Релейная защита. М.: Энергия, 1974. 680с.
25. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. 3-е изд., перераб.и доп. Л.: Энероатомиздат. Ленингр. Отд-ние, 1985. 296с.,ил.
26. Стандарт предприятия. Курсовые и дипломные проекты. Общие требования к оформлению. Челябинск: ЧГТУ, 1996.
