ВВЕДЕНИЕ 3 1 ОПИСАНИЕ ЗАЩИТ И АВТОМАТИКИ УСТАНОВЛЕННЫХ НА ПОДСТАНЦИИ «МОНАСТЫРСКАЯ» 7 1.1 Назначение и основные технические характеристики 7 1.2 Конструкция и принцип действия 10 1.3 Защита и автоматика присоединений 110 кВ 15 1.4 Защита и автоматика трансформаторов мощностью 40 МВА 17 1.5 Защита шин 110 и 35 кВ 18 1.6 Защита и автоматика присоединений 35 и 10 кВ 19 1.7 Автоматика, управление, измерения, сигнализация, учет электроэнергии и регистрация аварийных режимов 21 2 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ. РАСЧЕТ УСТАВОК 24 2.1 Принцип расчета уставок ВЧ- защит воздушных линий 110 кВ 24 2.2 Расчет уставок дистанционной защиты воздушных линий 110 кВ 34 2.3 Выбор уставок токовых защит воздушных линий 110 кВ 35 2.5 Выбор уставок дифференциальной защиты шин 39 2.6 Выбор уставок токовых защит элементов подстанции 41 3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 44 4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 45 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 59 ПРИЛОЖЕНИЕ А 61

«МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЩИТЫ ПОДСТАНЦИИ»

дипломная работа
Электротехника
60 страниц
64% уникальность
2021 год
119 просмотров
.
Эксперт по предмету «Электрика»
Узнать стоимость консультации
Это бесплатно и займет 1 минуту
Оглавление
Введение
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ 3 1 ОПИСАНИЕ ЗАЩИТ И АВТОМАТИКИ УСТАНОВЛЕННЫХ НА ПОДСТАНЦИИ «МОНАСТЫРСКАЯ» 7 1.1 Назначение и основные технические характеристики 7 1.2 Конструкция и принцип действия 10 1.3 Защита и автоматика присоединений 110 кВ 15 1.4 Защита и автоматика трансформаторов мощностью 40 МВА 17 1.5 Защита шин 110 и 35 кВ 18 1.6 Защита и автоматика присоединений 35 и 10 кВ 19 1.7 Автоматика, управление, измерения, сигнализация, учет электроэнергии и регистрация аварийных режимов 21 2 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ. РАСЧЕТ УСТАВОК 24 2.1 Принцип расчета уставок ВЧ- защит воздушных линий 110 кВ 24 2.2 Расчет уставок дистанционной защиты воздушных линий 110 кВ 34 2.3 Выбор уставок токовых защит воздушных линий 110 кВ 35 2.5 Выбор уставок дифференциальной защиты шин 39 2.6 Выбор уставок токовых защит элементов подстанции 41 3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 44 4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 45 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 59 ПРИЛОЖЕНИЕ А 61
Читать дальше
Актуальность темы исследования. Тяговая подстанция является объектом, который позволяет обеспечить трансформацию электрической энергии, поступающий по высоковольтным линиям вышестоящей сетевой организации для нужд электрифицированного подвижного состава классом 27,5 кВ. Объект исследования – тяговая подстанция «Монастырская». Предмет исследования – микропроцессорные защиты присоединений тяговой подстанции. Цель исследования – рассчитать токи короткого замыкания для выбора уставок микропроцессорных защит тяговой подстанции.


Почему написание курсовой работы по макроэкономике лучше заказать на Work5. Потому что у нас работают доктора и кандидаты наук, а также практикующие специалисты. У нас есть авторы по всем направлениям.


. Задачи исследования: -описать назначение и основные технические характеристики релейных защит и автоматики, установленных на тяговой подстанции; -указать конструкцию и принцип действия релейных защит и автоматики; -представить информацию о защитах присоединений 110 кВ, защите трансформатора мощностью 40 МВА, защите шин напряжением 110 кВ и 35 кВ, защите и автоматике присоединений напряжением 35 кВ и 6 кВ; -описать автоматику, систему управления, измерения, сигнализации, учета электроэнергии и регистрации аварийных режимов; -выполнить расчет токов короткого замыкания; -рассчитать уставки ВЧ-зашит воздушных линий напряжением 110 кВ, дистанционной защиты линии 110 кВ, токовых защит линии, 110 кВ; -рассчитать уставки дифференциальной защиты трансформатора, дифференциальной защиты шин, токовых защит элементов подстанции; -произвести экономическое обоснование технического перевооружении тяговой подстанции (нового строительства); -сформированы факторы, влияющие негативным образом на обслуживающий персонал тяговой подстанции. Методы исследования. Теоретический метод исследования – описание защит тяговой подстанции, которые могут применяться в соответствие с классом высшего напряжения объекта. Практический метод исследования – математический расчет токов короткого замыкания и уставок защит для дальнейшего экономического обоснования технического перевооружения (строительства новой) подстанции. Степень разработанности. Как правило, тяговые подстанции строятся по типовым проектам и подключаются по стандартным схемам электроснабжения. Но всегда находятся отличительные особенности на конкретной тяговой подстанции. С одной стороны присутствует универсализм технических решений, с другой – индивидуальный подход к их реализации. Теоретическая значимость. Предлагаемые технические решения могут быть использованы в обучающем процессе студентов по дисциплине «Тяговые и трансформаторные подстанции», «Релейная защита и автоматика». Практическая значимость. Экономический расчет и мероприятии по безопасности жизнедеятельности могут быть внедрены на любом существующем объекте. Гипотеза заключается в доказательстве необходимости защиты оборудования тяговой подстанции от различных внешних воздействий и сохранении работоспособности оборудования. Научная новизна отсутствует, так как применяемые методики являются утвержденными, самостоятельная разработка методик расчетов не требуется. Пояснительная записка включает в свой состав введение, четыре главы, заключение и список использованных источников. Микропроцессорные устройства релейной защиты (МУРЗ) появились на рынке в привычном сегодня виде около 20 лет тому назад и за прошедшее время серьезно потеснили все остальные виды реле защиты. Триумфальное шествие МУРЗ связано со многими причинами, главная из которых — сверхприбыль, получаемая производителями МУРЗ по сравнению с производством всех остальных видов защитных реле (электромеханических, полупроводниковых статических). Принцип действия и устройство современных МУРЗ очень сильно отличаются от защит других видов и имеют целый ряд специфических особенностей, знание которых является необходимым условием для правильного выбора и дальнейшей успешной эксплуатации МУРЗ. Доминирующее сегодня в среде специалистов-релейщиков отношение к МУРЗ, как к «черному ящику» с функциями релейной защиты отнюдь не способствует правильному выбору и успешной эксплуатации МУРЗ. Предлагаемый цикл статей автора призван помочь релейщикам, не являющимися специалистами в области электроники и микропроцессорной техники, восполнить существующий пробел и помочь правильно сориентироваться на обширном рынке устройств релейной защиты нового поколения. Основными узлами МУРЗ являются: блок аналоговых входов (трансформаторы тока и напряжения), входные фильтры (антиалиазинговые фильтры; цепи выборки и запоминания), мультиплексор, аналогово-цифровой преобразователь, микропроцессор, различные виды памяти, блок логических (цифровых) входов, блок релейных выходов. Конструктивно МУРЗ представляют собой набор плоских модулей (печатных плат) представляющих собой различные функциональные узлы МУРЗ, размещенных в корпусах различных типов и размеров Одной из конструктивных схем является так называемый «этажерочный модуль», которая предусматривает расположение печатных плат одна над другой. Платы скрепляются между собой резьбовыми втулками, образуя единый конструктивный модуль, похожий на этажерку. Этот модуль затем устанавливается внутри корпуса МУРЗ. Соединение между платами осуществляется посредством разъемов и плоского гибкого кабеля. Очевидным недостатком такой конструкции является невозможность замены отдельного модуля без демонтажа и разборки всего МУРЗ. Еще одной разновидностью конструктивного исполнения МУРЗ является корпус типа «открытый куб». В этой конструкции три печатные платы образуют боковые и заднюю стенки, скрепленные между собой специальными угловыми разъемами и присоединенные к металлической лицевой панели, являющейся четвертой стенкой. После сборки вся эта конструкция вставляется во внешний корпус. Наибольшее распространение получила конструкция с выдвижными платами, имеющая множество разновидностей. Конструкция этого типа содержит алюминиевый корпус с направляющими, по которым в него вдвигаются отдельные (модули) печатные платы, из которых состоит МУРЗ. Платы могут располагаться в корпусе вертикально или горизонтально. Еще одна дополнительная плата (так называемая «материнская плата») с набором разъемов расположена на дне этого корпуса. При выдвигании плат по направляющим в корпус МУРЗ выступающие на них разъемы входят в ответные части разъемов, расположенных на материнской плате и, таким образом, осуществляется соединение между платами. В МУРЗ используется три типа плат, которые обеспечивают соединение между собой всех остальных плат. В первом случае это может быть материнская плата, на которой кроме набора разъемов расположены также микропроцессор, АЦП, различные виды памяти и все сопутствующие им элементы. Во втором случае это может быть отдельная жесткая плата с набором разъемов, или, в третьем случае - гибкий плоский многожильный кабель с разъемами, соединяющий между собой платы (рис. 6в). Соединительные платы двух последних типов еще иногда называют «кросс-платами».

Читать дальше
В первой главе приведены назначение и основные технические характеристики релейных защит и автоматики, которые требуется установить на подстанции «Монастырская», указаны конструкция и принцип действия защит, приведена информация по релейным защитам присоединений 110 кВ, силового понизительного трансформатора мощностью 40 МВА, шин 110 и 35 кВ, присоединений 35 и 10 кВ, а также представлена информация о системе автоматики. В следующей главе произведен расчет токов короткого замыкания на основании полученных результатов рассчитаны уставки защит воздушных линий и шин 110 кВ (дистанционной и токовой защит линии, дифференциальной защиты шин), а также уставки токовых защит элементов подстанции. Максимальные значения расчетных токов КЗ: -110 кВ - 13,0 кА (ток трехфазного КЗ), 13,4 кА (ток однофазного КЗ); -35 кВ - 6,5 кА; -10 кВ - 21,6 кА. Выбор принципов защиты и автоматики элементов подстанции 110/35/6 кВ «Монастырская» произведен на основании результатов расчета токов короткого замыкания и ориентировочных уставок защит В третьей главе приведен локальный сметный расчет устройств релейной защиты и автоматики подстанции по следующим разделам: -коммутационные аппараты; -устройства релейной защиты; -устройства автоматики; -устройства систем напряжения и оперативного тока; -системы автоматического управления и регулирования; -устройства и схемы сигнализации; -измерения в электроустановках; -испытания повышенным напряжением; -электрически взаимосвязанные устройства и технологические комплексы. В заключительной главе рассмотрены вопросы охраны труда – проведен анализ вредных производственных факторов, влияющих на персонал тяговой подстанции, классифицированы микротравмы от воздействия электрического тока в зависимости от его значения и длительности протекания. Кроме того, приведены допустимые нормируемые расстояния до токоведущих частей оборудования. Рассчитана плотность тока в различных областях человеческого тела. Выполнен расчет длительности нахождения человека в электромагнитном поле – допустимое значение кВ/м, продолжительность не более 8 часов (рабочий день обслуживающего персонала). Приведены данные по зависимости плотности тока от различных параметров магнитной индукции, что главный фактор, влияющий на плотность тока – величина магнитной индукции. Наибольшим значением индукции магнитного поля считается 80 А/м, коэффициент экранирования при этом равен единице. Рассчитанная релейная защита обеспечивает надежную работу подстанции, защиту ее элементов от повреждений и ненормальных режимов. Современный уровень развития науки и техники позволяет внедрять новейшие разработки в области микропроцессорной техники. Цель исследования достигнута, поставленные задачи решены. Заявленные методы применены в полном объеме. Гипотеза доказана. Теоретическая и практическая значимость доказаны в процессе выполнения работы. Научная новизна не прорабатывалась ввиду отсутствия такой необходимости. Преимущества микропроцессорных устройств релейной защиты: -отказ от электромеханических и статических реле, обладающих значительными габаритами, позволил более компактно размещать оборудование на панелях РЗА. Такие конструкции стали занимать значительно меньше места. При этом управление посредством сенсорных кнопок и дисплея стало более наглядным и удобным; -внешний вид панели, включающей блок микропроцессорной релейной защиты, показан на рисунке. Сейчас внедрение МУРЗ стало одним из основных направлений в развитии устройств релейных защит. Этому способствует то, что кроме основной задачи РЗА — ликвидации аварийных режимов, новые технологии позволяют реализовать ряд дополнительных функций: регистрация процессов аварийного состояния; опережение отключения синхронных потребителей при нарушениях устойчивости системы; способность к дальнему резервированию. Реализация таких возможностей на базе электромеханических защит ЭМЗ и аналоговых устройств не осуществляется ввиду технических сложностей. Микропроцессорные системы релейной защиты точно работают по тем же принципам быстродействия, избирательности, чувствительности и надежности, что и обычные устройства РЗА. В процессе эксплуатации выявлены не только преимущества, но и недостатки таких устройств, а по некоторым показателям до сих пор ведутся споры между производителями и эксплуатационниками. Недостатки. Многие покупатели микропроцессорных устройств релейной защиты остались неудовлетворенными работой этих систем благодаря: высокой стоимости; низкой ремонтопригодности. Если при поломке устройств, работающих на полупроводниковой или электромеханической базе достаточно заменить отдельную неисправную деталь, то для микропроцессорных защит часто нужно заменять полностью материнскую плату, стоимость которой может составлять треть цены за все оборудование. К тому же для замены потребуется потратить много времени на поиск детали: взаимозаменяемость в таких устройствах полностью отсутствует даже у многих однотипных конструкций одного производителя. Трудности эксплуатации: -электромагнитная совместимость. Современная микроэлектроника очень чувствительна к электромагнитным излучениям, а комплекты микропроцессорных устройств релейной защиты устанавливаются на подстанциях, работающих в условиях повышенной напряженности электрического поля, требующей надежной экранированной защиты с отводом накапливаемых потенциалов в землю. На многих подстанциях сопротивления контура заземления не отвечает требованиям эксплуатации микропроцессорных устройств релейной защиты, что предполагает большой объем строительных работ. Иначе такие защиты могут несанкционированно работать при электромагнитных возмущениях в системе, которые легко создать преднамеренно, как и хакерские атаки на программное обеспечение; -выполняемые задачи. Отказ одной микропроцессорной защиты приводит к более тяжелым последствиям для энергетики, чем неисправность электромагнитных защит потому, что функционально микропроцессорное устройство релейной защиты выполняет задачи 3÷5 электромагнитных защит; -подготовка персонала. Производством микропроцессорных устройств релейной защиты занимается огромное количество компаний по всему миру с товарооборотом, превышающим миллиарды долларов. Только в России и странах СНГ более 10 предприятий работают на мировой рынок. Каждое устройство защиты выполняется по уникальной технологии, исключающей взаимозаменяемость элементов и программного обеспечения. Технические описания с инструкцией по эксплуатации составляют многостраничные книги по нескольку сотен листов формата А4. Для их изучения требуется много времени и предварительные специальные знания. При поступлении нового вида микропроцессорных устройств релейной защиты даже того же производителя процесс обучения персонала необходимо возобновлять.
Читать дальше
1. Арустамов, Э.А. Безопасность жизнедеятельности [Текст] / Э.А. Арустамов. - М.: Academia, 2017. - 640 c. 2. Барабанов, Ю.А. Микропроцессорные устройства релейной защиты и автоматики [Текст] / Ю.А. Барабанов. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2015. - 172 c. 3. Буралев, Ю.В. Безопасность жизнедеятельности на транспорте [Текст] / Ю.В. Буралев. - М.: Академия, 2018. - 384 c. 4. Гуревич, В.И. Микропроцессорные реле защиты. Устройство, проблемы, перспективы [Текст] / В.И. Гуревич. - М.: Инфра-Инженерия, 2011. - 336 c. 5. Гусев, В.Г. Электроника и микропроцессорная техника [Текст] / В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев. - М.: КноРус, 2015. - 1247 c. 6. Ефанов, Д.В. Микропроцессорная система диспетчерского контроля устройств железнодорожной автоматики и телемеханики [Текст] / Д.В. Ефанов, Г.В. Осадчий. - СПб.: Лань, 2018. - 180 c. 7. Иванов, В.Н. Электроника и микропроцессорная техника [Текст] / В.Н. Иванов. - М.: Academia, 2012. - 303 c. 8. Инструкция по организации и производству работ в устройствах релейной защиты и электроавтоматики электростанций и подстанций СО 34.35.302-2006 [Текст] / . - М.: Альвис, 2013. - 212 c. 9. Калабегов, Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы [Текст] / Б.А. Калабегов. - М.: Горячая линия-Телеком, 2017. - 336 c. 10. Калашников, В.И. Электроника и микропроцессорная техника [Текст] / В.И. Калашников. - М.: Academia, 2015. - 384 c. 11. Коледов, Л.А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров микросборок [Текст] / Л.А. Коледов. - СПб.: Лань, 2018. - 400 c. 12. Красник, В.В. Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств [Текст] / В.В. Красник. - М.: НЦ ЭНАС, 2015. – 512 c. 13. Кузин, А.В. Микропроцессорная техника [Текст] / А.В. Кузин, М.А. Жаворонков. - М.: ИЦ Академия, 2013. - 304 c. 14. Мазурин, Э.Б. Экономика, организация и управление предприятием [Текст] / Э.Б. Мазурин. - М.: Academia, 2019. - 253 c. 15. Мусаэлян, Э.С. Справочник по наладке вторичных цепей электростанций и подстанций [Текст] / Э.С. Мусаэлян. - М.: Книга по Требованию, 2017. - 384 c. 16. Палагута, К.А. Микропроцессоры и интерфейсные средства [Текст] / К.А. Палагута, А.В. Кузнецов. - М.: МГИУ, 2013. - 96 c. 17. Правила технического обслуживания устройств релейной защиты, электроавтоматики, дистанционного управления и сигнализации электростанций и подстанций 110-750 кВ. РД 153-34.0-35.617-2001 [Текст] / . - М.: ИАЦ Энергия, 2012. - 264 c. 18. Рекомендации по технологическому проектированию подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ [Текст] / . - М.: Энергия, 2012. - 108 c. 19. Старцева, Т.Е. Экономика и управление инновационным развитием предприятия [Текст] / Т.Е. Старцева, Т.С. Бронникова. - М.: Русайнс, 2018. - 304 c. 20. Типовая инструкция по охране труда для электромонтера по обслуживанию подстанций. ТИ Р М-068-2002 [Текст] / . - СПб.: Питер, 2002. - 937 c.
Читать дальше
Поможем с написанием такой-же работы от 500 р.
Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

Похожие работы

дипломная работа
Формирование кадровой политики в уголовно-исполнительной системе
Количество страниц:
70
Оригинальность:
61%
Год сдачи:
2021
Предмет:
Управление персоналом
курсовая работа
Республиканская форма правления: история и современность
Количество страниц:
30
Оригинальность:
91%
Год сдачи:
2021
Предмет:
Теория государства и права
курсовая работа
Этапы войны за независимость и создание США
Количество страниц:
30
Оригинальность:
71%
Год сдачи:
2021
Предмет:
История
дипломная работа
"Радио России": история становления, редакционная политика, аудитория. (Имеется в виду радиостанция "Радио России")
Количество страниц:
70
Оригинальность:
61%
Год сдачи:
2015
Предмет:
История журналистики
курсовая работа
26. Центральное (всесоюзное) радиовещание: история создания и развития.
Количество страниц:
25
Оригинальность:
84%
Год сдачи:
2016
Предмет:
История журналистики

Поможем с работой
любого уровня сложности!

Это бесплатно и займет 1 минуту
image