Международная образовательная корпорация

СРС №12

По дисциплине: Электроснабжение в строительстве
Тема: «Автоматизация и релейная защита в системах современного эл. снабжения»


Выполнила:студент группы РПЗС

20-9 Кожабек А.
Проверил: ассист. проф. Шогелова Н.Т.

Алматы 2023

Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем

Введение

Автоматизация электроэнергетических системна производстве в целом подразумевает комплекс технических и программных средств, предназначенных для минимизации участия человека или снижения трудоемкости выполняемых операций в технологическом процессе. Основным предназначением автоматизации является оптимизация производственных процессов, позволяющая повысить производительность труда и снизить участие человека в представляющих опасность операциях. В состав систем автоматизации входят датчики измерения аналоговых величин, устройства ввода/вывода дискретных сигналов и передачи управляющих воздействий, средства сбора и обработки информации – серверы, человеко-машинные интерфейсы – панели управления и автоматизированные рабочие места (АРМ), а также сети передачи данных как уровня энергообъекта так и межобъектного обмена. Применение саморегулирующихся программно-технических комплексов (ПТК) и их совершенствование в конечном итоге ведет к созданию полностью автоматических систем, действующих без участия человека.

Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем представляет собой оснащение энергообъектов и электросетевых комплексов отдельными устройствами и системами для управления производством, передачей и распределением ЭЭ в нормальных и аварийных режимах.

К основным задачам автоматизации электроэнергетических систем (ЭЭС) относят:

- поддержку нормальных режимных параметров отдельного объекта и сети в целом;

- минимизацию потерь на производство и передачу электроэнергии – повышение КПД;

- повышение устойчивости ЭЭС за счет ликвидации аварийных и ненормальных режимов работы с максимальным быстродействием;

- минимизацию аварийности путем предотвращения развития ненормальных режимов работы в аварийные и своевременного проведения ремонта оборудования.

---

Эффективное комплексное решение указанных задач предназначено для обеспечения бесперебойного питания и повышения качества электроэнергии у конечного потребителя.Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем. Применение.

На предприятиях электроэнергетического комплекса автоматизация задействована на всех этапах производства - от проектирования до управления отдельным объектом и энергосистемой в целом.

К наиболее распространенным элементам автоматизации и автоматики относятся:

– система автоматизированного проектирования (САПР), позволяющая минимизировать трудоемкость процесса проектирования, сократить сроки и себестоимость проектирования, сократить затраты на натурное моделирование и испытания, повысить качество конечного продукта, в том числе путем снижения количества механических ошибок;

- релейная защита и автоматика (РЗА), предназначенная для ликвидации аварийных и предотвращения развития ненормальных режимов в рамках локального узла (распределительное устройство, линия, трансформатор, генератор и пр.);

- автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП), выполняющая функции наблюдения за состоянием коммутационных аппаратов, переключающих и управляющих устройств, другого силового и вторичного оборудования; оперативного управления силовым и вторичным оборудованием; сбора, обработки и хранения данных нормального и аварийного режимов; взаимодействия с местными и удаленными АРМ диспетчеризации;

-автоматизированная информационно-измерительная система коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ), обеспечивающая достоверный учет количества отпущенной и потребленной энергии, позволяющая не только упростить процесс коммерческих расчетов между поставщиком и потребителем, но и, за счет сбора аналитической информации, совершенствовать энергоэффективность передачи и потребления путем корректировки режимов нагрузки (например, смещением пиковых нагрузок, разнесением плановых ремонтов и техобслуживания), внедрения энергосберегающего оборудования и других мероприятий, направленных на снижение потерь и выравнивание графиков нагрузки;

- автоматизированная система контроля качества электроэнергии (АСККЭ), предназначенная для оценки основных показателей качества электроэнергии, таких как напряжение, частота, гармонические составляющие и пр., позволяющая не только контролировать состояние энергосистемы в режиме реального времени, но и разрабатывать мероприятия по обеспечению нормального функционирования оборудования на основании аналитических данных;

---

- противоаварийная автоматика (ПА), предназначенная для выявления, предотвращения развития и ликвидации ненормальных режимов, таких как асинхронный режим, нарушение устойчивости, снижение или повышение частоты, снижение или повышение напряжения, перегрузка оборудования, в сетях передачи электроэнергии высокого и сверхвысокого напряжения.

САПР

Задачами современных САПР являются:

- автоматизация оформления документации;

- автоматическое формирование большей части рабочей документации;

- информационная поддержка и автоматизация процесса принятия решений;

- использование технологий параллельной работы над проектом;

- унификация проектных решений и процессов проектирования;

- повторное использование проектных решений, данных и наработок;

- использование математического моделирования вместо натурных испытаний и макетирования;

- повышение эффективности управления процессом проектирования;

- применение методов оптимизации и вариантного проектирования.

РЗА

Релейная защита осуществляет непрерывный контроль состояния элементов электроэнергетической системы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов, выявляя поврежденный участок и отключая его от электроэнергетической системы посредством воздействия на силовые выключатели.

Современные устройства РЗА выполняются на микропроцессорной базе (МП РЗА). По сравнению с устройствами релейной защиты на электромеханических реле МП РЗА имеет лучшие показатели быстродействия, чувствительности и надежности. Также применение микропроцессорной базы в устройствах РЗА позволяет помимо основных функций (отключение поврежденных участков и узлов электроэнергетической системы) реализовать и дополнительные, такие как самодиагностика, регистрация и осциллографирование, интеграция в АСУ ТП, разграничение прав доступа и пр.

АСУ ТП

АСУ ТП на объектах электроэнергетики выполняет следующие функции:

- сбор и обработка дискретной и аналоговой информации от основного оборудования;

- сбор и обработка информации от специализированных подсистем технологического управления (РЗА, локальная противоаварийная автоматика, управление вспомогательными технологическими процессами);

---

- дистанционное управление электротехническим оборудованием (коммутационными аппаратами, устройствами РПН силовых трансформаторов, источниками реактивной мощности);

- учет электропотребления и контроль качества электрической энергии;

- регистрация процессов и аварийных событий;

- генерация отчетов оперативной и учетной информации по основной и вспомогательной технологической деятельности;

- контроль работы аппаратуры и каналов связи;

- передача телеинформации, команд РЗА и ПА, диспетчерских команд по каналам связи;

- обеспечение информационной и общей безопасности АСУТП.

Современная АСУ ТП строится как трехуровневая система:

- В нижний уровень входят программно-технические средства и МП-контроллеры, обеспечивающие сбор информации, сигнализацию и выдачу команд управления.

- Средний уровень содержит устройства сбора, обработки и передачи информации на верхний уровень.

- Верхний уровень АСУ ТП составляют серверы, автоматизированные рабочие места (АРМ), средства локальной вычислительной сети для хранения и передачи данных.

Использование АСУ ТП на объектах электроэнергетики позволяет достичь уменьшения ошибок персонала, предотвращения повреждений основного электрооборудования, снижения трудозатрат при дальнейшем техническом обслуживании объектов, повышения устойчивости работы межсистемных и магистральных связей, увеличения надежности электроснабжения потребителей.

АИИС КУЭ

Функции АИИС КУЭ:

- контроль нагрузок и оперативный мониторинг в режиме реального времени;

- точный и оперативный учёт электроэнергии, измерение объема потребления или поставки;

- хранение параметров учета в базе данных;

- обеспечение многотарифного учета отпуска/потребления электроэнергии;

- передача полученных результатов проведенных измерений в АИИС КУЭ смежных субъектов;

- вывод расчетных параметров на экран и/или устройство печати;

- регистрация информации с учетом астрономического времени;

- фиксирование нарушений в специальном журнале учета событий для изучения оперативным, диспетчерским и ремонтным персоналом;

- сведение баланса электроэнергии;

- контроль и диагностика состояния элементов АИИС КУЭ

---

, фиксация сбоев связи, работы с базами данным с уведомлением администратора и сохранением событий для анализа;

- разграничение прав доступа пользователей.

АИИС КУЭ представляет собой многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения. В общем случае первый уровень - это измерительные каналы (ИК), включающие в себя измерительные трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН), счетчики активной и реактивной электроэнергии. В микропроцессорах счетчика вычисляются значения активной, реактивной, полной мощности используя значения фазных токов и напряжений, полученных от ТТ и ТН. По цифровой связи счетчики передают измерительную информацию на следующий уровень АИИС КУЭ – измерительно-вычислительный комплекс электроустановки (ИВКЭ) на основе устройства сбора и передачи данных (УСПД). Здесь происходит накопление измерительной информации и передача накопленных данных на третий, верхний уровень системы. Третий уровень - информационно-вычислительный комплекс (ИВК) АИИС КУЭ, включающий в себя сервер базы данных (БД) АИИС КУЭ, систему обеспечения единого времени (СОЕВ), аппаратуру передачи данных внутренних и внешний каналов связи, автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора и программное обеспечение. На этом уровне выполняется резервное копирование, формирование и хранение поступающей информации, оформление справочных и отчетных документов и т.д.

АСККЭ

Автоматизированная система контроля качества электроэнергии также имеет многоуровневую структуру и выполняет следующие функции:

- автоматизированные измерения параметров электрической сети;

- сбор и обработка данных, полученных в ходе измерений;

- сбор диагностической и другой служебной информации о средствах измерения;

- хранение и передача информации;

- разграничение прав доступа пользователей.

ПА

Противоаварийная автоматика выполняет следующие функции:

- предотвращение нарушения устойчивости (АПНУ);

- ликвидация асинхронных режимов (АЛАР);

- ограничение снижения или повышения частоты (АОСЧ, АОПЧ);

- ограничение снижения или повышения напряжения (АОСН, АОПН);

- предотвращение недопустимых перегрузок силового оборудования (АОПО).

АПНУ организуется по иерархическому принципу и состоит из одного или нескольких уровней:

- уровень ЕЭС России (Единой энергетической системы России) – КСПА;

---

Смотрите также файлы

• Вариант 1 Определите правильный (е) вариант (ы) ответа Для нахождения средней величины по указанным данным следует использовать формулу.doc

• Повторение по теме Имя прилагательное.docx

• 5 инициация проекта процессы, методы, инструменты.docx

• Современные виды защиты отприкосновения к токоведущим частям.docx

• Согласие Пользователей, законных представителей несовершеннолетнего на обработку своих персональных данных и персональных данных своего ребенка в информационной Системе автоматизации процесса учета услуг питания.docx