Системы релейной защиты и противоаварийной автоматики

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Ноября 2014 в 10:56, реферат

Краткое описание

Системы электроснабжения являются сложными производственными объектами кибернетического типа, все элементы которых участвуют в едином производственном процессе, основными особенностями которого являются быстротечность явлений и неизбежность повреждений аварийного характера. Поэтому надёжное и экономичное функционирование систем электроснабжения возможно только при автоматическом управлении ими.

Содержание

Введение………………………………………………………………………………....3
Автоматизированная система диспетчерского управления (асду)……………….4
Структура системы противоаварийной автоматики……………………………...6
Заключение…………………………………………………………………………….11
Список литературы......................................................................................................12

Вложенные файлы: 1 файл

Системы релейной защиты и противоаварийной автоматики.docx

— 225.99 Кб (Скачать файл)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Системы релейной защиты и противоаварийной автоматики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение………………………………………………………………………………....3

  1. Автоматизированная система диспетчерского управления (асду)……………….4
  2. Структура системы противоаварийной автоматики……………………………...6

Заключение…………………………………………………………………………….11

Список литературы......................................................................................................12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Системы электроснабжения являются сложными производственными объектами кибернетического типа, все элементы которых участвуют в едином производственном процессе, основными особенностями которого являются быстротечность явлений и неизбежность повреждений аварийного характера. Поэтому надёжное и экономичное функционирование систем электроснабжения возможно только при автоматическом управлении ими.

Распределительные электрические сети являются важным звеном в системе производства, передачи и потребления электрической энергии. Большое значение для надёжной работы электросетей имеет правильное выполнение и настройка устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗА) и в том числе правильный выбор рабочих параметров срабатывания (рабочих установок) аппаратуры РЗА.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Автоматизированная система диспетчерского управления (асду)

    Автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ) ЕЭС представляет собой иерархически построенную человеко-машинную систему, обеспечивающую по всей территории, охватываемой электрическими сетями, сбор, преобразование, передачу, переработку и отображение информации о состоянии и режиме энергосистемы, формирование на основе собранной информации, передачу и реализацию управляющих команд с целью выполнения системой функций надежного и экономичного снабжения электрической и тепловой энергией требуемого качества всех ее потребителей.

   АСДУ включает  в себя:

  •    управляющие  вычислительные центры (УВЦ) в ЦДУ  ЕЭС, ОДУ ОЭС, ЦДС ЭЭС, диспетчерские  пункты (ДП) предприятий электрических  сетей (ПЭС);

  •   автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) электростанций, энергоблоков электростанций и подстанций;

  •   централизованные и локальные системы автоматического регулирования и управления.

   Все элементы АСДУ  ЕЭС объединяет единая первичная  сеть сбора и передачи оперативной  информации и управляющих команд.

Основной составляющей АСДУ в УВЦ являются оперативные информационно-управляющие комплексы (ОИУК), с помощью которых диспетчерский персонал ЦДУ, ОДУ и ЦДС осуществляет: контроль за текущим состоянием управляемой энергосистемы (схемой, режимами и средствами управления), анализ происшедших событий, оценку перспективных режимов. Используя информацию о текущем и перспективном состоянии ЭЭС, графиках нагрузки, планах проведения ремонтных работ по оперативным заявкам с учетом указаний и рекомендаций диспетчерских инструкций и директивных материалов, диспетчерский персонал обеспечивает надежную работу ЭЭС.

   Управляющие воздействия  передаются диспетчерским персоналом  ЦДУ, ОДУ, ЦДС на оперативно подчиненные  объекты через диспетчерский  персонал этих объектов или  непосредственно на АСУТП и  системы автоматического регулирования  и управления энергообъектами с помощью устройств телеуправления.

   Основной задачей  управления ЕЭС является надежное  снабжение электрической и тепловой  энергией требуемого качества  при минимальных затратах на ее производство, преобразование, передачу и распределение, поэтому основным критерием при выработке управляющих решений на всех уровнях иерархии управления ЕЭС, когда это возможно, используется минимум затрат в течение рассматриваемого периода времени. Хозяйственная самостоятельность отдельных территорий, охватываемых сетями ЕЭС, может приводить к тому, что критерии управления для различных частей ЕЭС (ОЭС, ЭЭС) окажутся разными и потребуется их взаимное согласование с использованием специальных алгоритмов. При формировании и решении задач в АСДУ необходимо обеспечить требования по качеству электрической и тепловой энергии и по надежности электроснабжения и теплоснабжения потребителей.

Необходимая информация поступает извне или вырабатывается внутри ЕЭС в процессе управления. Информация, которая обеспечивается средствами телемеханики, называется телемеханической.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Структура системы противоаварийной автоматики   

 Одной из основных  задач АСДУ является противоаварийное  управление с целью локализации  аварий и ликвидации аварийного  режима работы ЭЭС или отдельных  ее частей. 
    Для решения этой задачи во всех энергосистемах введена система противоаварийной автоматики (ПА), структура которой показана на рис.1. В соответствии с требованиями, которые предъявляются к каждому элементу системы ПА, ее структуру можно разделить на три подсистемы:

•    предупредительную;  
•    локализующую;  
•    восстановительную. 

 

Рис.1. Структура противоаварийной автоматики ЭЭС:  
БВ – большое возмущение; МВ – малое возмущение; РЗ – релейная защита;  
АПВ – автоматическое повторное включение; АРВ – автоматическое регулирование возбуждения; АПНУ – автоматика предотвращения нарушения устойчивости;  
АЛАР – автоматика ликвидации асинхронного хода; АОСН – автоматика ограничения снижения напряжения; АОПН – автоматика ограничения повышения напряжения;  
АЧР – автоматическая частотная разгрузка; ЗГ – загрузка генераторов;  
ВГ – включение гидрогенераторов; ЧАПВ – АПВ по частоте;  
АПВН – АПВ по напряжению; ВН – включение нагрузки

 

 

 

Предупредительная подсистема необходима для обнаружения и предотвращения аварийной ситуации. Она включает в себя:

•    релейную защиту (РЗ), которая обнаруживает аварийные ситуации и дает сигнал готовности к возможному действию остальным устройствам ПА; состоит из большого числа элементов, каждый из которых отвечает за определенный участок системы или за определенный вид аварии;

Рис.2. Шкаф управления и противоаварийных защит

 

 

Рис.3. Шкаф управления и противоаварийных защит

 

•    автоматическое повторное включение (АПВ); это устройство пытается восстановить нормальную работу энергосистемы после отключения того элемента, в котором обнаружена аварийная ситуация, путем включения этого элемента;

Рис.4. Устройство одно/двукратного автоматического повторного включения АПВ-2

 

•    автоматическое регулирование возбуждения (АРВ) синхронных генераторов; это устройство путем воздействия на ток возбуждения генератора пытается удержать параметры энергосистемы (напряжение на зажимах генератора) в допустимых границах;

 

 Рис.5. Автоматический регулятор напряжения EEG разработан для синхронных генераторов серии EG 202 и EG 300

 

   Рис.6. Регулятор напряжения DER1 - для ремонта и замены автоматических регуляторов напряжения на генераторах серий ECO и ECP мощностью до 350 кВА (с функцией параллельной работы) производства Mecc Alte.

 

•    автоматику предотвращения нарушения устойчивости (АПНУ) параллельной работы энергосистем; это устройство осуществляет непрерывный контроль частоты в энергосистеме и режимов работы межсистемных связей, что позволяет ему в случае возникновения аварийной ситуации путем воздействия на регуляторы скорости турбин не только перераспределять нагрузку электростанций между собой, но и регулировать частоту в энергосистеме или отдельных ее частях.

В случае, если автоматика предупредительной подсистемы не смогла ликвидировать аварийную ситуацию, используется автоматика локализующей и восстановительной подсистем.

Локализующая подсистема включает в себя:

•    автоматику ликвидации асинхронного режима (АЛАР) части энергосистемы или всей энергосистемы; это устройство контролирует перегрузку ЛЭП или группы ЛЭП по току и активной мощности, а также может отслеживать разницу фаз напряжений между узлами, ограничивающими межсистемные ЛЭП, в случае появления больших колебаний скоростей роторов генераторов и соответственно частоты в ЭЭС АЛАР разгружает генераторы электростанций;

•    автоматику ограничения снижения напряжения (АОСН); в случае снижения напряжения ниже допустимого уровня это устройство может воздействовать не только на АРВ генераторов и синхронных компенсаторов, но и на отключение шунтирующих реакторов, которые обычно включают с целью снижения напряжения на ЛЭП СВН и УВН при небольших потоках мощности по ним;

•    автоматику ограничения повышения напряжения (АОПН); в случае повышения напряжения выше допустимого уровня это устройство может воздействовать на АРВ генераторов и синхронных компенсаторов и на включение шунтирующих реакторов (противоположное АОСН действие);

•    автоматическую частотную разгрузку (АЧР) 1-й очереди; это устройство отключает часть нагрузки энергосистемы (обычно это потребители III категории по надежности электроснабжения) в случае снижения частоты ниже допустимого уровня, т.е. когда все другие возможности регулирования частоты исчерпаны.

Восстановительная подсистема включает в себя:

•    АЧР 2-й очереди, т.е. когда АЧР 1-й очереди исчерпала свои возможности по предотвращению дальнейшего снижения частоты в энергосистеме;

•    АПВ по напряжению (АПВН); это устройство восстанавливает работу тех элементов энергосистемы, которые отключила АОСН;

•    АПВ по частоте (ЧАПВ); это устройство восстанавливает электроснабжение потребителей, отключенных АЧР.

Кроме того, в объединенной ЭЭС существуют:

  • автоматика ограничения снижения частоты (АОСЧ), которая выполняет следующие функции:

•    автоматическую частотную разгрузку (АЧР);

•    дополнительную разгрузку, действующую при больших местных дефицитах мощности в целях предотвращения лавины частоты и напряжения;

•    мобилизацию резервов активной мощности;

•    выделение электростанций или генераторов со сбалансированной нагрузкой, выделение генераторов на питание собственных нужд электростанций;

•    восстановление питания отключенных потребителей при восстановлении частоты (ЧАПВ);

  • автоматика ограничения повышения частоты (АОПЧ), которая осуществляет отключение генераторов электростанций в случае повышения частоты выше допустимого уровня;
  • автоматика разгрузки оборудования (АРО), которая снижает ток в контролируемом оборудовании в случае недопустимой его перегрузки; в зависимости от перегрузки АРО может:

•    разгрузить турбину, отключить генераторы электростанций;

•    отключить нагрузку;

•    разделить сеть;

•    отключить перегруженное оборудование.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Устройства противоаварийной автоматики размещаются на энергообъектах (локальные системы) и в диспетчерских пунктах ОДУ и ЦДУ (системы, обеспечивающие координацию работы локальных устройств).

Надежное функционирование ЕЭС России требует постоянной модернизации электрических сетей, систем технологического управления, в том числе внедрения современных систем релейной защити и противоаварийной автоматики (РЗА).

Развитие технических комплексов управления и повышение технического уровня средств РЗА невозможно без проведения единой технической политики.

На сегодняшний день большинство систем РЗА в ЕЭС России, выполнено на электромеханической и полупроводниковой элементной базе. Активно идет процесс ввода новых и модернизация действующих систем РЗА на базе цифровых устройств с использованием микропроцессорной техники.

Совместно с сетевыми и генерирующими компаниями формируется идеология построения систем РЗА в ЕЭС России.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Справочник по проектированию электроэнергетических систем: Под ред. Рокотяна С.С. и Шапиро И.М. - М.: Энергоатомиздат, 2010 г. - 352 с.

2.Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 2013 г. - 648 с.

3.Скрипко В. К. Выбор электрооборудования и релейной защиты внутризаводского электроснабжения промышленных предприятий: Учебное пособие. – Омск: ОмГТУ, 2014 г. – 80 с.

4. Скрипко В. К. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения промышленных предприятий– Омск: ОмГТУ, 2012 г. – 32 с.

 


Информация о работе Системы релейной защиты и противоаварийной автоматики