Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/29658| Назва: | Дослідження надійності пристроїв релейного захисту на лініях 110/10(6) кВ |
| Інші назви: | Investigation of the relay protection devices reliability on 110/10 (6) kV lines |
| Автори: | Бартків, Андрій Степанович Bartkiv, Andriy. |
| Приналежність: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Бібліографічний опис: | Бартків А. С. Дослідження надійності пристроїв релейного захисту на лініях 110/10(6) кВ : дипломна робота магістра за спеціальністю „141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка“/ А. С. Бартків. — Тернопіль: ТНТУ, 2019. — 129 с. |
| Дата публікації: | 21-гру-2019 |
| Дата внесення: | 23-гру-2019 |
| Видавництво: | ТНТУ імені Івана Пулюя |
| Країна (код): | UA |
| Місце видання, проведення: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра електричної інженерії, Тернопіль, Україна |
| Науковий керівник: | Савків, Володимир Богданович |
| Члени комітету: | Левицький, Віталій Васильович |
| УДК: | 621.311 |
| Теми: | 141 електроенергетика, електротехніка та електромеханіка понижувальна підстанція remote substance електрична мережа надійність комутаційне обладнання electric network reliability comuting equipment |
| Кількість сторінок: | 129 |
| Короткий огляд (реферат): | У дипломній роботі проведено модернізацію трансформаторної підстанції 110/35/10 кВ з використанням мікропроцесорних пристроїв релейного захисту для забезпечення надійності й ефективності постачання електроенергії споживачам. Досліджена модель надійності пристроїв релейного захисту як результат визначення ймовірностей відмов їх схем в певні моменти часу, а також на інтервалі часу. Досліджена модель коефіцієнта передачі електромагнітного трансформатора струму як елемента кола релейного захисту і встановлено необхідний динамічний діапазон лінійного перетворення первинного струму без спотворень й робочий частотний діапазон перетворювача. Проведена заміна короткозамикачів на стороні 110 кВ на елегазові вимикачі, оливних вимикачів на стороні 35 кВ на вакуумні, а також здійснений вибір трансформаторів струму і напруги та іншого комутаційного обладнання. Виконаний розрахунок струмів короткого замикання кіл навантажень 110/35/10 кВ, на основі яких здійснено вибір захисного обладнання. In this diploma paper the modernization of the 110/35/10 kV transformer substation using microprocessor relay protection devices to ensure the reliability and efficiency of electricity supply to consumers has been carried out. The reliability model of the relay protection devices as a result of determining the probability of failure their circuits at certain points in time, as well as at the time interval, has been researched. The model of the transmission ratio of the electromagnetic current transformer as an element of the relay protection circuit has been investigated. The required dynamic range of linear conversion of the primary current without distortion and the operating frequency range of the converter was set. The 110 kV short circuits by the 35 kV gas switches and the vacuum switches on the vacuum switches were replaced. The choice of current and voltage transformers and other switching equipments was made. The calculation of short circuits currents of 110/35/10 kV loads, on the basis of which the choice of protective equipment are executed. |
| Зміст: | ВСТУП ……………………………………………………………………… 9 1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА .......………………………………………….. 13 1.1 Аналіз електричного господарства трансформаторної підстанції 110 кВ ................................................................................................. 13 1.2 Аналіз технічного стану комутаційного обладнання ПС 110/35/10 кВ ................................................................................ 14 1.3 Обґрунтування заміни оливних вимикачів на вакуумні чи елегазові ............................................................................................. 15 1.4 Переваги вакуумних вимикачів ....................................................... 15 1.5 Переваги елегазових вимикачів ....................................................... 15 1.6 Аналіз електропостачання міста Тернополя ................................... 16 1.7 Аналіз потужності режимів і ефективності функціонування ПС 110 кВ .......................................................................................... 17 1.8 Аналіз мікропроцесорних пристроїв релейного захисту. Їх особливості, переваги і недоліки ................................................ 20 1.9 Аналіз причин низької функціональної надійності мікропроцесорних пристроїв релейного захисту .......................... 21 1.10 Мікропроцесорний захист, який використовується для захисту трансформаторів і автотрансформаторів ........................................ 23 1.11 Висновки до розділу ....................................................................... 26 2 НАУКОВО–ДОСЛІДНА ЧАСТИНА .......……………………………….. 28 Дослідження надійності мікропроцесорних пристроїв релейного захисту та вимог до цифрових первинних перетворювачів ......... 28 2.1 Проблеми оцінювання надійності релейного захисту .................. 28 2.2 Порівняльний аналіз надійності схем релейного захисту ............................................................................................... 32 2.3 Релейний захист нового покоління. Вимоги до цифрових первинних перетворювачів сигналів ........................................…... 35 2.4 Висновки до розділу ……..........................................……………... 41 3 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА …………......…………………………….. 42 3.1 Вибір вимикачів .....................................................………………… 42 3.2 Вибір роз’єднувачів .......................................................................... 46 3.3 Вибір вимірювальних трансформаторів струму і трансформаторів напруги ................................................................ 48 3.4 Вибір струмоведучих частин ........................................................... 54 3.5 Вибір конструкції розподільного пристрою ...............…………... 56 3.6 Вибір трансформатора власних потреб .......................................... 56 3.7 Вибір запобіжників та автоматичних вимикачів .....................….. 57 3.8 Вибір обмежувачів перенапруги 10 кВ ........................................... 59 3.9 Висновки до розділу ....................................................................... 61 4 ПРОЕКТНО–КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА ……………….......….. 62 Розрахунок струмів короткого замикання на дільницях електромережі трансформаторної підстанції та режимів навантажень ....................................................................................... 62 4.1 Початкові дані для розрахунку струмів короткого замикання ..... 63 4.2 Розрахунок струмів короткого замикання в точці К-1 .................. 64 4.3 Розрахунок струмів короткого замикання в точці К-2 ..............… 71 4.4 Розрахунок струмів короткого замикання в точці К-3 .................. 75 4.5 Регулювання напруги трансформаторною підстанцією 110/35/10 кВ ....................................................................................... 79 4.6 Розрахунок штучного заземлення ПС 110/35/10 кВ ...................... 80 4.7 Розрахунок блискавкозахисту ПС 110/35/10 кВ ........................... 84 4.8 Висновки до розділу .....................................……………………… 87 5 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА …………….......…………………………….. 88 5.1 Вибір і розрахунок мікропроцесорного релейного захисту трансформатора .......................................................................…… 88 5.2 Конфігурація мікропроцесорного терміналу типу БЭ2704 V041 ............................................................................. 90 5.3 Розрахунок диференційного захисту трансформатора ................. 91 5.4 Розрахунок максимального струмового захисту з блокуванням по напрузі .......................................................................................... 96 5.5 Вибір уставок пристрою резервування відмови вимикача ........... 102 5.6 Розрахунок захисту від перевантаження ........................................ 102 5.7 Розрахунок блокування пристрою регулювання під напругою ... 103 5.8 Розрахунок захисту від перегрівання ............................................. 104 5.9 Газовий захист ................................................................................... 104 5.10 Газовий захист перемикача пристрою регулювання під напругою ............................................................................................ 105 5.11 Висновки до розділу ....................................................................... 105 6 ОБҐРУНТУВАННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ….....……….. 106 6.1 Методика оцінки економічної ефективності інженерних рішень ................................................................................................ 106 6.2 Ступінь деталізації розрахунків економічної ефективності ......... 112 7 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ …....................................................................………………... 113 7.1 Аналіз небезпечних факторів на трансформаторній підстанції та розробка заходів щодо їх зниження ................................................ 113 7.2 Заходи пожежної безпеки на трансформаторній підстанції ......... 114 7.3 Організаційні заходи захисту персоналу підстанції ...................... 115 7.4 Організація цивільного захисту на об’єктах електроенергетики ............................................................................ 116 7.5 Роль місцевого управління у створенні безпекового середовища життєдіяльності людей ..................................................................... 117 8 ЕКОЛОГІЯ …………………….......………………………………………. 119 8.1 Необхідність дотримання екологічного балансу біосфери .......... 120 8.2 Створення локальних енергетичних систем для мінімізації впливу на біосферу ........................................................................... 121 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ДО ДИПЛОМНОЇ РОБОТИ ….......…………… 123 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ ………………….......……………………………… 125 |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/29658 |
| Власник авторського права: | © Бартків А. С., 2019 |
| References: | 1. Авербух А. М. Релейний захист в задачах з рішеннями і прикладами / А. М. Авербух. – К. : Енергія, 1975. – 423 с. 2. Батлук В. А. Охорона праці. Підручник / В. А. Батлук, М. П. Кулик, Р. А. Яцюк. – Львів : Вид-цтво НУ «Львівська політехніка», 2009, 360 с. 3. Бахмачук С. В. Деякі аспекти техніко–економічного порівняння варіантів схем електричних з’єднань та видачі потужності електростанції / С. В. Бахмачук, Т. В. Завалко // Сучасні проблеми економіки та підприємництво. Аналіз діяльності підприємства. – 2014. – Вип. 14. – С. 236–243. 4. Бень Т. Г. До визначення економічної ефективності інвестицій // Економіка України. – 2007. - №4. – С. 12–19. 5. Бойчик І. М. Економіка підприємства. Навч. посіб. – Вид. 2-е, доп. і перероб. – К. : Атіка, 2007. – 528 с. 6. Бойчук Ю. Д. Екологія і охорона навколишнього середовища. Навч. посібн. / Ю Д. Бойчук, Е. М. Солошенко, О. В. Бугай. – Суми : Університетська книга, 2012. – 284 с. 7. Булычев А. В. Релейная защита нового поколения. Требования к первичным преобразователям сигналов // Новости электротехники. – 2010. - №5 (65). – С. 16–21. 8. Бунько В. Я. Аналіз методів та засобів підвищення надійності елементів релейного захисту // Технологічний аудит та резерви виробництва. – 2015. - №3/1 (23). – С. 26–30. 9. Вакуленко О. О. Аналіз надійності схем релейного захисту в електромережах високої напруги / О. Вакуленко, П. Оліярник, А. Бартків // Матеріали ІV МНТК ТНТУ «Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки, приладобудування і комп’ютерних технологій» (20–21 червня 2019 р., Тернопіль) : Зб. тез доп. – Тернопіль, 2019. – С. 278–280. 10. Ванин В. К. Релейная защита на элементах вычислительной техники / В. К. Ванин, Г. М. Павлов. – Л. : Энергоатомиздат, 1991. – 336 с. 11. Веников В. А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах : Учеб. для электроэнерг. спец. вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М. : Высшая школа, –1985. – 536 с. 12. Визначення економічної ефективності капітальних вкладень в енергетику. Методика. Енергосистеми і електричні мережі : ГКД 340.000.002–97. – Офіц. вид. – К. : Міненерго України, 1997. – 52 с. – (Галузевий керівний документ). 13. Голанцов Е. Б. Дифференциальные защиты трансформаторов с реле типа ДЗТ21 (ДЗТ-23). / Е.Б. Голанцов, В.В. Молчанов – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 88 с.: ил. - (Б-ка электромонтера; Вып. 631). 14. Грищук Ю. С. Аналіз надійності мікропроцесорних пристроїв релейного захисту / Ю. С. Грищук, Р. Ф. Тимошенко // Вісник нац. техн. ун-ту «ХПІ». Проблеми удосконалення електричних машин і апаратів : Зб. наук. праць. – 2010. - №16. – С. 21–28. 15. Гуревич В. И. Надежность микропроцессорных устройств релейной защиты: мифы и реальность // Проблемы энергетики. – 2008. - №5–6. – С. 47–62. 16. Гуревич В. И. О некоторых оценках эффективности и надежности микропроцессорных устройств релейной защиты // Вести в электроэнергетике. – 2009. - №5. – С. 29–32. 17. Гуревич В. И. Проблемы оценки надежности релейной защиты // Электричество. – 2011. - №2. – С. 28–31. 18. Денисюк С. П. Формування технологічного базису модернізації розподільних електричних мереж на основі концепції SMART GRID // Енергетика: економіка, технології, екологія. – 2012. - №1. – С. 90–97. 19. Джигирей В. С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища. Навч. посібник. – Вид. 2-е. – К. : Знання, 2002. – 203 с. 20. Економіка підприємства. Збірник практичних задач і конкретних ситуацій. Навч. посібн. / За ред. С. Ф. Покропивного. – Київ : Техніка, 1999.– 178 с. 21. Євдін О. М. Захист населення і територій від надзвичайних ситуацій. Т. 1. Техногенна та природна небезпека. Посібник / За заг. ред. В. В. Могильниченка. – К. : КІМ, 2007. – 636 с. 22. Кабышев А. В. Молниезащита електроустановок систем електроснабжения : учеб. пособие. – Томск : Изд-во ТПУ, 2006 – 124 с. 23. Кадыков Ю.М. Планетарная энергетика. Экологические и экономические аспекты / Ю. М. Кадыков, О. Ю. Кадыкова // Новости электротехники. – 2010. - №1 (61). – С. 7–15. 24. Катеринич М. Б. Аналіз та оцінка інвестиційних проектів // Економічна наука. Інвестиції: практика та досвід. – 2007. - №16. – С. 11–17. 25. Кириленко А. В. Разработка иерархического оперативно-управляющего комплекса и внедрение его в энергообъединения Украины / А. В. Кириленко, В. Л. Прихно, П. А. Черненко // Наука та інновації. – 2008. – № 6. – С. 12-25. 26. Кодекс цивільного захисту України (від 02.10.2012 р.) [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/5403-17. 27. Літвінов В. В. Порівняльний аналіз надійності схем релейного захисту з електромеханічними та мікропроцесорними реле / В. В. Літвінов, Я. С. Саченко // Гідроенергетика України. – 2015. - №1–2. – С. 10–17. 28. Михайлов В. М. Місцева політика в управлінні безпековим середовищем життєдіяльності людей // Матеріали 20-ї ВНПК «Сучасний стан цивільного захисту України та перспективи розвитку» (9–10 жовтня 2018 р., м. Київ) : Зб. тез доп. – К., 2018. – С. 298–301. 29. Охрана труда в электроустановках: Учебн. для вузов / Под ред. Б. А. Князевского. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Энергоатомиздат, 1983. – 336 с. 30. Попадченко С. А. Современные подходы к модернизации электрических сетей в электроэнергетической отрасли Украины // Енергетика та комп’ютерно– інтегровані технології в АПК. – 2016. – №2. – С. 21–24. 31. Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів : ДНАОП 0.00- 1.21-1998 / Вид. офіційне. Мінпраці України. – К. : Офіційний вісник України, 12.03.1998. - №8. – С. 394. 32. Правила улаштування електроустановок / Вид. офіційне. Міненерговугілля України. – Xарків : Вид-во «Форт», 2017. – 760 с. 33. Практичний порадник з реалізації основних заходів цивільного захисту в умовах реформування місцевого самоврядування та територіальної організації влади в Україні / [О.Я. Лещенко, В.М. Михайлов та ін.]. – Житомир : «Полісся», 2016. – 64 с. – (Практичний порадник). 34. Прокопенко В. А. Особливості економічного ефекту інвестицій у розвиток локальних електричних мереж // Економічна наука. Інвестиції: практика та досвід. – 2016. - №17. – С. 38–44. 35. Рожкова Л. Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: Учебн. для сред. проф. образов. / Л. Д. Рожкова, Л. К. Карнеева, Т. В. Чиркова – М. : Изд. центр «Академия», 2004. – 448с. 36. Смирнов Д. В. Выбор электротехнического оборудования. Методика оценки экономической эффективности / Д. В. Смирнов, П. В. Михайлушкин // Новости электротехники. – 2006. - №3 (39). – С. 11–16. 37. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети / Под ред. А. А. Федорова и Г. В. Сербиновского. – 2-е изд. перераб. и доп. – М. : Энергия, 1980. – 576 с. : ил. 38. Стогній Б. С. Застосування засобів моніторингу перехідних режимів в ОЕС України при розв’язанні задач диспетчерського керування / Б. С. Стогній, О. В. Кириленко та ін. // Праці Ін-ту електродинаміки НАН України : Зб. наук. праць. – 2009. – Т. 23. – С. 147–155. 39. Стогній Б. С. Інтелектуальний вимірювальний перетворювач та нормативне забезпечення комунікаційного середовища високовольтних електроенергетичних об’єктів / Б. С. Стогній, О. В. Кириленко, Є. М. Танкевич та ін. // Праці Ін–ту електродинаміки НАН України : Зб. наук. праць. – 2014. – Вип 38. – С. 56–64. 40. Танкевич С. Є. Формування вимог до інтерфейсу електронних високовольтних вимірювальних перетворювачів струму та напруги // Технічна електродинаміка. – 2014. - №5. – С. 68–70. 41. Цифровые комбинированные трансформаторы тока и напряжения ЦТТН6 (10), 35, 110 кВ. Режим доступу: https://digitrans.ru/ctrcttin/ . 42. Чернобровов Н. В. Релейная защита энергетических систем: Учеб. пособие для техникумов. / Н.В. Чернобровов, В.А. Семенов – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 800 с. : ил. 43. Шабад М. А. Максимальная токовая защита. – Л. : Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1991. – 96 с. : ил. 44. Шалин А. И. Микропроцессорные реле защиты. Необходим анализ эффективности и надежности // Новости электротехники. – 2006. - №2 (38). – С. 18–21. 45. Шкаф защиты трансформатора и автоматики управления выключателем типа ШЭ2607 041015 / Руководство по эксплуатации. ЭКРА.656453.047. |
| Тип вмісту: | Master Thesis |
| Розташовується у зібраннях: | 141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| dyplom_Bartkiv.pdf | 2,02 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити | |
| autoreferat_Bartkiv.pdf | 195,75 kB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора