- •Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения
- •1.Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.3. Перечень практических занятий и видов контроля
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины для студентов очной формы обучения
- •2.2.2. Тематический план дисциплины для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.2.3. Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании информационно-коммуникационных технологий
- •2.5. Практический блок
- •2.5.2.2. Лабораторные работы (заочная форма обучения)
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект лекций по дисциплине Введение
- •Раздел 1. Общие вопросы релейной защиты
- •1.1. Назначение и виды релейных защит в системах электроснабжения
- •1.2. Повреждения и ненормальные режимы
- •1.3. Цифровые устройства релейной защиты
- •1.3.1. Основные свойства цифровых защит
- •1.3.2. Структура цифровых устройств релейной защиты
- •1.3.3. Отличительные особенности цифровых защит
- •Раздел 2. Максимальные токовые защиты
- •2.1. Виды максимальных токовых защит
- •2.1.1. Токовые защиты от межфазных кз линий с односторонним питанием
- •2.1.2. Максимальная токовая защита. Токовая отсечка. Токовая защита со ступенчатой характеристикой выдержки времени
- •2.2. Исполнение токовых защит
- •2.2.1. Трансформаторы тока в устройствах релейной защиты.
- •2.2.2. Измерительные органы релейной защиты
- •2.2.3. Логические органы релейной защиты
- •2.2.4. Источники оперативного тока
- •2.2.5. Принципиальные схемы токовых защит
- •Раздел 3. Защиты от замыканий на землю. Токовые направленные защиты
- •3.1. Токовая защита линий от замыканий на землю в сети с заземленной, изолированной и компенсированной нейтралью
- •3.2. Токовая направленная защита
- •Раздел 4. Дистанционные и дифференциальные защиты
- •4.1. Дистанционные защиты
- •4.2. Дифференциальные защиты
- •Раздел 5. Защита трансформаторов и электродвигателей
- •5.1. Защиты трансформаторов
- •Пример расчета дифзащиты (взят из фирменных материалов)
- •5.2. Защиты электродвигателей
- •Раздел 6. Устройства автоматики электрических сетей
- •6.1. Автоматическое повторное включение
- •6.1.1. Автоматическое повторное включение линий
- •6.1.2. Основные варианты устройств апв
- •6.1.3. Схема апв с пуском от релейной защиты.
- •6.1.4. Успешный и неуспешный циклы апв
- •6.1.5. Схема апв с пуском от несоответствия положения ключа управления и выключателя
- •6.1.6. Механические устройства апв
- •6.1.7. Апв трансформаторов
- •6.2. Автоматическое включение резерва (авр)
- •6.2.1. Назначение и область применения авр
- •6.2.2. Выбор параметра пуска схемы авр.
- •6.2.3. Настройка элементов схемы авр
- •6.2.4. Схемы авр линий
- •6.2.5. Авр трансформаторов
- •Раздел 7. Регулирование напряжения и частоты. Управление системой электроснабжения
- •7.1. Регулирование напряжения и реактивной мощности
- •7.1.1. Регулирование коэффициента трансформации понижающего трансформатора
- •7.1.2. Автоматическое регулирование возбуждения синхронных машин
- •7.1.3. Автоматическое управление конденсаторными батареями
- •7.2. Регулирование частоты
- •7.2. Организация управления системой электроснабжения
- •Заключение
- •3.3. Глоссарий (краткий словарь терминов)
- •3.4. Учебники и учебные пособия
- •3.5. Технические средства обеспечения дисциплины
- •3.6. Методические указания к выполнению лабораторных работ Общие указания
- •Работа №1. Настройка токовых защит в программно-логической модели терминала тэмп 2501-11
- •Работа №2. Моделирование работы токовых защит в программно-логической модели терминала тэмп 2501-11
- •Работа №3. Моделирование работы автоматики в программно-логической модели терминала тэмп 2501-11
- •Работа №4. Исследование работы токовых защит и автоматики на базе реального терминала тэмп 2501-11
- •Работа №5. Исследование работы дуговой защиты шкафа кру
- •Работа №6. Изучение системы централизованного апв и авр подземной части системы электроснабжения угольной шахты
- •3.7. Методические указания к выполнению заданий практических занятий
- •3.7.1. Задания и исходные данные
- •Занятие 1. Расчет токовых защит распределительной сети
- •Занятие 3. Апв и авр в распределительной сети
- •3.7.2. Пример расчета релейной защиты и автоматики участка распределительной сети
- •Расчет токов кз
- •Расчет номинальных и максимальных рабочих токов
- •Расчет релейных защит и автоматики участка
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.2.2. Методические указания к выполнению курсовой работы
- •4.3. Промежуточный контроль
- •4.4. Итоговый контроль Вопросы для подготовки к экзамену
- •Содержание
- •Раздел 1. Общие вопросы релейной защиты 22
- •Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5
- •Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения
7.2. Организация управления системой электроснабжения
Система управления в энергетике характеризуется следующими факторами:
- усиление концентрации и централизации функций управления;
- усложнение системы управления;
- информационная перегруженность системы управления;
- противоречие между высоким уровнем механизации и автоматизации основных производственных процессов и низким уровнем механизации и автоматизации управленческого труда.
Отсюда возникает задача совершенствования системы управления в энергетике, которая решается путем создания автоматизированных систем управления (АСУ) и автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУТП). Они представляют собой комплексы программных и технических средств, предназначенных для автоматизированного управления технологическим процессом выработки, распределения и потребления электроэнергии. Учитывая протяженность энергосистем, эти системы невозможно реализовать без широкого применения телемеханизации, то есть сбора большого количества информации от удалённых объектов и передачи управляющих сигналов на эти объекты.
Телемеханизацию и автоматизацию целесообразно осуществлять комплексно для управления всеми видами энергохозяйства предприятия: электроснабжением, газоснабжением, теплоснабжением, водоснабжением, а также для управления освещением территории.
Телемеханизацию следует применять в случаях, когда она часто и эффективно используется и дает возможность существенно улучшить ведение режима электроснабжения, ускорить ликвидацию аварий и других нарушений, установить контроль за поддержанием нормальных электрических параметров (уровень напряжения, нагрузки и т. д.), уменьшить обслуживающий персонал. В объем телемеханизации входят телеуправление, телесигнализация и телеизмерение.
Телеуправление (ТУ) обычно предусматривается только для тех элементов электроснабжения, которые необходимы для быстрого восстановления режима или для переключений, например для управления выключателями на питающих линиях и линиях связи между подстанциями при отсутствии АВР или при необходимости частых оперативных переключений выключателями понизительных трансформаторов и т. п.
Основу АСУТП составляет программно-технический комплекс (ПТК), работающий в режиме реального времени. В составе АСУТП он выполняет:
- сбор и централизацию данных,
- наглядное отображение полученной информации,
- подготовку и передачу информации серверу баз данных,
- контроль функционирования промышленных контроллеров.
Вопросы построения систем диспетчерского управления и основные понятия информационной техники (несущий процесс, виды модуляции и т. п.) достаточно подробно освещены в п. 1.6.8 конспекта УМК «Электроэнергетика. Часть 2».
Заключение
Сегодня на смену традиционным релейным защитам на электромеханической элементной базе всё активнее приходят современные цифровые устройства, сочетающие в себе функции защиты, автоматики, управления и сигнализации. Использование цифровых терминалов дает возможность повысить чувствительность защит и значительно уменьшить время их срабатывания, что в совокупности с высокой надежностью позволяет существенно снизить величину ущерба от перерывов в электроснабжении.
Кроме того, появляется возможность построения автоматизированной системы управления технологическим процессом подстанций на базе этих терминалов и интегрирования ее с АСУ ТП верхнего уровня. На основании этого можно говорить о перспективности перехода к использованию цифровых терминалов в качестве основных устройств релейной защиты и автоматики электрических сетей.
Однако не все так радужно на горизонте цифровых устройств релейной защиты и автоматики. Обратимся, в частности, к фактору надежности защиты. Исследования, выполненные отделом Israel Electric Corporation, привели к выводу о том, что надежность микропроцессорных реле ниже, чем электромеханических и полупроводниковых статических реле. Компоненты микропроцессорных реле выходят из строя чаще, чем элементы реле других видов. При этом отмечается, что имеющийся в сложных микропроцессорных реле внутренний мониторинг исправности не спасает дело, так как, во-первых, это мониторинг только основных режимов крупных функциональных блоков, а не исправности элементов, а во-вторых, информация о выходе из строя какого-то блока реле поступает к персоналу уже после того, как состоялся отказ реле. То есть наличие такой внутренней самодиагностики не увеличивает надежность реле.
У цифровых защит есть и другие недостатки. Но дело не в этом. Главное для студента получить базовые знания в области релейной защиты и автоматики, а затем, став специалистом, самому определять направление развития этой области электроэнергетики.