МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

«АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ»

на тему:

«Разработка автоматизированной системы управления ПС-110/35/6 кВ»

Разработал: студент гр. ЭС-07-1

Проверил: доцент, к.т.н. Портнягин А.Л.

Тюмень 2011

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 3

ВВЕДЕНИЕ 4

1 ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА 6

2 ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 8

2.1 Структура системы автоматизации 8

2.2 Обоснование выбора аппаратных средств автоматизации 8

2.3 Обоснование выбора программного средства для разработки интерфейса оператора 10

2.4 Описание разработанного интерфейса оператора 11

2.5 Описание протоколов обмена информацией между устройствами 12

2.6 Описание используемого кабеля для связи компонентов системы автоматизации 13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 15

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 16

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 17

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 18

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 19

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 21

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 23

ПРИЛОЖЕНИЕ 6 24

1. Список сокращений

SCADA – supervisory control and data acquisition (диспетчерское управление и сбор данных).

АСУ – автоматизированная система управления.

ВН – высшее напряжение.

ЗРУ – закрытое распределительное устройство.

КРУ – комплектное распределительное устройство.

МКПА – микропроцессорный комплекс противоаварийной автоматики.

МУРЗ – микропроцессорное устройство релейной защиты.

МУРЗА – микропроцессорное устройство релейной защиты и автоматики.

НН – низшее напряжение.

ОПН – ограничитель перенапряжения.

ОРУ – открытое распределительное устройство.

ПБВ – переключение без возбуждения.

ПС – подстанция.

ПТК – программно-технический комплекс.

РЗА – релейная защита и автоматика.

РПН – регулировка под нагрузкой.

РУ – распределительное устройство.

СН – среднее напряжение.

СУМТО – система управления и мониторинга трансформаторного оборудования.

ШУМТ – шкаф управления и мониторинга трансформатора.

2. Введение

Силовые трансформаторы являются одними из основных элементов электрических сетей и систем. К установленному трансформаторному парку ежегодно добавляются вновь изготовленные трансформаторы, предназначаемые как для замены морально и физически устаревших трансформаторов, так и для развития вновь осваиваемых энергообъектов.

Рост отечественной энергетики влечет за собой тенденцию роста единичной трансформаторной мощности и необходимость создания надежно работающих трансформаторов больших мощностей в единице оборудования на высокие напряжения от 110 до 1150 кВ включительно.

Увеличение единичной мощности трансформаторов приводит к тому, что в случае аварийного выхода из строя одного из них возникает в целом аварийная ситуация, приводящая к существенным перебоям в электроснабжении и большому материальному ущербу.

Предупреждение аварий трансформаторов обеспечивают системы непрерывного контроля (мониторинга) работы трансформаторов, использующие комплекс датчиков, регистрирующих различные параметры трансформаторов, по изменению которых можно определить развивающиеся при работе дефекты.

Результаты измерений контролируемых параметров в системе отображаются в удобном для использования виде и сохраняются для проведения сравнительного анализа изменения параметров во времени. Данные непрерывного контроля являются оперативной базой для постановки диагноза с учетом ранее измеренных значений, что позволяет полнее оценить общее состояние трансформатора, прогнозировать процесс его ухудшения.

Превышение нормируемых параметров отражается автоматически на экране монитора и фиксируется в электронном журнале состояния.

Главной целью применения системы непрерывного контроля является выявление на ранней стадии развития опасных для трансформатора дефектов непосредственно во время его работы, а также управление выключателями.

Точность прогноза состояния, глубина анализа, обоснованность принятия решения зависит от количества параметров, контролируемых системой, программного обеспечения анализа этих параметров.

Для трансформаторов 110/35/6 кВ, достаточно применять системы мониторинга с ограниченным числом датчиков и соответственно ограниченной функциональностью. В таких системах обрабатываются все дискретные и аналоговые сигналы штатного приборного и релейного оборудования трансформатора.

Установка систем мониторинга на подстанции позволяет:

• продлить срок службы установленных трансформаторов до экономически целесообразного;

• существенно сократить эксплуатационные затраты, исключив ремонты, проводимые в определенные сроки обслуживания без учета состояния оборудования, и проводя ремонт только в зависимости от фактического состояния оборудования в необходимом объеме;

• сократить численность обслуживающего персонала;

• управлять работой трансформатора на расстоянии;

• наиболее полно использовать ресурсы трансформаторного оборудования.

Целью данного курсового проекта является разработка системы мониторинга и управления трансформаторов подстанции 110/35/6 кВ «Белозерная» на основе SCADA-системы.