Магистерский диплом (ВКР) на тему Автоматизация и цифровизация воздушных линий 6-10 киловольт на базе вакуумных реклоузеров

Содержание:

Определения, обозначения и сокращения. 4

Введение. 5

1 Особенности распределительных электрических
сетей 6(10) кВ.. 6

1.1 Технические требования к
электрическим сетям. 6

1.2 Проблемы надёжности и
эффективности сетей 6(10) кВ.. 7

1.3 Методы повышения
надёжности и эффективности сетей. 8

2 Существующие и перспективные технологии
цифровизации электрических сетей. 12

2.1 Цифровые подстанции. 13

2.2 Системы автоматизации
процессов ликвидации аварий в сетях. 16

2.3 Умные сети
электроснабжения (Smart Grid) 19

3 Автоматизация воздушных сетей на базе
реклоузеров. 25

3.1 Принципы автоматизации
воздушных распределительных сетей. 25

3.2 Принцип действия
реклоузеров. 27

3.3 Обзор существующих
реклоузеров. 29

3.4 Релейная защита
реклоузерами. 33

4 Разработка электроснабжения участка
электрической сети Похвистнево
Самарской области. 40

4.1 Техническая характеристика
участка электрической сети. 40

4.2 Технические требования к
реклоузерам. 42

4.4 Выбор реклоузеров. 45

4.5 Варианты применения
реклоузеров. 50

4.6 Выбор оптимального
количества и мест установки реклоузеров. 52

4.6.1 Расчёт
показателей надёжности. Вариант1. 52

4.6.2 Расчёт
показателей надёжности. Вариант 2. 57

4.6.3 Расчёт
показателей эффективности. 61

4.6.4 Выбор мест
установки реклоузеров. 62

4.7 Расчёт релейной защиты реклоузера. 63

5 Техника безопасности при работе на воздушных
линиях. 68

Заключение. 73

Список используемой литературы.. 75

Введение:

Воздушные сети
электроснабжения г. Похвистино Самарской области, рассматриваемые в данной
работе, были построены более 30 лет назад, за исключением небольшого числа
вновь построенных линий. Это существенно отражается на их надёжности и
безопасности. Немалое количество электрооборудования подходит к концу срока
своей эксплуатации. Дальнейшая эксплуатация сетей вызывает растущую угрозу для
надёжности и безопасности сети. Анализ состояния
электрических сетей г. Похвистино компанией ООО «Джи Динамика» показал ниже
следующее.

В воздушных сетях
присутствует два уровня напряжения 6 и 10 киловольт. Это снижает надёжность
системы электроснабжения.

В воздушных сетях
большое количество сверхнормативных потерь, поэтому требуется осуществить
мероприятия по их ликвидации.

Физический износ
электрооборудования воздушных сетей требует восстановления его технического
состояния до требуемых норм. При реконструкции
электрических сетей в настоящее время принято правительственное решение РФ
использовать современные цифровые технологии, для этого используется
«интеллектуальный» подход к организации работы сетей электроснабжения. Это
позволяет кардинально увеличить надёжность систем электроснабжения и
существенно снизить сверхнормативные потери.

Для автоматизации и
повышения надёжности работы распределительных сетей широко применяются
автоматические пункты секционирования – реклоузеры, это позволяет решить
вышеперечисленные проблемы.

Целью данной работы
является повышение надёжности распределительных электрических сетей г. Похвистино
на основе применения автоматических пунктов секционирования – реклоузеров.

Заключение:

В ходе работы были рассмотрены
особенности существующих распределительных сетей 6/10 кВ, сформулированы
требования к распределительным электрическим сетям. Были определены проблемы
надёжности эффективности распределительных сетей на текущий момент времени.
Также рассмотрены методы повышения надёжности и эффективности сетей. Обоснована
целесообразность секционирования воздушных линий 6/10 кВ и необходимость
применения реклоузеров для секционирования воздушных линий.

Подробно рассмотрены
вопросы существующих и перспективных технологий цифровизации электрических
сетей. Приведено описание технологии цифровых подстанций, как одной из
центральных технологий цифровизации сетей. Неразрывно с этой технологией
связаны системы автоматизации процессов ликвидации аварий. Рассмотрены умные
сети электроснабжения как технология ближайшего будущего.

В работе рассмотрены
существующие самые распространённые отечественные реклоузеры, проведено их
сравнение, показан их принцип работы. Приведено подробное описание релейных
защит реклоузерами. Приведены технические и экономические преимущества
использования данных устройств.

На основании этих
технологий разработано электроснабжение участка электрической сети Похвистино
Самарской области. Дана подробная техническая характеристика участка
электрической сети между подстанцией ПС 110/35/10 «Похвистнево-1» и центральным
распределительным пунктом ЦРП-10 «Северный». Сформулированы технические
требования, предъявляемые к реклоузерам и произведён выбор типа реклоузеров.
Выбраны реклоузеры типа ПСС-10. Проанализированы возможные варианты применения
реклоузеров на проектируемом участке распределительной сети.

Подробно рассмотрены
показатели надёжности электрических сетей. Произведён полный расчёт этих
показателей для двух вариантов расстановки реклоузеров, с тремя и четырьмя
реклоузерами. Рассчитана эффективность применения реклоузеров для обоих
вариантов. По результатам расчётов выбран вариант с четырьмя реклоузерами, как
самый надёжный и эффективный. Выбраны места для установки реклоузеров.

Вывод по работе
такой: применение реклоузеров является эффективным способом повышения
надёжности электроснабжения потребителей.

Фрагмент текста работы:

1 Особенности распределительных
электрических сетей 6(10) кВ

1.1
Технические требования к электрическим сетям

К электрическим
сетям предъявляются следующие основные требования:

1. Надежность
электроснабжения. Согласно ПУЭ, категория на­дежности электроснабжения
электроприемников определяется во время проектирования, в соответствии с нормативной
документацией. ПУЭ делит все электроприёмники на три категории.

Электроприёмники I категории – перерыв электроснабжения
влечёт опасность для жизни людей, наносит большой материальный ущерб, нарушает
работу технологических процессов.

Электроприёмники II категории – перерыв электроснабжения
вызывает массовый недоотпуск продукции, простоям оборудования и промышленного
транспорта.

Электроприёмники III категории – все остальные
электроприёмники, не вошедшие в I и II категорию.

2. Качество
электрической энергии. Показатели качества установлены государственным
стандартом ГОСТ 13109-97.

3. Экономичность
сооружения электрических сетей и их эксплуатации.

4. Безопасность.

5. Возможность
дальнейшего развития.

Все эти технические
требования являются общими для любых электрических сетей. Автоматизация и
цифровизация электрических сетей вызывает появление новых современных
специфических требований к РЭС.

Автоматизированный
цифровой РЭС должен отвечать следующим требованиям:

– обеспечивать наблюдаемость
и управляемость сетей в режиме реального времени;

– поддерживать
функции самодиагностики и самовосстановления;