Релейная защита и автоматика.

ОТЧЕТ

О ПРОИЗВОДСТВЕННО-ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ПРАКТИКЕ

ПО ПОЛУЧЕНИЮ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ УМЕНИЙ И ОПЫТА

ПРОССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Филиал ПАО «МРСК Сибири» - «Хакасэнерго»

Тема индивидуального задания – Защита от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью.

Руководитель от института Коловский А.В. _______________

Руководитель от предприятия Сагалаков В.О. ________________

Студент Сибиреков Э.В. __ 15-1 _____ ________________

Абакан 2017

Содержание

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

2. Характеристика предприятия…………………………………………4

3. Структура предприятия……………………………………………….9

4. Сети освещения……………………………………………………….12

5. Компенсация реактивной мощности………………………………...12

6. Релейная защита и автоматика…………………………………….…12

7. Молниезащита и заземление………………………………………...19

8. Охрана труда на предприятии……………………………………….23

9. Экологичность предприятия………………………………………...27

10. Защита от замыканий на землю с изолированной нейтралью........30

11. Заключение…………………………………………………………..35

12. Список использованных источников……………………………....36

Введение.

Данная работа предоставляет собой аналитический отчет о прохождении практики в Усть-Абаканском РЭС. Время прохождения практики – с 02.08.2018 г. по 28.08.2018г.

Целью практики является:

Приобретение студентами профессиональных навыков, необходимых для последующего выполнения должностных обязанностей;
Непосредственная практическая подготовка к самостоятельной работе по специальности (углубленно);
Закрепление и расширение теоретических знаний;
Приобретение навыков практической и организаторской работы, необходимых для получения квалификации специалиста с высшим образованием.

В ходе прохождения практики студент 3-го курса очной формы обучения должен выполнить следующие задачи:

Ознакомление с деятельностью РЭС,

Выполнение обязанностей электромантёра,

Приобрести опыт работы на РЭС,

Составить отчет по производственной практике.

2 Характеристика предприятия.

Производственное отделение Усть-Абаканского РЭС является структурным подразделением ОАО Хакасэнерго.

В ведении РЭС находятся:

· силовые трансформаторы и стабилизаторы (сети освещения) с токопроводами и системами охлаждения, включая маслонасосы, а так же другие вспомогательные устройства;

· РУ различных напряжений с присоединенными к ним электрическими присоединениями за исключением сборок задвижек и отходящих от них присоединений;

· Кабельные сооружения с кабельными в РУ, отдельные кабельные трассы, которые содержат кабели электрических присоединений и релейными щитами;

· Заземляющие устройства, включая заземляющие проводники в помещениях и на электрооборудовании, закрепленных за подстанциями;

· Рабочее и аварийное освещение во всех помещениях, на рабочих местах и на открытой территории;

· Маслохозяйство изоляционных масел с резервуарами, трубопроводами и вспомогательным оборудованием на территориях ОРУ и подстанционного узла;

· ГЩУ, ремонтные щиты электрических присоединений;

· Аппаратура и цепи устройств управления, блокировки автоматики, релейной защиты и сигнализации электрических присоединений, закрепленных за подстанциями;

· Средства электрических измерений, преобразователи тока, напряжения, мощности и других электрических параметров, электрических присоединений и РУ, закрепленных за РЭС.

РЭС служат для оперативного и технического обслуживания закрепленного за ним оборудованием.

В своей деятельности предприятие руководствуется действующими «Правилами технической эксплуатации эл. станций и сетей»; «Правилами ТБ при эксплуатации электроустановок»; «ПУЭ»; «Правилами применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках»; «Правилами Госгортехнадзора: Госсанинспекции, взрывопожаробезопасности, Нормами испытания электрооборудования; «Правилами организации работы с персоналом на предприятии и в учреждениях энергетического производства»; «Правилами внутреннего распорядка»; другими руководящими и нормативно-техническими документами Министерства, приказами и распоряжениями ОАО «Хакасэнерго», руководства РЭС, действующим законодательством.

Основной деятельностью РЭС является обслуживание закрепленных за предприятием оборудованием, утвержденные руководством РЭС.

Основные задачи:

1. выполнение диспетчерского графика нагрузок по передачи электрической энергии;

2. обеспечение надежной, безаварийной, экономичной работы всего закрепленного за предприятием оборудования, поддержание оборудования в постоянной готовности к несению электрической нагрузки;

3. поддержание нормального качества передаваемой энергии;

4. повышение производительности труда за счет совершенствования организации труда, внедрения механизации, автоматизации, передовых методов обслуживания и ремонта, снижение стоимости эксплуатационных расходов.

Функции.

РЭС выполняют следующие основные функции:

1. контролирует работу и состояние оборудования, механизмов, устройств и помещений, находящихся в ведении предприятия, путем обходов и осмотров с целью своевременного выявления дефектов.

2. обеспечивает ведение заданного режима работы оборудования, проводит его оперативные переключения.

3. проводит оперативное и техническое обслуживание силового оборудования, закрепленного за цехом, ведет учет его работы.

4. участвует в расследовании причин аварий и отказов в работе оборудования, ведет учет и анализ, проводит аварийные ремонты.

5. принимает меры по ликвидации повреждений и устранению аварийного состояния оборудования.

6. анализирует и обобщает опыт эксплуатации оборудования, разрабатывает мероприятия по повышению надежности и экономичности его работы, повышению производительности труда при проведении обслуживания и ремонта.

7. Разрабатывает проекты годовых планов проведения ремонтов оборудования, согласовывает их с ПТО.

8. Подает заявки на вывод оборудования электроцеха в ремонт, производит подготовку рабочих мест и допуск бригад к работе.

9. Производит и испытания электрического оборудования и устройств, участвует в разработке режимов работы оборудования.

10. Обеспечивает высокую надежность работы устройств электроавтоматики, релейной защиты, сигнализации за счет своевременного и качественного проведения ремонта и наладки.

11. Производит надзор за состоянием средств электрических измерений, электроустановок путем использования автоматических средств релейной защиты, а также проведения профилактических измерений и испытаний.

12. Организует и проводит регламентные электрические испытания электроизоляционных материалов, защитных средств и электроинструмента на предприятии.

13. Организует и участвует в приеме, наладке и испытаниях оборудования.

14. Организует и принимает участие в проведении освидетельствования механизмов, регистрируемых и перерегистрируемых в местных органах Госгортехнадзора.

15. Внедряет утвержденные мероприятия по науке и новой технике, проводит работу по реконструкции и модернизации установленного оборудования.

16. Соблюдает требования Госсанинспекции по охране окружающей среды.

17. Принимает участие в работе постоянно действующего производственного совещания.

18. Организует и проводит работу, направленную на безусловное выполнение требований ПТЭ и ПТБ, правил взрывопожаробезопасности, Госгортехнадзора, охраны труда и промышленной санитарии, а также других директивных элементов.

19. Содержит в исправном состоянии средства пожаротушения.

20. Определяет необходимость в запасных частях, оборудовании, инструменте, материалах, защитных средствах, спец. одежде, своевременно подает заявления в ПТО и ОНТС.

21. Обеспечивает рабочие места инвентарем, приборами, инструментом, защитными средствами и документацией в соответствии с типовыми проектами организации рабочих мест.

22. Организует и проводит рационализаторскую и изобретательскую работу среди персонала, внедряет принятые рационализаторские предложения.

23. Разрабатывает, согласовывает с ПТО новые и периодические просматривает действующие производственные и должностные инструкции, инструкции по охране труда для всех работников цеха, в сроки, установленные руководством.

24. Проводит организационно-административную работу с персоналом, направленную на выполнение производственных задач, стоящих перед.

25. Обобщает и распространяет передовые приемы и методы труда

26. Повышает квалификацию персонала и проводит работу, направленную на ликвидацию аварийности и травматизма в соответствии с действующими «Правилами организации работы с персоналом на предприятиях и учреждениях энергетического производства».

27. Организует и проводит учет, составляет отчетность о производственной деятельности, ведет техническую документацию предприятия.

28. Содержит в чистоте помещения и территорию, закрепленную за предприятием.

Структура предприятия

Производственным объединением руководит технический директор. Он имеет двух заместителей: заместитель директора по общественным вопросам и заместитель директора по эксплуатации.

Для и обеспечения надежной, безаварийной, экономичной работы всего закрепленного за предприятием оборудования, поддержания оборудования в постоянной готовности к несению электрической нагрузки, поддержание нормального качества передаваемой энергии на предприятии действуют различные службы.

Служба РЗА

- техническое обслуживание устройств релейной защиты и автоматики, телемеханического комплекса, средств измерений;

Служба изоляции и защиты от перенапряжений

- профилактические испытания оборудования в объемах, соответствующих «Объему и нормам испытания электрооборудования»;

- химический анализ трансформаторного масла;

- испытание электрозащитных средств.

Оперативно-диспетчерская служба

- круглосуточное оперативно-диспетчерское управление электрическими сетями, которое включает в себя:

а) ведение режимов работы электрических сетей, обеспечивающих надежное и качественное электроснабжение потребителей;

б) производство переключений и подготовка рабочих мест для выполнения ремонтных работ;

в) локализация аварий и восстановление режима работы.

г) прием заявок и принятие мер по оперативному восстановлению электроснабжения потребителей района.

Производственно-технический отдел

- подготовка проектно-сметной документации по РП, ТП, КТП, воздушным и кабельным линиям;

- подготовка и согласование проектов на вновь строящиеся РП, ТП, КТП, ВЛ и КЛ;

- подготовка и выдача технических условий на технологическое присоединение к электрическим сетям;

- оформление документов по приемке на баланс или техническое обслуживание объектов электрических сетей;

Служба магистральных сетей

- техническое обслуживание и ремонт действующих магистральных сетей;

- прокладка новых магистральных сетей;

- осуществление технического надзора за производством работ при ремонте и прокладке вновь кабельных линий как персоналом ПО «Орджоникидзевского РЭСа», так и строительно-монтажными организациями.

Отдел эксплуатации зданий и сооружений

Вспомогательное подразделение предприятия, осуществляющее:

- техническое обслуживание, ремонт, реконструкцию зданий производственных баз, строительной части трансформаторных подстанций (ТП) и распределительных пунктов (РП);

- изготовление и ремонт деревянных конструкций, идущих на собственные нужды предприятия.

Служба вычислительной техники

- автоматизация производственных процессов на предприятии;

- обеспечение бесперебойности работы вычислительной и оргтехники предприятия.

Автотранспортный цех

Вспомогательное подразделение предприятия, обеспечивающее перевозку грузов и персонала, обслуживающего энергообъекты. Наличие специальной техники, такой как автокраны, автовышки, тракторы, экскаваторы, и т.д., позволяют обеспечивать производственный процесс и оперативно решать вопросы надежного электроснабжения потребителей.

Район электрических сетей.

Поддержание качества передаваемой потребителям электрической энергии, удовлетворяющей требованиям ГОСТа 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» путем выполнения капитальных и текущих ремонтов оборудования распределительных пунктов (РП), трансформаторных подстанций (ТП), КТП, технического обслуживания воздушных линий напряжением 0,4-6-10кВ, а также ремонта КЛ-0,4кВ. Оперативное обслуживание подстанций 110, 35 кВ

Сети освещения.

Помещения ОПУ.

В помещениях ОПУ принято рабочее освещение на напряжение 220 В. В качестве источников света используются люминесцентные лампы.

Помещения ЗРУ.

В помещениях ЗРУ принято рабочее и аварийное освещение на напряжение 220 В лампами накаливания.

Площадки ОРУ.

Освещение площадок ОРУ выполнено лампами ДРЛ.

Электропитание сети освещения и отопления осуществляется от автоматов, установленных в шкафу низковольтной аппаратуры РУ-0,4 кВ.

Аварийное освещение в помещениях ОПУ выполнено лампами накаливания. Напряжение питания 220 В от аккумуляторной батареи.

Стационарное освещение шкафов КМ-1 выполнено на напряжение 36 В. В качестве источников света используются лампы накаливания.

Для обеспечения работоспособности оборудования шкафов КМ-1 предусматривается технологический подогрев помещений

ЗРУ-10 кВ и ЗРУ-6 кВ с помощью электрических печей ПЭТ-7. Включение электропечей ручное.

5 Компенсация реактивной мощности

Производственное объединение Орджоникидзевского РЭСа относится к энергетическим предприятиям. Собственного производства оно не имеет, поэтому компенсация реактивной мощности не предусматривается.

Релейная защита и автоматика.

Релейной защитой называется совокупность специальных устройств и средств (реле, измерительные трансформаторы и другие аппараты), обеспечивающих автоматическое отключение поврежденной части электрической установки или сети. Если повреждение не представляет для установки непосредственной опасности, то релейная защита должна приводить в действие сигнальные устройства, не отключая установку.

Максимальная токовая защита наиболее проста и поэтому широко применяется для защиты трансформаторов, электродвигателей и линий электропередач с односторонним питанием при коротких замыканиях.

При использовании токовых реле типа РТ-40 и реле времени типа ЭВ или РВМ защита называется максимальной токовой с независимой характеристикой времени срабатывания.

При использовании индукционно-токовых реле типа РТ-80 и реле времени типа РТВ защита называется максимальной токовой с зависимой характеристикой времени срабатывания.

Токовой отсечкой называется максимальная токовая защита мгновенного действия или с выдержкой времени. Для обеспечения селективности в пределах зоны действия токовой отсечки отстраиваются от токов короткого замыкания на низшей стороне трансформатора, от пусковых токов электродвигателей, от тока короткого замыкания в конце лини или в начале следующего участка.

При сочетании токовой отсечки с МТЗ получается ступенчатая токовая защита. При этом первая ступень (отсечка) действует мгновенно, последующие ступени – с выдержкой времени.

Дифференциальной токовой защитой называется защита с относительной селективностью, непосредственно сравнивающая величины в заданных местах защищаемых элементов, обычно по концам их (продольные защиты) или в элементах одной подстанции, например параллельных линиях или даже цепях одного элемента, например сдвоенной линии (поперечные защиты).

Основной задачей автоматизации в электроснабжении является обеспечение бесперебойности работы промышленного предприятия, что особенно важно для предприятий, где остановка производственных механизмов может повлечь за собой повреждения оборудования или брак продукции, а также для предприятий с автоматизированным поточным производством, остановка которого может вызвать значительную недовыработку продукции.

Автоматизация в системах электроснабжения промышленных предприятий обеспечивается устройствами сетевой автоматики, самозапуском электродвигателей и диспетчерским управлением. К сетевой автоматике относятся устройства автоматического повторного включения (АПВ); устройства автоматического включения резервного питания и оборудования (АВР); устройства автоматической разгрузки по частоте и по току (АЧР и АРТ).

Бесперебойность электроснабжения может быть обеспечена, если потребитель подключен к источнику питания двумя линиями или двумя трансформаторами. При этом возможны два случая: 1) источники работают раздельно – каждый на часть нагрузки потребителя, например на отдельную секцию шин подстанции; 2) потребитель нормально питается от рабочего источника, а другой источник находится в резерве.

В первом случае нарушение электроснабжения на части потребителей восстанавливается действием АВР, включающей разомкнутый секционный выключатель на шинах подстанции. Питание потребителя при этом переводится на одну линию и на один трансформатор.

Во втором случае резервный источник питания включается только после отключения рабочего источника; оборудование используется в этом случае хуже.

Всякое короткое замыкание на линии сопровождается действием соответствующей защиты и отключением поврежденной линии, что приводит к перерыву электроснабжения. Однако в ряде случаев возникающие короткие замыкания носят кратковременный характер и нарушенная изоляция восстанавливается, например, при кратковременном перекрытии проводов воздушных линий и др. Чтобы быстрее восстановить электроснабжение объектов, применяется АПВ. Наибольшее применение имеют однократные трехфазные АПВ, когда включение проводится один раз всеми тремя фазами.

Различают два вида АПВ – механические и электрические. Механическое применяется на ручных приводах; электрическое – на любых приводах с дистанционным управлением с помощью специальных реле.

Устройства АПВ, как и устройства АВР выполняются на постоянном и переменном оперативных токах. АПВ, выполненные на постоянном оперативном токе, применяются для выключателей с электромагнитными и пневматическими приводами, а на переменном оперативном токе – для выключателей с грузовыми и пружинными приводами.

Установки автоматической частотной разгрузки действуют на отключение части потребителей при снижении частоты в сети ниже допустимой.

Существуют два метода АЧР: по абсолютному значению частоты и по скорости изменения частоты. Первый метод чаще всего применяется в системе электроснабжения промышленных предприятий.

Рассмотрим применение релейной защиты на примере подстанции «Рассвет» - 110/10/6 кВ. На данной подстанции используются следующие виды защит и автоматики:

Наименование присоединения	Вид релейной защиты
1. ВЛ – 110 кВ. С – 89: по п.п. 1,2,3,4,5; С – 314: по п.п. 1,2,3,4,5; С – 316 по п.п. 1,2,3,4,6,7,8; ОВ по п.п. 1,2,3,4; ШСВ по п.п. 3,9,10,4.	1. 3-х. ступенчатая направленная дистанционная защита; 2. 4-х. ступенчатая от замыканий на землю (ЗНЗ); 3. ТО от МФКЗ; 4. УРОВ; 5. ДФЗ – 201; 6. одноступенчатая направленная дистанционная защита; 7. 3-х. ступенчатая токовая защита от МФКЗ; 8. 2-х. ступенчатая токовая защита от ЗНЗ (направленная); 9. МТЗ при МКФЗ; 10. 3-х. ступенчатая токовая защита от ЗНЗ (ненаправленная); 11. ДЗШ – 110.
2.Силовые трансформаторы 1Т, 2Т.	1. Дифференциальная продольная защита; 2. МТЗ – 110; 3. перегруз. по ст. 110 кВ; 4. обдув на ст. 110 кВ по току, температуре; 5. УРОВ, газовая защита, РПН; 6. ДФЗ реактора сдвоенного; 7. МТЗ – 6 кВ реактора; 8. МТЗ секций, защ. от перегруза на ст. 6 кВ, обдув на ст. 6 кВ; 9. МТЗ секций, защ. от перегруза на ст. 10 кВ, защита от дуговых замыканий.
3. СВ – 10 кВ, 6 кВ.	1. МТЗ от МФКЗ; 2. Дуг. защита с контролем тока в уст. СВ – 10 кВ.
4. СВ – 0,4 кВ.	1. защита от перегруза от к.з.; 2. защита от МФКЗ.
5. ВЛ – 6 кВ.	1. 2-х. ступенчатая токовая защита от МФКЗ; 2. защита от ЗНЗ емкостному току.
6. Шины 110 кВ.	ДЗШ – 110.

Примечание: вид оперативного тока - постоянный 220 В.

№ п/п	Наименование присоединения	Вид автоматики
1	С – 89, С –314, С–316	1. АПВ с контролем отсутствия напряжения; 2. –//–//–// синхронизма.
2	С–349	1. АПВ с контролем наличия напряжения на шинах.
3	ОВ, ШСВ	1. АПВ
4	Шины 110 кВ	1.Возврат схемы ДЗШ
5	Силовые трансформаторы 1Т, 2Т	1. АПВ «слепое» В – 6 кВ, 10 кВ с запретом при действии дуговой защиты
6	СВ – 10 кВ, СВ – 6 кВ	1. АВР селективные, с запретом при действии дуговой защиты, пуск схемы цепей трансформаторов напряжений секций 10 кВ, включение резервного питания.
7	ТСН – 1, ТСН - 2	1. АПВ «слепое»
8	СВ – 0,4 кВ	1. АВР неселективное с запросом при действии защиты от ЗНЗ на стороне 0,4 кВ. 2. Пуск схемы АВР от цепей напр. I-II секций 0,4 кВ. 3. Включение резервного питания по факту отключения вводного автомата 0,4 кВ ТСН.
9	ВЛ – 6 кВ	1. АПВ «слепое» с блокировкой от I ст. защиты от МКФЗ.

В таблице приняты следующие обозначения:

ВЛ – воздушная линия электропередачи;

ОВ – обходной выключатель;

ШСВ – шиносоединительный выключатель;

СВ – секционный выключатель;

ТСН – трансформатор собственных нужд;

ТО – токовая отсечка;

МФКЗ – междуфазное короткое замыкание;

УРОВ – устройство резервирования отказа выключателя;

ДФЗ – дифференциально - фазная защита;

МТЗ – максимальная токовая защита;

ДЗШ – дифференциальная защита сборных шин;

РПН – переключатель регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой;

АПВ – автоматическое повторное включение;

АВР – автоматическое включение резерва.

Более подробно рассмотрим поперечную дифференциальную токовую защиту.

Поперечная дифференциальная токовая защита, как и продольная, обладает абсолютной селективностью. Принцип действия защиты основан на сравнении токов одноименных фаз одного конца параллельных линий. На рис. 6.7 показана принципиальная схема поперечной дифференциальной токовой защиты сдвоенной кабельной линии. Ток в реле защиты:

I _р = I _в1 – I _в2

При внешнем к. з. (точка К.1)в реле проходит лишь ток небаланса I _р = I _нб Ток срабатывания реле должен превышать I _нб, а I _с,з определяется так же, как и для продольной дифференциальной защиты.

Рис. 6.1. Поперечная дифференциальная токовая защита сдвоенной линии.

При к. з. на одном из кабелей защищаемой линии ток в реле защиты равен разности вторичных токов к. з. в поврежденном и неповрежденном кабелях и защита срабатывает. При к. з. на определенном участке в конце линии защита отказывает в действии, поскольку разность токов по мере перемещения к. з. вдоль линии уменьшается и становится меньше тока срабатывания защиты. Поэтому поперечная дифференциальная защита не может быть единственной защитой такой линии.

Недостатком рассматриваемой защиты является также то, что она не выявляет повредившийся кабель, а следовательно, не может использоваться на параллельных линиях.