– базовые компьютеры (серверы, системы);

– компьютеры (процессоры, серверы) связи;

– компьютеры автоматизированных рабочих мест операторов (рабочие станции);

– средства визуализации: мониторы, принтеры, проекторы, мнемощиты.

Процессор связи обеспечивает связь по шинам с низовыми устройствами и обмен данными с базовым сервером MicroSCADA.

Базовый сервер получает от процессора связи данные, относящиеся к технологическому процессу, ведет и обрабатывает базу данных реального времени

Автоматизированные рабочие места операторов служат для контроля и оперативного управления оборудованием, работы с устройствами РЗА, администрирования системы и выполнения других функций.

Компьютеры верхнего уровня АСУ Э работают под управлением операционной системы Windows. Связь между ними в пределах объекта осуществляется по сети Ethernet с протоколом TCP/IP.

Архитектура ПТК является масштабируемой, что позволяет строить на единой платформе системы различной сложности: от минимальной конфигурации, где функции базового сервера, процессора связи и АРМ совмещены на одном ПК, до распределенных многоуровневых систем с несколькими базовыми серверами, выделенными процессорами связи, АРМ различного назначения, резервированием технических средств.

Низовые устройства ПТК:

– устройства (терминалы) МП РЗА;

– устройства сопряжения с объектом (УСО);

– счетчики электроэнергии;

– специализированные контроллеры;

– прочие устройства.

Микропроцессорные терминалы РЗА выполняют, помимо защитных функций, также функции сбора данных и передачи их на верхний уровень. УСО обеспечивают ввод в систему сигналов (ТС, ТИ, ТУ), не охваченных терминалами МП РЗА. В качестве УСО используются устройства телемеханики RTU-211 и RTU-560, терминалы управления REC-561, REC-523.

АСУ ТП «Гежская» 110/6 кВ представлено в Приложении А.7.

5.4 Выводы по главе 7

В данной главе рассмотрена перспектива внедрения на подстанции автоматизированного диспетчерского управления.

Основным преимуществом системы диспетчерского управления является оперативность в обнаружении и устранении перебоев в электроснабжении промышленных предприятий города и населения.

Предлагается внедрение на подстанции системы MicroSCADA для осуществления сбора, хранения, обработки и представления информации в удобном для диспетчера виде.

Экономическая эффективность от применения данной системы достигается за счет уменьшения штрафных санкций от уменьшения времени перебоев в электроснабжении и увеличения собираемости в оплате за отпущенную электроэнергии за счет использования системы технического учета электроэнергии.

Глава 6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

6.1 Расчёт параметров и выбор технических средств заземлителей

При обслуживании электроустановок опасность представляют не только неизолированные токоведущие части, находящиеся под напряжением, но и те конструктивные части электрооборудования, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции.

Для защиты персонала от поражения электрическим током при повреждении изоляции применяются одно из следующих защитных мер: заземление, зануление, защитное отключение, разделительный трансформатор, двойная изоляция, малое напряжение, выравнивание потенциалов.

Именно поэтому в электроустановках выше 1 кВ с изолированной нейтралью целесообразно выполнять защитное заземление.

В электроустановках заземляются: корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, приводов, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы распределительных устройств, металлические корпуса кабельных муфт, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, кожухи и опорные конструкции шинопроводов, лотки, короба и другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование. Заземление какой–либо части электрической установки – это преднамеренное соединение её с заземляющим устройством с целью сохранения на ней достаточно низкого потенциала и обеспечения нормальной работы системы или её элементов в выбранном режиме. Различают три вида заземлений: рабочее, защитное (для обеспечения безопасности людей) и заземление молниезащиты.

Рабочее заземление сети – это соединение с землёй некоторых точек сети (обычно нейтрали обмоток части силовых трансформаторов и генераторов, реакторы поперечной компенсации в дальних ЛЭП) со следующей целью: снижение уровня изоляции элементов электроустановки, эффективная защита сети разрядниками от атмосферных перенапряжений, снижение коммутационных перенапряжений, упрощение релейной защиты от однофазных КЗ, возможность удержания повреждённой линии в работе.

Защитное заземление – это заземление всех металлических частей установки (корпуса, каркасы, приводы аппаратов, опорные и монтажные конструкции, ограждения и др.), которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним при повреждении изоляции. Защитное заземление выполняется для того, чтобы повысить безопасность эксплуатации, уменьшить вероятность поражения людей и животных электрическим током в процессе эксплуатации электрических установок.

Рабочее и защитное заземления должны выполнять своё назначение в течение всего года, заземление грозозащиты - только в грозовой период. Так как системы заземления различного назначения в пределах установки практически не могут быть выполнены изолированными друг от друга и должны иметь при замыкании на землю одинаковый потенциал, то все они объединяются между собой в общую систему заземления станции или подстанции. При объединении уменьшаются суммарное сопротивление заземления и общие затраты на заземляющие устройства.

Заземляющее устройство любого вида состоит из заземлителя, располагаемого в земле, и проводника, соединяющего заземляемый элемент установки с заземлителем. Заземлителем называют металлический проводник или группу проводников, находящихся в соприкосновение с землёй. Различают естественные и искусственные заземлители.

Естественные заземлители – это различные конструкции и устройства, которые по своим свойствам могут одновременно выполнять функции заземлителей: водопроводные и другие металлические трубопроводы (кроме трубопроводов горючих или взрывчатых жидкостей и газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией от коррозии), металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, имеющее надёжное соединение с землёй.

Под искусственными заземлителями понимают закладываемые в землю металлические электроды, специально предназначенные для устройства заземлений. В качестве искусственных заземлителей применяют: для вертикального погружения в землю – стальные стержни диаметром 12 – 16 мм, угловую сталь с толщиной стенки не менее 4 мм или стальные трубы (некондиционные) с толщиной стенки не менее 3,5 мм; для горизонтальной укладки – стальные полосы толщиной не менее 4 мм или круглую сталь диаметром 6 мм.

Рекомендуется принимать длину вертикальных стержневых электродов 2–5 м, а электродов из угловой стали 2,5–3 м. Верхний конец вертикального заземлителя целесообразно заглублять на 0,5–0,7 м от поверхности земли. Горизонтальные заземлители применяют для связи между собой вертикальных заземлителей и как самостоятельные заземлители.

Заземляющее проводники служат для присоединения частей электроустановки с заземлителем. Помимо обычных проводов соответствующего сечения, заземляющими проводниками могут служить металлические конструкции зданий и сооружений: колонны, фермы, каркасы РУ.

Таким образом заземлитель может состоять из одного или многих вертикальных и горизонтальных электродов и характеризуется сопротивлением, которое окружающая земля оказывает стекающему току. Сопротивление заземлителя определяется отношением потенциала заземлителя к стекающему с него току.

Сопротивление общей системы заземления станции или подстанции должно удовлетворять требованиям к заземлению того электрооборудования, для которого необходимо наименьшее сопротивление заземляющего устройства.

Требования к эксплуатации заземляющих устройств

1. Заземляющие устройства должны удовлетворять требованиям обеспечения электробезопасности людей и защиты электроустановок, а также эксплуатационных режимов работы. Все металлические части электрооборудования и электроустановок, которые могут оказаться под напряжением в следствие нарушения изоляции, должны быть заземлены или занулены.

2. При сдаче в эксплуатацию заземляющих устройств электроустановок монтажной организацией кроме документации, должны быть представлены протоколы приёмо-сдаточных испытаний этих устройств.

1. Каждый элемент установки, подлежащий заземлению, должен быть присоединён к заземлителю или к заземляющей магистрали посредством заземляющего проводника. Последовательное соединение с заземляющим проводником нескольких частей установки запрещается.

2. Присоединение заземляющих проводников к заземлителям, заземляющему контуру и к заземляемым конструкциям должно быть выполнено сваркой, а к корпусам аппаратов, машин и опорам воздушных линий электропередачи – сваркой или болтовым соединением.

3. Заземляющие проводники должны быть предохранены от коррозии. Открыто проложенные заземляющие проводники должны иметь чёрную окраску.

4. Для контроля заземляющего устройства должны проводиться:

а) измерение сопротивления заземляющего устройства и не реже одного раза в 12 лет выборочная проверка со вскрытием грунта для – осмотра элементов заземлителя, находящихся в земле;

б) проверка наличия и состояния цепей между заземлителями и заземляемыми элементами;

в) в установках до 1000 В проверка пробивных предохранителей и полного сопротивления петли фаза – нуль;

г) измерение напряжения прикосновения у заземляющих устройств, выполненных по нормам на напряжение прикосновения.

7. Измерение сопротивления заземляющих устройств должно проводиться:

а) после монтажа, переустройства и капитального ремонта этих устройств на электростанциях, подстанциях и линиях электропередачи;

б) при обнаружении на тросовых опорах ВЛ напряжением 110 кВ и выше следов перекрытий или разрушений изоляторов электрической дугой;

в) на подстанциях воздушных распределительных сетей напряжением 35 кВ и ниже - не реже одного раза в 12 лет.

8. Измерения напряжений прикосновения должны проводиться после монтажа, переустройства и капитального ремонта заземляющего устройства, но не реже 1 раза в 6 лет. Измерения должны выполняться при присоединённых естественных заземлителях и тросах ВЛ.

Расчёт заземляющих устройств

После выполнения плана размещения на территории подстанции оборудования, конструкций распредустройств, сооружений с указанием всех необходимых габаритов и расстояний приступим к разработке раздела по расчёту заземляющего устройства.

Расчёт заземляющих устройств сводится к расчёту заземлителя, так как заземляющее проводники в большинстве случаев принимают по условиям механической прочности и стойкости к коррозии по ПУЭ.

Согласно ПУЭ 1.7.90 заземляющее устройство, которое выполняется с соблюдением требований к его сопротивлению, должно иметь в любое время года сопротивление растеканию не более 0,5 Ом с учетом сопротивления естественных и искусственных заземлителей;

Определим расчетное удельное сопротивление грунта с учетом повышающих коэффициентов, учитывающих высыхание грунта летом и

промерзание зимой: Ом*м

где – среднее удельное сопротивление грунта, принимаем 50 Ом*м для глины; – коэффициент сезонности, принимаем 1,2 для вертикальных

заземлителей;

Глубина заложения заземлителя 0,7 м от поверхности земли;

С учётом отведённой территории намечаем расположение заземлителей – по контуру;

Согласно ПУЭ в целях выравнивания электрического потенциала и обеспечения присоединения электрооборудования к заземлителю на территории, занятой оборудованием, следует прокладывать продольные и поперечные горизонтальные заземлители и объединять их между собой в заземляющую сетку. Материал и наименьшие размеры заземлителей должны соответствовать приведенным в ПУЭ глава 1.7 таблице 1.7.4. значениям.

В нашем случае используем в качестве вертикального электрода – стальной круг диаметром 16 мм длиной 5 м при погружении ниже уровня земли на 0,7 м. Сопротивление растеканию заземляющего устройства выполненного в виде контурного заземлителя, состоящего из горизонтальной сетки и вертикальных электродов рассчитывается по формуле:

,

где – сопротивление растеканию горизонтальной сетки, Ом;

– сопротивление растеканию вертикальных электродов, Ом;