Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 10

1 АНАЛИЗ РАБОТЫ УСТРОЙСТВ РЗА В ФИЛИАЛЕ ПАО «ФСК ЕЭС» МЭС ВОСТОКА 13

2 СРАВНИТЕЛНЫЙ АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ РЗА 18

2.1 сравнительный анализ электромеханических и микропроцессорных терминалов устройств РЗА. 18

2.2 Обоснование необходимости системы диагностики устройств релейной защиты на уровне оперативного персонала 24

3. ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ И ЗАДАЧИ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ СИСТЕМОЙ ДИАГНОСТИКИ УСТРОЙСТВ РЗА 25

4 АРХИТЕКТУРНОЕ ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ УСТРОЙСТВ РЗА 28

4.1 Архитектура системы диагностики 28

4.2 Требования к программным средствам сервера верхнего уровня

29

4.3 Функции, выполняемые главным сервером 31

4.4 Требования к программным средствам сервера ПС 34

4.5 Функции, выполняемые сервером подстанции 35

4.6 Требование к устройствам ввода и вывода информации системы диагностики 36

5 ОПИСАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ 38

5.1 Описание структурной схемы системы диагностики 38

5.2 Выбор микроконтроллеров 41

5.2 . Выбор датчика контроля положения якоря реле 43

5.3 Выбор протокола передачи сигналов между микроконтроллером комплекта и микроконтроллером панели. 53

5.4 Выбор прораммируемого логического контроллера. 55

6 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОЦЕНИВАНИЯ ТЕКУЩЕГО И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПОСЛЕДУЮЩИХ СОСТОЯНИЙ ОБОУДОВАНИЯ, АСУТП, СИ. 56

6.1Необходимость алгоритмических выражений 56

6.2 Создание главного Алгоритма. 56

6.3 Описание алгоритма микроконтроллера отвечающего за комплект защит. 58

6.4 Описание алгоритма микроконтроллера панели целиком 69

6.3 Описание алгоритмов ПЛК 73

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 81

ВВЕДЕНИЕ

Бесперебойное электроснабжение – одна из главных задач энергохозяйства федеральной сетевой компании единой энергетической сети («ФСК ЕЭС»). Отключения влекут за собой большой экономический ущерб. Статистика отключений по видам повреждений устройств РЗА показывает, что большая часть из них происходит по вине человека и из-за устаревания электромеханических устройств релейной защиты и автоматики [1].

Электромеханические устройства релейной защиты и автоматики (РЗА), не имеют системы самодиагностики, поэтому на выявление причины срабатывания реле, требуется время. После выявления причины, дежурному на подстанции требуется, сообщить информацию на все уровни диспетчеризации и занести ее на бумажные носители. И только после этого, при наличии у персонала службы РЗА, соответствующих утвержденных программ, персонал службы РЗА можно допустить к работе. Это значительно увеличивает время ввода оборудования в работу.

Замена электромеханических панелей РЗА на всех подстанциях невозможна из-за колоссальных денежных затрат. Необходимо поддерживать надежность электромеханических устройств релейной защиты, для предотвращения перерывов в электроснабжении. Это возможно благодаря созданию системы диагностики электромеханических устройств релейной защиты и внедрению её в электромеханические панели релейной защиты.

Система диагностики должна обеспечивать своевременное обнаружение технологических нарушений. Это возможно реализовать путем контроля положений реле и проверке их на положение соответствующие нормальному режиму. Так же система диагностики должна обеспечивать быструю и правильную передачу информации на все уровни диспетчеризации и персоналу службы РЗА, ответственному за обслуживание оборудования, на подстанции.

Целью данной работы, является исследование возможности создания системы диагностики электромеханических устройств РЗА, а так же оценка возможности ее реализации на подстанциях с электромеханическими устройствами релейной защиты.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

1. Разработать архитектурное построение системы диагностики устройств РЗА.

2. Разработать структурную схему системы диагностики устройств РЗА, а также произвести выбор оборудования необходимого для построения системы диагностики.

3. Построить алгоритмы работы системы диагностики устройств РЗА, необходимые для правильного сбора информации, а так же, для правильного анализа и дальнейшей передачи информации собранной системой диагностики.

Методика исследований. Поставленная цель в работе достигается путем проведения аналитических исследований, а так же путем предложения технических решений.

В рамках данной работы будут проведены исследования, по результатам которых должны быть разработаны алгоритмы автоматизированного оценивания, текущего и прогнозирования последующего состояний оборудования на основании диагностической информации, получаемой в реальном времени, а также статистических данных за предыдущие периоды эксплуатации.

Личный вклад автора состоит в создании архитектуры взаимодействия системы диагностики и электромеханических панелей защит, разработке способа подключения системы диагностики к электромеханическим панелям РЗА на примере первого комплекта защиты типа ЭПЗ – 1636, структурных схем системы диагностики и алгоритмов работы системы диагностики.

Практическая ценность

1. Разрабатываемая система диагностики поможет поддерживать надежность электромеханических устройств РЗА путем постоянного мониторинга процессов, происходящих внутри панели.

2. Система диагностики сократит время ликвидации технологических нарушений, благодаря оперативной передачи информации на уровни диспетчеризации.

Апробация работы. Основные материалы paбoты oбcуждaлиcь и были oдoбpeны:

- Межвузовской 74-й cтудeнчecкoй научной кoнфepeнции «Нaучнo-тeхничecкoму и coциaльнo-экoнoмичecкoму paзвитию Дaльнeгo Вocтoкa Poccии – инновации мoлoдых», Хабаровск, 10 мapтa 2016 г;

На защиту выносятся следующие положения:

1. Результаты анализа статистических данных работы устройств РЗА эксплуатируемых в МЭС Востока.

2. Архитектурное построение системы диагностики электромеханических устройств РЗА.

3. Структурная схема системы диагностики электромеханических устройств РЗА.

4. Основные алгоритмы работы системы диагностики.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, библиографического списка из 32 наименований. Работа содержит 85 страницы основного текста, 21 рисунок, 3 таблицы.

1. АНАЛИЗ РАБОТЫ УСТРОЙСТВ РЗА В ФИЛИАЛЕ ПАО «ФСК ЕЭС» МЭС ВОСТОКА

Важным направлением для сохранения устойчивой работы электроэнергетических систем МЭС Востока является поддержание надежности устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Надежность - это свойство, характеризующее способность релейной защиты действовать правильно и безотлагательно во всех режимах контролируемого объекта при всех видах повреждений и ненормальных режимов для действия, при которых данная защита предназначена, и не действовать в нормальных условиях, а также при повреждениях и нарушениях нормального режима при которых действия данной защиты не предусмотрено.

Другими словами, надежность - это отсутствие отказов и излишних срабатываний защиты, что обеспечивается как функциональными, так и аппаратными свойствами устройства защиты [3].

С точки зрения надежности, основной функцией устройств РЗА, является снижение ущерба при авариях в системе электроснабжения. Правильная работа релейной защиты позволяет в кратчайшие сроки выявить и отключить поврежденный участок не допуская аварии развиваться на окружающие участки системы энергоснабжения [4]. Поэтому необходимо разработать способы повышения качества работы устройств РЗА.

На объектах филиала ПАО «ФСК ЕЭС» МЭС Востока по данным на 01.01.2015 в эксплуатации находится около 1,7 млн. устройств РЗА [1], из них:

77,45% – электромеханических устройств (ЭМ);

4,12% – микроэлектронных устройств (МЭ);

18,43% – микропроцессорных устройств (МП).

Рисунок 1.1 – Диаграмма устройств РЗиА

Таблица 1.1 – Количество устройств РЗА, находящихся в эксплуатации на объектах Филиала ПАО «ФСК ЕЭС» МЭС Востока

филиал ПАО «ФСК ЕЭС» Востока расположен на территории Дальневосточного федерального округа [2]. В зону обслуживания филиала входит пять субъектов Российской Федерации с населением свыше 5 миллиона человек распложённых на территориях:

– Хабаровского края;

– Приморского края;

– Еврейской автономной области;

– Амурской области;

– Республики Саха (Якутия).

МЭС Востока отвечает за бесперебойную работу более 15.5 тыс. км линий электропередачи и 89 подстанций 220-500 кВ в суммарной мощности более 14796 МВА. Филиал обеспечивает электрическую связь ОЭС Востока с энергосистемой Сибири, для экспорта электроэнергии в КНР [2].

В [5 – 11] приведены статистические данные, предоставленные службой РЗА МЭС Востока, в которых показаны основные результаты работы устройств РЗА за 2015 год [5]и их сравнения с периодом с 2009 по 2014 год [6 – 11].

На декабрь 2015 года, на объектах МЭС Востока эксплуатировалось 53585 устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики, из которых 42321 (78,9 % от общего количества устройств РЗА) являются электромеханическими. 10231 (18,9 % от общего количества устройств РЗА) микропроцессорных и 1033 (2,1 % от общего количества устройств РЗА) микроэлектронных устройств [5].

За 2015 год всего было зафиксировано 4889 случаев срабатывания устройств РЗА в МЭС Востока. Были выявлены 26 случаев неправильной работы устройств РЗА.

Показатель правильной работы устройств РЗА в этом случае составляет 97,2%. При сравнении показателей правильной работы устройств РЗА за период с 2009 по 2015 года, был сделан вывод, что отличаются они незначительно по данным указанным в [5 – 11] составлена таблица 1.2. Минимальное значение показателя правильной работы устройств РЗА наблюдался в 2009 году. [6]

Анализ случаев непрерывной работы устройств РЗА в 2015 году показал следующее:

Была выявлена тенденция снижения случаев неправильной работы РЗА по сравнению с 2013 годом. Однако, увеличилось число ложных срабатываний на 6 случаев по сравнению с 2014 (таблица 1.3) [5 – 11].

В ходе анализа повреждённых устройств РЗА было выявлено, что увеличение случаев неправильной работы связано со старением и износом устройств, выработавших свой ресурс.

Таблица 1.2 - Итоги работы устройств РЗА за 2015 г.

Таблица 1.3 – Изменение показателя правильной работы УРЗА

Анализ [5 – 11], выполненный сотрудниками службы РЗА МЭС Востока, показал, что основными причинами неисправностей, выявленных за период с 2009 по 2015 годы, являются:

1. Старение оборудования, а именно износ электромеханических реле и старение изоляции кабелей подходящих к панелям защит (34,86%) от общего числа отказов;

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР